1、精選優質文檔-傾情為你奉上一、 設計題目本次課程設計題目：預制樁基設計二、 設計荷載(1)柱底荷載效應標準組合值如下：軸荷載：Fk=1632kN Mk=195 kNm Vk=86kN軸荷載：Fk=1980kN Mk=164 kNm Vk=93kN軸荷載：Fk=1342kN Mk=187 kNm Vk=96kN（2）柱底荷載效應基本組合值如下： 軸荷載：F=2203.2 kN M=263.3kNm V=116.1kN軸荷載：F=2673 kN M=221.4kNm V=125.5kN 軸荷載：F=1811.7 kN M=252.5kNm V=129.6kN設計B軸柱下樁基，A,C軸柱下僅設計承臺

2、尺寸和估算樁數。三、 設計資料、地層條件及其參數某住宅樓，六層鋼筋混凝土框架結構體系，建筑場地位于城郊建筑室內地面標高為±0.00，室外地面標高為- 0.15m地下水位位于地表以下3.3m，柱底標高-0.7m。地基基礎設計等級：乙級工程地質條件：該建筑物地處二級階地，土層分布、物理力學性質指標見下表設計規范：建筑地基基礎設計規范（GB 50007-2002）；混凝土結構設計規范（GB 50010-2002）；建筑樁基技術規范（JGJ 94-2008）。土層編號土層名稱層厚/m /kN/m3/ %eILc/kPa/ °ES /MPa地基承載力特征值fak /kPa1填土0.8

3、18.033.252褐黃色粉質黏土1.818.027.80.810.483025.56.43灰色淤泥質粉質黏土2.017.838.81.091.181419.34.54灰色淤泥質黏土3.517.053.11.511.291210.52.15褐色粉質黏土4.018.035.41.020.801618.54.82506草黃色粉質黏土>20.018.524.70.710.313625.07.8320四、 預制樁基設計建筑物基礎設計方案采用混凝土預制樁，具體設計方案如下：室外地坪標高為- 0.15m,自然地面標高同室外地坪標高。該建筑樁基屬乙級建筑基樁，擬采用截面為400mm*400mm的混凝土

4、預制方樁，以6號土層草黃色粉質黏土為持力層，樁尖深入1.2m，設計樁長11.0m，初步設計承臺高0.8m，承臺底面埋置深度-1.50m，樁頂伸入承臺50mm。1、單樁承載力計算根據以上設計，樁頂標高為-1.5m，裝底標高為-12.6m，樁長11m。（1） 單樁豎向極限承載力標準值單樁豎向極限承載力標準值按下式計算： Quk= Qsk+ Qpk = upqsikli+ Apqpk由于Qsk=4×0.4×（78×1.25+32×2+32×3.5+50×4.0+78×0.25）=789kN Qpk=0.4×0.4

5、5;2800=448kN則 Quk=789+448=1237kN（2）基樁豎向承載力特征值 本工程不考慮承臺土效應，取c=0，則有 R= Ra =618.5kN根據上部荷載初步估計粧數為 n= =3.20則設計樁數為4根。2、樁基豎向承載力驗算根據建筑樁基技術規范（JGJ 94-2008），當按單樁承載力特征值進行計算時，荷載應取其效應的標準組合值。本工程不進行地震效應的承載力驗算。根據樁數及承臺構造要求初步設計為矩形承臺，取承臺邊長為2.4m×2.4m，矩形布樁，樁中心距取4d，則s=4×400=1600mm，取s=1600mm，樁心距承臺邊緣為400mm。承臺及其上填土

6、的總重為 Gk =2.4×2.4×1.5×20=172.8kN計算時取荷載的標準組合，則Nk =538.2kNR（=618.5kN）Nkmax=Nk+=538.2+=538.2+74.5=612.7kNNkmin= Nk-=538.2-74.5=463.7kN因此Nkmax=612.7kN1.2R(=1.2×618.5=742.2kN)Nkmin=463.7kN0滿足設計要求,故初步設計是合理的。3、承臺設計 根據以上樁基設計及構造要求，承臺尺寸為2.4×2.4m，預估承臺厚0.8m，承臺混凝土選用C25，t=1.27N/mm2，c=11.9N

7、/mm2；承臺鋼筋選用HRB335級鋼筋，y=300N/mm2. （1） 承臺內力計算承臺內力計算采用荷載效應組合設計值，則基樁凈反力設計值為Nmax=+= =668.3+100.6=768.9kN Nmin=-=668.3-100.6=567.7kN =668.3kN（2）承臺厚度及受沖切承載力驗算為防止承臺產生沖切破壞，承臺應具有一定厚度，初步設計厚度0.8m，承臺底保護層厚度50mm，則h0=800-60=740mm。分別對柱邊沖切和角樁沖切進行計算，以驗算承臺厚度的合理性。柱對承臺沖切 承臺受樁沖切的承載力應滿足下式： Fl2 0x（bc+aoy）+oy（bc+aox）hpth0由于F

8、l = F-=2673-0=2673kN，則沖垮比為 ox=0.54 oy=0.54 沖切系數為 ox=1.135 oy=1.13520x（bc+aoy）+oy（bc+aox）hpth0=2×1.135×（0.4+0.4）+1.135×（0.4+0.4）×1×1270×0.74=3413.4kNFl（=2673kN）故厚度為0.8m的承臺能夠滿足柱對承臺的沖切要求。角樁沖切驗算承臺受角樁的承載力應滿足下式： Nl1x（c2+）+1y（c1+）hpth0由于Nl=Nmax=768.9kN，從角樁內邊緣至承臺邊緣距離為c1=c2=0.6m

9、a1x=0.4ma1y=0.4m1x=0.541y=0.541x=0.5751x=0.575 1x（c2+）+1y（c1+）hpth0 =1259.2kNNmax（=768.9kN）故厚度為0.8m的承臺能夠滿足角樁對承臺的沖切要求。承臺受剪承載力驗算承臺剪切破壞發生在柱邊與樁邊連線所形成的斜截面處，對于I-I截面oy=0.54（介于0.25-3之間）剪切系數為=1.136受剪切承載力高度影響系數計算：由于h0<800mm,故取ha=1I-I截面剪力為 V=2Nmax=2×768.9=1537.8kN則 hstb0h0=1×1.136×1.27×1

10、000×2.4×0.74=2562.3kNV=1537.8kN故滿足抗剪切要求。承臺受彎承載力計算承臺計算截面彎矩如下：對于I-I截面，取基樁凈反力最大值Nmax=768.9kN進行計算，則 yi=800-200=600mm=0.6m Mx=Niyi=2×768.9×0.6=922.7 kNm Asl=4618mm2選用1520160,平行y軸布置，實際鋼筋As=4713mm2，滿足要求。 對于II-II截面，取基樁凈反力平均值=668.3kN進行計算，則 xi=800-200=600mm=0.6m My=Nixi=2×668.3×0

11、.6=802 kNm As2=4014 mm2選用1618150,平行x軸布置，實際鋼筋As=4072mm2，滿足要求。承臺構造設計 混凝土樁樁頂伸入承臺長度為50mm，兩承臺間設置連系梁，梁頂面標高-0.7m，與承臺平齊，根據構造要求，梁寬250mm，梁高400mm，梁內主筋上下共412通長配筋，箍筋采用8200.承臺底做100mm厚C10混凝土墊層，墊層挑出承臺邊緣100mm。五、 樁身結構設計預制樁的樁身混凝土強度等級選用C30，鋼筋選用HRB335級。根據建筑樁基技術規范（JGJ94-2008）第5.8.2條的規定，樁頂軸向壓力應符合下列規定： NmaxccAps Nmax=+ =+

12、=720.1+100.6 =820.7kN計算樁基軸心抗壓強度時，一般不考慮壓屈影響，故取穩定系數=1；對于預制樁，基樁施工工藝系數c=0.85；C30級混凝土，c=14.3N/mm2，則 ccA=1×0.85×14.3×103×0.42 =1944.8kNNmax（=820.7kN）故樁身軸向承載力滿足要求。六、 樁身構造設計樁身按構造要求配筋，選用814的HRB335級鋼筋通長配筋；箍筋選用6的HPB235級鋼筋，間距200mm，距樁頂2m范圍內間距50mm，距樁頂2-4m范圍內間距100mm。采用打入法沉樁，樁頂設置三層650的鋼筋網，層距為50m

13、m，樁尖所有主筋應焊接在一根圓鋼上，樁尖0.6m范圍內箍筋加密，間距50mm，樁身主筋混凝土保護層厚30mm。七、 吊裝驗算由于樁的長度不大，樁身吊裝時采用二點起吊，吊點位置如圖所示。起吊點距樁兩端距離為 a=0.207L=0.207×11=2.28m 則吊起時樁身最大彎矩為 Ml=0.0214kql2=0.0214×1.3×（0.42×25）×112 =13.46kN·m 樁身配筋驗算；混凝土采用C30級，鋼筋采用HRB335級，則c=14.3N/mm2，y=300 N/mm2，由于b=400mm，h0=400-40=360mm，每

14、邊配3 14，As=461 mm2，則 x=24.18mm Mu=1cbx(h0-) =1.0×14.3×400×24.18×(360-) =48.12×106N.mm =48.12kN.m所以 MuMl故樁身配筋滿足吊裝要求。八、 估算、軸線柱下樁數1、樁數估算 設計、軸線下的樁基礎的方法和軸線下相同。單樁極限承載力標準值為1237kN，基樁豎向承載力特征值為618.5kN。 軸柱下荷載標準組合值為Fk=1632kN Mk=195 kNm Vk=86kN根據軸荷載初步估算軸柱下樁數， n=2.64 取n=4則軸下設計樁數為4根。 軸柱下荷載標

15、準組合值為F=1811.7 kN M=252.5kNm V=129.6kN根據軸下荷載初步估算軸柱下樁數， n=2.17 取n=4則軸下設計樁數為4根。2、承臺平面尺寸確定 根據估算的樁數和承臺構造要求，設計、軸線承臺與軸線承臺相同，承臺邊長為2.4m，樁中心距取1600mm，樁心與承臺邊緣距離400mm。 、軸承臺布置同軸。九、 樁基沉降驗算 對軸驗算 1、計算Po G=GAd=20×2.4×2.4×1.5=172.8kN P=374kPa c =18×1.5=27kPa Po=P-c=374-27=347kPa 2、計算軸承臺中心下附加應力z ，確定沉降計算深度，如下表：考慮相鄰承臺的影響，計算如下表： 相鄰A、C承臺，以最不利相鄰B承臺代替計算，則第8點：z=9.716+2×8.238=26.372kPa c=0.8×18+1.8×18+0.7×17.8+1.3×7.8+3.5×7+4×8+(12.5-12.1+9.6)