《基础工程》课程设计计算书.doc

基础工程课程设计计算书一、设计资料1、场地工程地质条件建筑地基的土层分布情况及各土层物理、力学指标见表1.1表1.1地基各土层物理，力学指标土层编号土层名称层厚（m）人工填土1.5016-1淤泥质粉质粘土3.5016.31.3044.361.275.076072.4955-2粉质粘土2.4518.20.91833.450.785.506.553.00-3粉质粘土3.4019.40.6038.000.2010.2-1粉土2.0919.50.60417.5000.2441.2422.6316.5风化层22.5100.02、荷载组合确定（1）标准组合：用于进行桩的承载力计算，计算公式为：。对28根桩荷载进行组合，分别取各桩的最不利荷载，结果如下：角柱：,，边柱：,，中柱：,，（2）基本组合：用于承台设计及桩身配筋，计算公式为：。对28根桩荷载进行组合，分别取各桩的最不利荷载，结果如下：角柱：,，边柱：,，中柱：,，（3）准永久组合：用于桩基沉降验算，计算公式为：。对28根桩荷载进行组合，分别取各桩的最不利荷载，结果如下：角柱：,，边柱：,，中柱：,，二、桩的材料和尺寸确定根据地质勘察资料，确定-1强风化层为桩端持力层。采用钢筋混凝土预制桩，桩截面为方桩，为400mm400mm，桩端全断面进入持力层1.5m（2d），桩入土深度为。取承台厚度为0.95m，则桩长。 承台埋置深度为1.5m。三、确定单桩竖向承载力 根据建筑桩基技术规范（jgj94-2008）5.3.5：用经验参数法确定单桩极限承载力标准值： 为桩侧第层土的极限侧阻力标准值。由规范表5.3.5-1得各层土的极限侧阻力标准值如表3.1表3.1 各层土的极限侧阻力标准值土层编号-1-2-1-1-1土层名称人工填土淤泥质粉质粘土粉质粘土粉质粘土粉土强风化层2828578870200为极限端阻力标准值，由规范表5.3.5-2得：。桩极限承载力标准值： 根据规范5.2.2：单桩承载力特征值，k为安全系数，取k=2。得：单桩承载力特征值。四、确定桩数和承台底面尺寸1、角柱桩数的确定，取2根 根据桩数及承台尺寸构造要求，初步设计矩形承台，取承台边长2.5m1.0m,矩形布桩:桩中心距取3.5d,则s=3.5400=1400m ,取s=1500mm。桩心距承台力缘均为500mm。2、边柱桩数的确定，取4根根据桩数及承台尺寸构造要求，初步设计矩形承台，取承台边长2.5m2.5m,矩形布桩:桩中心距取3.5d,则s=3.5400=1400m ,取s=1500mm。桩心距承台力缘均为500mm。3、中柱桩数的确定，取4根根据桩数及承台尺寸构造要求，初步设计矩形承台，取承台边长2.5m2.5m,矩形布桩:桩中心距取3.5d,则s=3.5400=1400m ,取s=1500mm。桩心距承台力缘均为500mm。五、 群桩基础中的单桩承载力验算1、角柱单桩承载力验算（1）轴心竖向力作用下，满足要求。b、偏心竖向力作用下，满足要求。2、边柱单桩承载力验算（1）轴心竖向力作用下，满足要求。（2）偏心竖向力作用下，满足要求。3、 中柱单桩承载力验算（1）轴心竖向力作用下，满足要求。（2）偏心竖向力作用下，满足要求。六、承台受弯计算与配筋设计对承台进一步设计为：承台厚度，保护层为，则，混凝土强度等级为c25，混凝土的抗拉强度为，钢筋选用hrb335级，。1、 角柱承台抗弯验算及配筋按最小配筋计算：因此，选25根直径18mm钢筋，间距为100mm，沿平行y轴均匀布置。按最小配筋计算：因此，选4根直径22mm钢筋，间距为250mm，沿平行x轴均匀布置。2、 边柱承台抗弯验算及配筋按最小配筋计算：因此，选25根直径16mm钢筋，间距为100mm，沿平行y轴均匀布置。按最小配筋计算：因此，选25根直径16mm钢筋，间距为100mm，沿平行x轴均匀布置。3、 中柱承台抗弯验算及配筋按最小配筋计算：因此，选25根直径16mm钢筋，间距为100mm，沿平行y轴均匀布置。按最小配筋计算：因此，选25根直径16mm钢筋，间距为100mm，沿平行x轴均匀布置。七、承台抗冲切验算1、角柱承台抗冲切验算（1）柱的向下冲切验算柱对承台的冲切，按下式计算：式中：， ， ，,其中则 故满足设计要求。（2）角桩的冲切验算桩对承台的冲切（角桩冲切），按下式计算：式中：，其中：则 故满足设计要求。2、边柱、中柱承台抗冲切验算（1）柱的向下冲切验算柱对承台的冲切，按下式计算：式中：， ， ，,其中:边桩:中桩:则 故满足设计要求。（2）角桩的冲切验算桩对承台的冲切（角桩冲切），按下式计算：式中，其中：边柱：中柱：则 故满足设计要求。八、承台抗剪验算1、角柱承台抗剪验算柱下等厚度承台斜截面受剪承载力按下式计算：对y-y截面：式中：， ， ， 其中：则 故满足设计要求。 对 x-x截面：式中：， ，其中：则 故满足设计要求。2、中柱、边柱承台抗剪验算柱下等厚度承台斜截面受剪承载力按下式计算对y-y截面：式中：， ， ，其中：边柱：中柱：故满足设计要求。 对 x-x截面：式中：， ，其中：边柱：中柱：故满足设计要求。九、承台的局部受压验算根据建筑桩基技术规范（jgj94-2008）5.9.15规定，当承台混凝土强度等级不低于柱或桩的混凝土强度等级时，不用验算柱下或桩上承台的局部受压承载力。所以满足设计要求。十、沉降计算 由于桩的埋深为14.44m，故桩沉降由14.44m处往下计算。对于桩中心距不大于6倍桩径的桩基，其最总沉降量计算可采用等效作用分层总和法。等效作用面位于桩端平面，等效作用面积为桩层台投影面积，等效作用附加近似取层台底平均附加压力，计算如下。 计算地基土的自重压力：地下水位以上：；地下水位以下：；总的自重应力：。基础的自重应力：地下水位以上：；地下水位以下：；总的应力。（1） 、对于中柱：（2） 附加应力z(m)0240.2100.2500108.61.0252.710.40.2474107.42.0265.210.80.2346101.93.0277.711.20.214993.34.0290.211.60.193984.25.0302.712.00.174675.86.0315.212.40.157868.57.0327.712.80.143362.2在z=7m处，所以本基础取z=7m计算沉降量。z（m）平均附加应力系数0100.25000-1.010.40.24740.24740.247460000.12142.010.80.23460.46920.221860000.06673.011.20.21490.64470.17554.011.60.19390.77560.