课程设计计算书(桩基础)2011
一、设计原则。
1、结构布置必须全面、正确地体现经济合理;
2、结构构件必须具有足够的承载力、刚度、稳定性和耐久性等方面的要求;3、地基必须满足的承载力、稳定性和变形等方面的要求。
二、基础结构布置的选择。
基础结构布置方案如附图所示,采用低承台桩基础,且承台为柱下桩基础独立承台。
三、持力层选择及桩型确定。
1、根据工程地质资料选择持力层确定桩型。
根据设计条件可知采用混凝土预制桩,持力层为粉土层2、确定桩的断面尺寸和桩长。
桩的断面为方形,尺寸400×400,长15m3、确定承台埋深0.5m拟定承台埋深0.5m
四、单桩承载力计算。
由《建筑地基基础设计规范》经验公式,算得单桩承载力特征值。
ra=qa+∑qlpap
psia
i1400×(400/1000)×(400/1000)+4×(400/1000)×(14×2.5+32×2+14×8.5+2×42)=707.2kn
五、确定桩数和桩布置。
1、计算桩数并确立桩的布置。
取a3桩的桩基础为设计对象,由附图可知。
fk=5503.7/1.35=4076.8kn
mxk=72.8/1.35=54kn·mmyk=12.5kn·m
由于水平力与弯矩相比太小,可忽略不计。则桩数n≥fk/ra=4076.8/707.2=5.8取n=6
由于采用混凝土预制桩,且为挤土预制桩,因此,桩距s≥3.0d,取s=3d=3
400=1200mm,各桩的外边缘至承台边距离为600m
2,计算群桩和单桩是否满足单桩承载力需求。
为满足刚性角α>45°的要求,则承台有效厚度h≥900×tan45°=900m,则。
qk=(fk+gk)/n=(4076.8+20×3×1.8×1.9)/6
704.7knra=707.2kn
qmax=(fk+gk)/n+(mxk·yi)/∑xi·xi)+(myk·xi)/∑
yi·yi)
737.3kn1.2ra=848.6kn六、承台设计与计算。
由图可知承台为矩形,尺寸1800×3000,厚900m
承台受冲切承载力验算。
相应于荷载效应基本组合值时作用于桩底的荷载设计值为。
f=1.35fk=5502.7knmx=1.35mxk=72.8kn·mmy=1.35myk=102.5kn·m
扣除承台和基上填土自重的与桩顶竖向力设计值。
n=f/n=5502.7/6=967.12kn
nmax=953.6knnmin=880.7kn①边冲切,按式(4-59)或(4-65)计算冲切力ft=f-∑ni=5502.7kn
受冲切承载力截面高度影响系数βnp计算。
np=1-(1-0.9)/(200-800)×(100-800)=0.992
冲垮比λ与系数a的计算。
ox=0.7/0.830=0.
84711.07βox=0.84/(0.
843+0.1)=0.805λoy=0.
175/0.830=0.211>0.
20βoy=0.84/(0.211+0.
1)=2.044七、桩身配筋验算1.35qk=0.
94(fca+fy'as')
则as'=(1.35qk/0.94-fca)·(1/ fy')
取12φ30 as'=8982.3mm由于0.3%0.5%
故可以,箍筋采用hrb225.角桩向上冲切,l1=l2=500mm
a1x=aox=λ1x=λ2x a1y=aoyλ1y=λoyβ1x=0.56/(0.843+0.
2)=0.537β1y=0.56/(0.
211+0.2)=1.363
β1x(l2+a1y/2)+β1y(l1+a1x/2)】·np·fth=1735.5kn>nmax=953.6kn
承台受剪切承载力计算。
按式(4-70)或(4-71)计算,剪跨比与以上冲垮比相同受剪切承载力截面高度影响系数βhs计算。
hs=(800/h)=(800/830)=0.991
对于i-i斜截面。
x=λox=0.843
剪切系数β=1.75/(λ1.0)=0.950
则βns·βt·b·h
0.991×0.950×1430×3.0×0.830=3352.2kn>2nmax=1907.2kn(可以)
对于ⅱ-ⅱ斜截面。
y=λoy=0.2110.33,取λy=0.3
剪切系数β=1.75/(λ1.0)=1.75/(0.3+1.0)=1.346
ns·βt·b·h
0.991×1.346×1430×3.0×0.830=4749.6kn>3nmax=2751.9kn(可以)
承台受弯承载力计算由式(4-55)计算。
mx=∑niyi=3×917.12×0.375=1031.8kn·mas=mx/0.9yh
(1031.8×10×10)/(0.9×3000.830)=4604.2mm
选用21φ18,as=5343.85mm,沿平行于y轴方向均匀布置。
my=∑nixi=2×983.6×0.9=1716.5kn·mas=my/0.9yh=7659.5mm
选用16φ26,as=8494.87mm,沿平行于y轴方向均匀布置。
八、桩身强度验算。
由于采用混凝土预制桩,故系数取0.75,混凝土采用c30,则c=19.3n/mm,桩身横截面积ap=0.4×0.4=0.16mm
则apc=0.16×14.3×1000000×0.75=1716kn>1.35qk=951.3kn(可以)
桩基础课程设计计算书
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