基础工程课程设计低桩承台基础设计
基础工程课程设计(桩基础设计)
*******大学土木工程学院《基础工程》课程设计(土木工程地下工程方向)姓名:******学号:********组别:*****一班(ACE组)二〇一一年六月目录一. 工程概况 (3)二 .选择桩型、桩端持力层、承台埋深 (6)三. 确定单桩承载力特征值 (6)四. 确定桩数 (7)五. Z1、Z2类柱下桩基础设计 (8)六. Z3类柱下桩基础设计 (11)七. Z4类柱下桩基础设计 (14)八. 连系梁设计 (18)九. 基础布置总平面图 (20)一 .工程概况凤凰大厦为六层框架结构,±0.00以上高度19.6米,拟采用400×400mm 2钢筋混凝土预制桩基础,整个基础占地面积为()()22.8350.322.780.6m =+⨯⨯⨯.具体的地质等工程条件如下:Z 1Z 2Z 2Z 2Z 2Z 2Z 2Z 2Z 1Z 1Z 3Z 3123456789DCB A底层柱网平面布置图1、场地工程地质条件 (1)钻孔平面布置图Zk1Zk2Zk3Zk4(2)工程地质剖面图-1.8-2.0-2.2-2.5-5.1(-5.8)-9.5(-10.5)-18.4(-20.4)-3.0(-4.0)-15.5(-17.3)-4.5(-5.3)-8.6(-9.2)-20.5(-21.8)-6.0(-6.5)-9.0(-9.7)-20(-21.2)杂填土淤泥粉质粘土砾质粘土-8.5(-9.8)Ⅰ—Ⅰ 剖面-1.8-2.0-2.2-2.4-4.9(-4.5)-10.0(-11.4)-14.5(-16.3)-3.0(-4.5)-8.0(-9.4)-17.0(-18.5)-5.5(-6.2)-22.0(-23.0)-6.5(-7.5)-9.5(-11.3)-21.5-(22.0)杂填土淤泥粉质粘土砾质粘土-8.5(-10.7)Ⅱ—Ⅱ 剖面(3)预制桩桩端承载能力标准值2、底层柱截面尺寸及荷载3、其它条件(1)柱底标高为-1.0m;(2)基础梁(连系梁)顶面荷载Q=15kN/m;(3)建筑物处于非地震区,可不考虑抗震。
基础工程课程设计 - 《基础工程》课程设计
《基础工程》课程设计Design of Foundation Engineering设计题目:柱下钢筋混凝土桩基础适用专业:土木工程一、课程设计基本要求1、课程设计目的利用所学基础工程课程的理论知识,能够独立完成一个较完整的基础设计与计算过程,从而加深对所学理论的理解与应用。
2、课程设计建议在复习本学期课程理论知识后,收集并阅读相关设计规范和参考书后进行本课程设计任务。
二、课程设计设计资料1、工程设计概况某城市新区拟建一栋15层框架结构的办公楼,其场地位于临街地块居中部位,无其它邻近建筑物,地层层位稳定,场地地质剖面及桩基计算指标见工程地质资料。
试设计柱下独立承台桩基础。
(1)地基基础设计等级为乙级;(3)柱的截面尺寸为:450mm×600mm;(4)承台底面埋深:d=2.0m(也可自行按规范要求选定);(5)根据地质资料以及上部荷载情况,自行选择桩型、桩径和桩长;(6)桩基沉降量容许值:[s]= 200mm或查相关规范确定;(7)桩的类型:预制桩或者灌注桩(自行斟酌设定);(8)沉桩方式:静压或者打入(自行斟酌设定)。
(9)方案要求尽量先选择以粉质粘土为持力层,若不满足要求,再行选择卵石或岩石层作为持力层,并作简要对比说明。
2、荷载情况已知上部框架结构由柱子传至承台顶面的荷载效应标准组合:轴力F=(8300-10n)kN,弯矩M x=(80+2n)kN·m,M y=(750-n)kN。
(其中,M x、M y分别为沿柱截面短边和长边方向作用;n为学生学号最后两位数)。
3、工程地质资料建筑场地土层按其成因、土性特征和物理力学性质的不同,自上而下划分为5层,地质剖面与桩基计算指标见表1,勘察期间测得地下水水位埋深为2.2m。
地下水水质分析结果表明,本场地地下水无腐蚀性。
三、设计内容及要求(1)确定单桩竖向承载力特征值;(2)确定桩数,桩的平面布置,承台平面尺寸,单桩承载力验算;(3)若必要,进行软弱下卧层承载力验算;(4)桩基沉降验算;(5)桩身结构设计及验算;(6)承台结构设计及验算;(7)桩及承台施工图设计:包括桩平面布置图、桩身配筋图、承台配筋图、节点详图、钢筋图、钢筋表和必要的施工说明;表1 地质剖面与桩基计算指标四、设计成果及提交(1)计算说明书:计算说明书一律用A4幅面;装订顺序:封面(须注明:《基础工程》课程设计,专业班级,学号,姓名,日期),目录、设计任务书,计算说明书;(2)桩基础施工图:建议图纸采用A3幅面,表达要清楚,施工图(图纸折叠成A4大小)。
基础工程桩基础课程设计
基础工程课程设计课程名称:桩基础课程设计院系:土木工程系专业:年级:姓名:学号:指导教师:西南交通大学目录一、概述............................................................................................................错误!未定义书签。
设计任务 ...............................................................................................错误!未定义书签。
设计资料 ....................................................................................................错误!未定义书签。
二、设计计算 ....................................................................................................错误!未定义书签。
桩的计算宽度 ............................................................................................错误!未定义书签。
桩的变形系数α ........................................................................................错误!未定义书签。
桩顶的刚度系数ρ1,ρ2,ρ3,ρ4。
................................................错误!未定义书签。
计算承台底面形心O 点的位移a,b,β ......................................................错误!未定义书签。
桩基础课程设计-指导书
《基础工程》课程设计指导书福建工程学院土木工程系桩基础设计步骤如下:一、必要的资料准备桩基设计前必须具备的资料主要有:1. 建筑物资料:包括建筑物的形式、荷载及其性质、建筑物的安全等级、抗震设防烈度等;2. 岩土工程勘察报告:包括详细勘测的地质条件、承载力、室内实验、原位试验结果等。
3. 当地施工机具和技术条件:如排放泥浆和弃土的条件以及水、电、施工材料供应等;4. 环境条件:包括相邻建筑物的安全等级、基础形式和埋置深度,周围建筑物对于噪声的要求等;5. 检测条件及当地桩基施工经验。
二、选定桩型、桩长和截面尺寸1. 桩的类型在对以上收集资料进行分析研究的基础上,针对土层分布情况,考虑施工条件、设备和技术等因素,决定采用端承桩还是摩擦桩,挤土桩还是非挤土桩。
2. 确定桩长由持力层的深度和合在大小确定桩长、桩截面尺寸,同时进行初步设计与验算。
桩身进入持力层的深度应考虑地质条件、荷载和施工工艺,一般为1到3倍桩径;对于嵌岩灌注桩,桩周嵌入微风化或中等风化岩体的最小深度不宜小于0.5m 。
当持力层下存在软弱下卧层时,桩端以下硬持力层厚度不宜小于4d 。
3. 确定桩的截面尺寸常见桩基截面尺寸为:1.现场预制方桩,桩身混凝土强度和截面尺寸自定;2.高强PHC 管桩,桩身混凝土强度C80,截面尺寸300mm 、400 mm 或500 mm ;3.沉管灌注桩,桩身混凝土强度C30,截面尺寸600 mm-1000 mm ;4.钻孔灌注桩,桩身混凝土强度C30,截面尺寸300、400 mm 或500 mm ;5.其它桩型,桩身混凝土强度C25-C40。
三、确定单桩竖向及水平承载力特征值,确定桩数并进行桩的布置1.单桩竖向承载力特征值根据单桩静载荷试验或经验公式 :∑+=p pk i sik p uk A q l q u Q ,再将单桩竖向极限承载力uk Q 除以安全系数2,作为单桩竖向承载力特征值a R 。
2.单桩水平承载力特征值对于混凝土预制桩、钢桩、桩身全截面配筋率大于0.65%的灌注桩,根据静载试验结果取试桩在地面处水平位移为10mm (或6mm )所对应的荷载为单桩水平承载为特征值Ha R 。
基础工程课程设计
土木工程专业基础工程课程设计任务书————桩基础设计一、设计资料1、某建筑场地在钻孔揭示深度内共有6个土层,各层土的物理力学指标参数见表1。
土层稳定混合水位深为地面下1.0m ,地下水水质分析结果表明,本场地下水无腐蚀性。
建筑桩基设计等级为乙级,已知上部框架结构由柱子传来的荷载(作用在柱底即承台顶面):kN V k 3200=,kNm M k 400=,H = 50kN ;柱的截面尺寸为:400×400mm ; 承台底面埋深:d=1.5m 。
2、根据地质资料,以第4层粉质粘土为桩尖持力层,采用钢筋混凝土预制桩3、承台设计资料:混凝土强度等级为C20,轴心抗压强度设计值为kPa f c 9600=,轴心抗拉强度设计值为kPa f t 1100=,钢筋采用HRB335级钢筋,钢筋强度设计值2/300mm N f y =4、《建筑桩基技术规范》(GJG94-2008) 二、设计内容及要求:1、按照持力层埋深确定桩长,按照长径比40-60确定桩截面尺寸;2、计算单桩竖向承载力极限标准值和特征值;3、确定桩数和桩的平面布置图;4、群桩中基桩的受力验算;5、软弱下卧层强度验算;6、承台结构计算;7、承台施工图设计:包括桩的平面布置图,承台配筋图和必要的图纸说明; 8、需要提交的报告:任务书、计算书和桩基础施工图。
注:1、计算书打印,按照A4页面,上下左右页边距设置为2.0cm,字体采用宋小四号2、图纸采用3号图幅,图纸说明即为图中的说明3、任务书、计算书和桩基础施工图装订成一册4、将电子稿按班打包交上来,每人的电子稿名称按照学号+姓名命名表1 地基土物理力学指标设计参数表桩基础设计计算书一、按照持力层埋深确定桩长,按照长径比40-60确定桩截面尺寸;由地基土物理力学指标设计参数表,桩插入承台的深度50mm。
选第四层粉质粘土为持力层,设桩进入持力层深度为1.95m。
则桩的长度L=0.05+3.0+15.0+1.95=2.0m。
基础工程课程设计书
设计主要步骤一、确定桩基持力层的位置1.基本要求(1)应选择压缩性低、承载力高的较硬土层作为持力层;(2)持力层应有一定的厚度,既能保证桩端进入持力层的深度要求,又能使桩端以下有一定厚度的剩余持力层;(3)桩端全断面进入持力层的深度要求为:对于粘性土、粉土不宜小于 2d(d 为桩径),砂土不宜小于1.5d。
碎石类土不宜小于 1d。
当存在软弱下卧层时,桩基以下硬持力层厚度不宜小于 3d;当持力层较厚、施工条件许可时,桩端全断面进入持力层的深度宜达到桩端阻力的临界深度。
砂与碎石类土的临界深度为(3~10)d。
2.根据实际工程地质条件选择由表1工程地质条件可知,土层底标高5.91m 以下任一土层均可为持力层。
现选第⑤层中砂为持力层。
桩端进入持力层的深度为2.41m。
1.根据表1 地质条件和所选择的持力层可知,本桩基为摩擦型桩基。
2.当持力层确定后,桩截面尺寸应根据作用于柱上的荷载大小确定。
如果荷载较大,则应选择较大的截面尺寸。
作用在设计地面标高处的荷载为轴力轴力 F k=6210 kN,剪力H k=236 kN,弯矩m k=670kN.m。
因荷载较大,故选择的桩截面为 550mm,柱采用 C45 混凝土(抗压强度 f c=21.1N/mm2,抗拉强度 f t=1.8N/mm2 ),截面为600mm╳600mm>F k/f c=6210╳103/21.1 =294312.8mm2。
承台采用 C25 混凝土(抗压强度 f c=11.9N/mm2,抗拉强度 f t=1.27N/mm2)3.因桩端进入持力层的深度为 2.41m>1.5d=1.5╳0.55=0.825m,故桩端全断面进入持力层的深度满足要求。
4..因层①为性质较好、厚度较大的黏土,承台可放其中,故选承台标高为25.5m,这样,承台埋深 d=28- 5.5=2.5m,净桩长为25.5-3.5=22m。
此外,根据预制桩与承台的连接要求(桩嵌入承台内的长度:大直径桩(d≥800mm)不宜小于100mm,中(800mm≥d>250mm)、小(d≤250mm)直径桩不宜小于50mm),选择预制桩嵌入承台内的长度为 50mm 。
基础工程基础工程桩基础课程设计精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版1.设计资料柱底荷载标准组合:Fk=1403KN,M kx=30kN,H kx=22kNM ky=-42kN H ky=-34kN柱底荷载基本组合=柱底荷载标准组合×1.352.选择桩端持力层、承台埋深根据上表土层条件,以碎石混砂层为桩尖持力层,采用钢筋混凝土预制桩,型号。
桩端进入持力层1.0m(>2d).工程桩桩入土深度h=0.5+3.5+6+11+1=22m,则桩基有效长度为L=22-2.0=20m.桩基尺寸选择400mm x400mm。
本工程桩身混凝土强度等级为C80。
承台用C20级混凝土桩,取f t=1100kPA配置HRB335级ƒy=300N/mm²。
3.确定单桩极限承载力标准值极限侧阻力标准值q sk粘土q s1k=24kpa淤泥q s2k=12kpa淤泥质粘土q s3k=20kpa碎石混砂q s4k=40kpa极限端阻力标准值q pk q pk=2300kpa=2300x0.42+4x0.4x(24x2+12x6+20x11+40x1)=976kNK取2单桩竖向承载力特征值:R a=Q uk/K=976/2=488kNA-⑦4.确定桩的根数、布桩及承台尺寸 桩距:s=4d=4x400=1600mm,取s=1.6m. 预设承台尺寸:承台的边长a=b=(0.4+0.8)x2=2.4m 。
承台为边长=2.4m 的正方形。
初设承台埋深2m ,承台高度h=1.2m ,桩顶伸入承台50mm ,钢筋保护层取70mm 。
承台的有效高度为:h 0=1.2-0.07=1.13m=1130mm 取承台及其上土的平均重度。
3.34=48822.42.420+1403R G +F ≥n a k K ⨯⨯⨯= 暂取 n=4根。
5.计算桩顶荷载取承台及其上土的平均重度桩顶平均竖向力:Q k =(F k +G k )/n=(1403+20x2.4x2.4x2)/4=408.35KN<R a =488kN{585.6KN =1.2Ra <416.6KN 400.1KN25.87517.625±408.35=)(4x0.80.81.2)-34+(-42±)(4x0.80.8)1.222+30(±408.35=x ∑x )h H +(M ±y ∑y )h H +M (±Q =Q 222i i k y k y 2i i k x k x k max min =⨯⨯⨯⨯=相应于作用的基本组合是作用于柱底的荷载设计值为: F=1.35F k =1.35x1403=1894.05kN M=1.35M kx =1.35x30=40.5kN =1.35M ky =1.35x -42=-56.7kN H=1.35H kx =1.35x22=29.7kN =1.35H ky =1.35x -34=-45.9kN扣除承台和其上填土自重后的桩顶竖向设计值: N=F/n=473.5kN2iik y k y 2i i k x k x max minx ∑x )h H +(M ±y ∑y )h H +M (±N =N=473.5±23.834.9 ={kN kN6.4844.4626.承台受冲切承载力验算①柱边冲切计算:冲切力 kN N F F i l 05.1894005.1894=-=-=∑ 受冲切承载力截面高度影响系数=hp β计算 因为h 0=2m 所以=hp β0.9 冲垮比λ与系数β的计算310.013.135.0000===h a x x λ 647.12.0310.084.02.084.0x 00=+=+=λx β310.013.135.0000===h a y y λ 647.12.0310.084.02.084.0y 00=+=+=λy β)(05.1894626413.111009.0)]35.05.0(647.1)35.05.0(647.1[2h f ]a a [20t hp y 0c y 0y 0c 0可以β)(β)(βkN F kN b b l x =>=⨯⨯⨯+⨯++⨯=+++ ②角柱向上冲切,c 1=c 2=0.6m,a 1x =a 0x =a 1y =a 0y =0.35,λ1x =λ0x =λ1y =λ0y =0.310098.12.0310.056.02.056.0098.12.0310.056.02.056.0y 11x 11=+=+==+=+=λλyx ββ)(6.484190413.111009.0)]2/35.06.0(098.1)2/35.06.0(098.1[h f ]a 2/a [max 0t hp 11y 1y 121可以β)(β)(βkN N kN c c x x =>=⨯⨯⨯+⨯++⨯=+++ 7.承台受剪切承载力计算 剪跨比与以上冲切跨比相同。
基础工程课程设计桩基础设计
课程设计说明书设计名称:《基础工程》(交通土建方向)课程设计题目:桩基础设计学生姓名:专业班级: 10土木工程(3)班学号:成绩:指导教师:杨虹刘喜元日期: 2013年 6 月 29 日目录1.设计资料......................................................12.桩基础类型的选择............................................33.确定桩基根数及平面布置.....................................34.桩基础设计计算与验算内容...................................5桩顶作用力验算...............................................5 地面处纵向水平位移验算.......................................8 桩身内力计算.................................................9 验算单桩承载力..............................................11 验算群桩承载力...............................................12 桩身配筋设计及截面承载力复核.................................13 桩身裂缝宽度及墩顶纵向水平为验算.............................14 5.承台设计与验算.................................................17承台配筋承台与桩的连接方式选择...............................17 验算承台强度.................................................18课程设计任务书土木工程专业 10 年级 3 班一、设计题目:桩基础设计计算二、设计资料1.地质与水文资料河床下0.5米土质为砂加卵石,粒径20-30mm,约占30%,其余45米以下地基土均为松散细砂夹砾石,地基土比例系数m=8100KN/m4;重度r=20.0KN/m3;内摩擦角Φ=35º;内聚力c=0;地基土的极限摩阻力q=55k]=320 KPa。
基础工程课程设计桩基础设计
基础工程课程设计桩基础设计
桩基础是建筑工程中常用的基础形式之一,主要用于承受建筑物或其他结构的荷载,并将荷载传递到地下土层中。
基础工程课程设计中的桩基础设计一般包括以下内容:
1. 基础类型选择:根据工程要求和地质条件,选择适合的桩基础类型,如钻孔灌注桩、钢筋混凝土桩等。
2. 桩的数量和布置:根据建筑物的荷载和地质条件,确定桩的数量和布置方式,以保证桩基的稳定性和承载能力。
3. 桩的直径和长度:根据建筑物的荷载和地质条件,计算出桩的适宜直径和长度,以满足建筑物的承载要求。
4. 桩的材料选择:根据工程要求和地质条件,选择合适的桩材料,如钢筋混凝土、预应力混凝土等。
5. 桩的施工方法和施工工艺:根据选定的桩基础类型和地质条件,确定桩的施工方法和施工工艺,以保证桩基的施工质量和安全性。
6. 桩基的承载力计算:根据桩的尺寸和材料特性,计算桩基的承载力,以确保桩基能够承受建筑物的荷载。
7. 桩基的沉降和变形计算:根据桩的尺寸和地质条件,计算桩基的沉降和变形,以评估桩基的稳定性和安全性。
8. 桩基的施工监测和验收:对桩基的施工过程进行监测和验收,以确保桩基的施工质量和安全性。
基础工程课程设计中的桩基础设计涉及到桩的类型选择、数量和布置、直径和长度、材料选择、施工方法和工艺、承载力计算、沉降和变形计算以及施工监测和验收等方面。
设计师需要充分考虑工程要求和地质条件,合理设计桩基础,以确保建筑物的稳定性和安全性。
基础工程课程设计桩基础
基础工程课程设计桩基础一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握桩基础的定义、分类及构造,理解其在基础工程中的应用;2. 使学生了解桩基础的设计原理,掌握设计桩基础的基本步骤和方法;3. 引导学生了解桩基础施工技术,了解桩基施工过程中的质量控制要点。
技能目标:1. 培养学生运用桩基础设计原理解决实际工程问题的能力;2. 提高学生分析桩基础施工过程中质量问题的能力;3. 培养学生运用专业软件或工具进行桩基础设计和施工方案制定的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱工程专业,树立从事工程建设的职业理想;2. 增强学生的团队协作意识,培养在工程实践中沟通、协作的能力;3. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程伦理观念,注重工程质量、安全和环保。
课程性质:本课程为基础工程课程的实践环节,以桩基础为研究对象,结合理论知识,培养学生的实际操作能力。
学生特点:本课程面向大学本科土木工程专业三年级学生,学生已具备一定的专业基础知识,具有较强的学习能力和实践操作欲望。
教学要求:结合学生特点,本课程要求教师采用案例教学、现场教学等多元化的教学方法,注重理论与实践相结合,提高学生的实践操作能力和解决实际问题的能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,激发学生的学习兴趣,培养其自主学习能力。
通过课程学习,使学生能够达到上述课程目标,为今后从事工程建设打下坚实基础。
二、教学内容1. 桩基础概述:介绍桩基础的定义、分类、构造及其在基础工程中的应用,对应教材第3章第1节;- 桩的分类及特点;- 桩基础的构造及受力特点。
2. 桩基础设计原理:讲解桩基础的设计原理、设计方法及步骤,对应教材第3章第2节;- 桩基础设计的基本原理;- 桩基础设计的基本步骤;- 桩基础设计的方法。
3. 桩基础施工技术:阐述桩基础施工技术及质量控制要点,对应教材第3章第3节;- 桩基础施工工艺;- 桩基施工过程中的质量控制;- 桩基施工常见问题及处理方法。
基础工程课程设计桩基础设计
课程设计说明书设计名称:《基础工程》(交通土建方向)课程设计题目:桩基础设计学生姓名:专业班级: 10土木工程(3)班学号:成绩:指导教师:杨虹刘喜元日期: 2013年 6 月 29 日目录1.设计资料......................................................12.桩基础类型的选择............................................33.确定桩基根数及平面布置.....................................34.桩基础设计计算与验算内容...................................5桩顶作用力验算...............................................5 地面处纵向水平位移验算.......................................8 桩身内力计算.................................................9 验算单桩承载力..............................................11 验算群桩承载力...............................................12 桩身配筋设计及截面承载力复核.................................13 桩身裂缝宽度及墩顶纵向水平为验算.............................14 5.承台设计与验算.................................................17承台配筋承台与桩的连接方式选择...............................17 验算承台强度.................................................18课程设计任务书土木工程专业 10 年级 3 班一、设计题目:桩基础设计计算二、设计资料1.地质与水文资料河床下0.5米土质为砂加卵石,粒径20-30mm,约占30%,其余45米以下地基土均为松散细砂夹砾石,地基土比例系数m=8100KN/m4;重度r=20.0KN/m3;内摩擦角Φ=35º;内聚力c=0;地基土的极限摩阻力q=55k]=320 KPa。
基础工程课程设计低桩承台基础设计
基础工程课程设计低桩承台基础设计基础工程课程设计――低桩承台基础设计一、基本资料1.某跨线桥主桥上部结构为预应力混凝土连续梁,跨径组成为(60+100+60) m,桥面净宽Um,设计荷载标准为公路I级。
采用盆式橡胶支座、等截面单箱双室薄壁桥墩(如下图示)。
400 : 700 ‘7002・主墩高度18m,箱壁厚度0.75m,纵隔板厚度0.8m,墩身顶部1.5m 及底部2m均为实心段,矩形墩底截面尺寸为(4xl4)m2, 采用30号混凝土。
作用于墩身底截面中心处的设计荷载为:竖直力Nz=74958kN水平力Hx=2895kN纵桥向弯矩My=38209 kN • m(坐标规定:纵桥向x轴、横桥向y轴、竖向z轴)3.主墩基础拟采用12根钻孔灌注桩群桩基础,混凝土标号25。
承台顶面及地面平齐,厚度为3.5m。
4.地质资料自地面向下16m深度范围内为中密细砂加砾石(土层I ),往下为密实中粗砂加砾石(土层H) o地基土的物理力学性质指标为:土层I :你=55kpa , 7 = 19.8kN/m3 , m=10000kN/m4,土层U :条=70kpa, MJ =500kpa, / =21.8I<N/m3m=20000kN/m45.设计参数承台及基桩材料重度^=25kN/m3,基桩设计有关参数为:Ec=2.8x 107kN/m2,A=0.85, m0=0.8,K2=6二、主墩群桩基础设计要求(以纵桥向控制设计)(一)设计计算内容:1•根据已知条件拟定承台平面尺寸;2.进行基桩的平面布置;3.拟定桩长并验算单桩轴向受压容许承载力;4.判断是否弹性桩;5.桩顶荷载分配并校核;6.确定桩长并验算单桩轴向受压容许承载力;7.单桩内力及位移计算及验算;8.桩身截面配筋设计及桩截面强度验算;9.群桩基础承载力和沉降量验算。
(二)设计完成后应提交的文件及图表1.低桩承台群桩基础设计计算书(应附计算小图);2.桥墩及基础结构构造图;3.基桩钢筋构造图。
基础工程课程设计低桩承台设计
基础工程课程设计低桩承台设计
基础工程课程设计中的低桩承台设计,主要是指在土体较软或水深较大的地面上,为了支撑建筑物或其他结构而设计的一种基础支撑结构。
低桩承台设计的主要目的是通过设置深入土体中的桩基来提高基础的承载能力和稳定性。
在设计过程中,需要考虑以下几个方面:
1. 土质条件:对于土质较软或水深较大的地面,需要进行土质勘察和力学性质测试,以确定土壤的承载力和变形特性。
2. 建筑物负荷:根据建筑物的重量和荷载特点,计算出基础需要承受的最大荷载值,作为设计的基础。
3. 桩基类型:根据土质条件和荷载要求,确定合适的桩基类型,如钢筋混凝土桩、钢管桩等。
4. 桩基数量和布置:根据计算得到的荷载值和土质条件,确定合适的桩基数量和布置方式,以保证基础的稳定性和承载能力。
5. 桩身直径和长度:根据设计荷载和土壤条件,计算出桩身的直径和长度,以保证桩基的承载能力。
6. 桩基与承台连接方式:设计合适的桩基与承台的连接方式,以确保桩基和承台的协同工作,提高整体的稳定性。
7. 桩基施工技术:根据桩基设计要求,选择合适的施工方法和设备,进行桩基施工工艺技术的研究和设计。
综上所述,低桩承台设计是基础工程设计中的一个重要环节,通过科学的设计和施工,可以有效提高建筑物的承载能力和稳定性,确保工程的安全运行。
基础工程课程设计低桩承台设计
基础工程课程设计低桩承台设计基础工程课程设计:低桩承台设计一、引言低桩承台是基础工程中常见的一种结构形式,它承受上部载荷并通过桩基将荷载传递到地基深处。
本文将探讨低桩承台的设计方法和要点,以及一些与设计相关的注意事项。
二、设计方法1. 确定设计荷载:根据工程要求和土层条件,确定设计荷载的大小和作用方式,包括垂直荷载、水平荷载和弯矩等。
2. 地质勘察与土层分析:通过地质勘察和土层分析,了解地下土层的性质和特点,包括土层的厚度、强度、稳定性等,为后续的设计提供依据。
3. 桩基布置与承台形式选择:根据设计荷载和土层条件,确定桩基的布置形式和承台的形式。
常见的桩基形式包括单桩、桩群和桩帽等,承台形式包括矩形、圆形和异形等。
4. 桩基计算与选型:根据设计荷载和土层条件,进行桩基的计算与选型。
计算包括桩的受压承载力、受拉承载力和承台的稳定性等,选型考虑桩的类型、直径和长度等。
5. 承台结构设计:根据设计荷载和桩基布置形式,进行承台结构的设计。
设计包括承台的尺寸确定、钢筋配筋计算和混凝土强度等。
6. 施工与监测:根据设计要求,进行低桩承台的施工与监测。
施工包括桩基的灌注和承台的浇筑,监测包括桩基的沉降和承台的变形等。
三、设计要点1. 桩基布置应合理:桩基的布置应根据设计荷载和土层条件进行合理布置,避免桩与桩之间的干扰,确保承载力的传递和土体的稳定。
2. 承台尺寸应合适:承台的尺寸应根据设计荷载和桩基布置形式进行合理确定,确保承台的稳定性和承载能力。
3. 钢筋配筋应充分:承台中的钢筋配筋应根据设计荷载和混凝土强度要求进行合理设计,确保承台的受力性能和耐久性。
4. 混凝土质量应可靠:承台的混凝土应具有足够的强度和耐久性,以满足设计要求和使用寿命的要求。
5. 施工质量应控制:低桩承台的施工过程应严格按照设计要求进行,确保施工质量和结构的安全性。
四、注意事项1. 地质勘察和土层分析是低桩承台设计的重要依据,应充分考虑土层的变异性和不均匀性。
基础工程课程设计低桩承台设计
基础工程课程设计低桩承台设计基础工程课程设计 - 低桩承台设计设计背景:低桩承台是一种常见的基础工程结构,主要用于承载建筑物或桥梁的重力和水平荷载。
在基础工程课程设计中,低桩承台设计是一个重要的内容,它涉及到土力学、结构力学和基础工程的知识。
本文将介绍低桩承台设计的基本原理、计算方法和设计要点。
一、低桩承台设计原理:低桩承台是一种基础工程结构,它由一定数量的桩和一个水平的承台组成。
桩的作用是将建筑物或桥梁的荷载传递到地下的土层中,承台则起到分担荷载的作用。
低桩承台设计的基本原理是保证桩和承台的稳定性,同时满足结构和土壤的强度要求。
二、低桩承台设计计算方法:1. 桩的数量和布置:根据建筑物或桥梁的荷载和土层的承载力,确定桩的数量和布置。
通常采用均匀布置或按荷载大小布置的方式。
2. 桩的承载力计算:根据桩的几何尺寸和土壤的力学参数,计算桩的承载力。
常用的计算方法有静力法和动力法。
3. 承台的尺寸计算:根据桩的布置和荷载的分布情况,计算承台的尺寸。
承台的尺寸应满足结构的强度和刚度要求。
4. 承台的稳定性计算:根据承台的几何尺寸和土壤的力学参数,计算承台的稳定性。
承台的稳定性主要包括倾覆稳定和滑移稳定。
5. 桩-土互作用的考虑:在低桩承台设计中,还需考虑桩和土壤之间的相互作用。
桩与土壤之间的摩擦力和土壤的侧阻力对桩的承载力和承台的稳定性有重要影响。
三、低桩承台设计要点:1. 桩的直径和间距应满足结构的强度和承载力要求,同时考虑施工的可行性和经济性。
2. 承台的尺寸和厚度应满足结构的强度和刚度要求,同时考虑土壤的承载力和稳定性。
3. 桩与土壤之间的摩擦力和土壤的侧阻力应合理计算和考虑,以保证桩的承载力和承台的稳定性。
4. 施工过程中应注意桩的竖直度和水平位置的控制,以保证桩的安装质量和承台的稳定性。
5. 在设计过程中应充分考虑地震和其他外力的影响,以确保低桩承台的安全性和稳定性。
四、总结:低桩承台设计是基础工程课程中的重要内容,它涉及到土力学、结构力学和基础工程的知识。
基础工程-桩基础设计
嵌岩桩
Quk Qsk Qrk Qpk up siqsikli upr frchr p frcAp
si--覆盖层第i层土的侧阻力发挥系数;
frc--岩石饱和单轴抗压强度标准值; hr--桩身嵌岩深度;
r,p 嵌岩段侧阻力和端 精品阻课力 件 修正系数。
30~40mm-终止加载
精品课件
结果分析
灌注桩(配筋 率<0.65%) 承载力设计值
混凝土预制桩、钢 桩、灌注桩(配筋 率>0.65%)承载力 设计值
精品课件
临界荷载 Hcr
极限荷载 Hu
Bx
转角
z
H0 2EI
A
M0 EI
B
弯矩
Mz
H0
AM
M 0BM
剪力
Vz H 0 AQ M 0 BQ
A,B系数查表4.9,注此表结果接近于柔性桩的结果
精品课件
精品课件
桩顶水平位移
受桩的刚性(ah)和桩端约束影响 表8.14
桩身最大弯矩及其位置
弯矩最大面剪力为零;
M0
H0
CD
精品课件
按标准贯入法确定
标准贯入试验 SPT-Standard penetration test
现场用63.5kg的穿心锤,以76cm的 落距自由落下,将标准贯入器先打入 土中15cm,再打入30cm,后30cm 的锤击数为试验结果 N。(原位试验)
1——穿心锤:2——锤垫;3——触探杆;4——贯入器; 5——出水孔精;品6课—件—取土器;7——贯入器靴
特征值: R a u pq s i a l i q p a A p u p q s i k / 2 l i q p a / 2 A p
基础工程课程设计完美范例
一、选择桩端持力层,采用预制桩进行中柱与角、边柱下桩基础及承台设计计算(一)、桩型选择与桩长确定以及承台埋深根据工程工程地质勘探、资料、选择粉砂层作为桩基础持力层。
初选承台埋深 1.4d m =,采用350350mm mm ⨯得预制桩,打入持力层的长度1.5 1.50.3500.535d m =⨯=,取0.6m ,并控制最后灌入度满足要求。
如图1所示。
取桩顶嵌入承台0.05m ,锥形桩尖0.5m 。
则全部桩长为 0.05(15.6 1.4)0.60.515.35o l m =+-++=考虑到施工方便,从室外地坪取至桩尖。
则15.60.60.516.7o l m =++=,取17m 。
设计取为两节预制,每节8.5m 。
(二)、初定单桩竖向承载力根据物理指标与承载力参数之间的经验关系确定单桩竖向极限承载力标准值:uk sk pk sik i pk p Q Q Q u q l q A =+=+∑240.35(202104227.60.650)25000.35=⨯⨯⨯+⨯+⨯+⨯+⨯388.08306.25694.kN =+=在此处键入公式。
估算单桩承载力为694.334341.6pkskspQ Q R kN γγ=+==(其中取 1.6s p γγ==)。
(三)、确定桩数以及桩平面布置 1、对边柱(1)考虑最大轴力,按中心受荷初估:m a x 14003.23134F n R ===,取为4根。
(2)采用平板式承台,桩的中心至承台边缘取1d=350mm ,承台平面尺寸初选为:1.75 1.75m m ⨯图22、对中柱(1)、由于桩数未知,故承台尺寸不好确定,可以先取不利组合形式按中心受荷初估:max 18004.15434F n R ===,取为5根 (2)、采用平板式承台,桩的中心至承台边缘取1d=350mm ,承台平面尺寸初选为: 2.22.2m m ⨯.图33、对角柱(1)、由于桩数未知,故承台尺寸不好确定,可以先取不利组合形式按中心受荷初估:max 8001.84 434FnR===,取为2根(2)、采用平板式承台,桩的中心至承台边缘取1d=350mm,承台平面尺寸初选为:1.750.7m m⨯.(四)、确定基桩竖向承载力及基桩竖向承载力验算1、对边柱下桩(1)、因为n=4 3.故需要考虑群桩效应查表得:则(2)由于班建筑安全等级为二级,故取。
低桩承台
高桩承台是指由若干根桩和位于地面以上(或冲刷线以上)的承台所组成的桩基础结构。高桩承台由于具有一 段自由长度,其周围无支撑体共同承受水平外力。基桩的受力情况极为不利。桩身内力和位移都比同样水平外力 作用下低桩承台要大,其稳定性因此比低桩承台差。高桩承台一般用于港口、码头、海洋工程及桥梁工程。低桩 承台一般用于工业与民用房屋建筑物。桩头一般伸入承台0.1米,并有钢筋锚入承台。承台上再建柱或墩,形成 完整的传力体系。由于大直径钻孔灌注桩的采用,桩的刚度、强度都较大,因而高桩承台在桥梁基础工程中已得 到广泛采用。桩基础在桥梁工程中是经常用到的,如果按承台类别分,可分为高桩承台和低桩承台,高桩承台的 底面位于地面线(或冲刷线)以上,低桩承台的底面位于地面线(或冲刷线)以下,高桩承台的结构特点是基桩 部分桩身沉入土中,部分桩身外露在地面以上(称为桩的自由长度)。
施工
开挖基坑土方与桩头凿除
待桩基施工完毕后即进行土方开挖,基坑采用一台履带式挖掘机开挖和人工开挖相配合的方法。开挖后将槽 底的虚土、杂物等垃圾清理干净,回填土方并夯实。夯实后的基坑面底标高为+1. 4 m(理论最低潮面)。桩头凿 除的主要内容是截除桩头超高部分的钢护筒和混凝土。桩顶标高为+1. 6 m,凿除前须先进行测量复核,并在每 个桩顶标高处画好红漆标记。使用电焊切除红漆以上部分钢护筒,并且使用风镐和人工凿除红漆以上桩头松散浮 浆及混凝土,将桩头周边及桩顶凿毛,直至粗骨料露出1/ 3。凿桩时,待凿至桩顶设计标高处时必须细凿到位, 防止桩顶破碎损坏。截除完成的桩头,要求上表面平整,无缺棱角及劈裂现象。
钢筋的性能必须符合现行国家技术标准,具有出厂质量证明书和试验报告单。进场后进行进场检验,检验合 格后待用。钢筋加工时,保证钢筋表面洁净,使用前先将表面的油渍、漆皮和锈斑等清除干净。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
基础工程课程设计----低桩承台基础设计一、基本资料1.某跨线桥主桥上部结构为预应力混凝土连续梁,跨径组成为(60+100+60)m,桥面净宽11m,设计荷载标准为公路Ⅰ级。
采用盆式橡胶支座、等截面单箱双室薄壁桥墩(如下图示)。
2.主墩高度18m,箱壁厚度0.75m,纵隔板厚度0.8m,墩身顶部1.5m 及底部2m均为实心段,矩形墩底截面尺寸为(4×14)m2,采用30号混凝土。
作用于墩身底截面中心处的设计荷载为:竖直力Nz=74958kN水平力Hx=2895kN纵桥向弯矩 My=38209 kN·m(坐标规定:纵桥向x轴、横桥向y轴、竖向z轴)3.主墩基础拟采用12根钻孔灌注桩群桩基础,混凝土标号25。
承台顶面及地面平齐,厚度为3.5m。
4.地质资料自地面向下16m深度范围内为中密细砂加砾石(土层Ⅰ),往下为密实中粗砂加砾石(土层Ⅱ)。
地基土的物理力学性质指标为:土层Ⅰ:k q=55kpa ,γ=19.8kN/m3 , m=10000kN/m4,土层Ⅱ:k q=70kpa,[]af=500kpa,γ=21.8KN/m3 m=20000kN/m45. 设计参数承台及基桩材料重度γ=25kN/m3,基桩设计有关参数为:Ec=2.8×107kN/m2,λ=0.85, m0=0.8, K2=6二、主墩群桩基础设计要求(以纵桥向控制设计)(一)设计计算内容:1.根据已知条件拟定承台平面尺寸;2.进行基桩的平面布置;3.拟定桩长并验算单桩轴向受压容许承载力;4.判断是否弹性桩;5.桩顶荷载分配并校核;6.确定桩长并验算单桩轴向受压容许承载力;7.单桩内力及位移计算及验算;8.桩身截面配筋设计及桩截面强度验算;9.群桩基础承载力和沉降量验算。
(二)设计完成后应提交的文件及图表1.低桩承台群桩基础设计计算书(应附计算小图);2. 桥墩及基础结构构造图;3. 基桩钢筋构造图。
三、设计依据规范及参考书1.公路桥涵地基及基础设计规范(JTG D63-2007 )2.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004)3. 王晓谋.基础工程.北京:人民交通出版社,20044. 叶见曙.结构设计原理. 北京:人民交通出版社,20045. 江祖铭等主编.墩台及基础.北京:人民交通出版社,1994一、拟定承台平面尺寸钻孔灌注桩属于摩擦桩中的钻孔桩,根据规范要求,其中心距不应小于桩径的2.5倍,此处,横、纵向桩中心距均取桩径的2.5倍即:横、纵向桩的中心距为1.8*2.5=4.5m根据规范,为了避免承台边缘距桩身过近而发生破裂,并考虑桩顶位置允许的偏差,边桩外侧到承台边缘的距离,对于桩径大于1.0m的桩不应小于0.3倍桩径并不小于0.5m。
L=⨯⨯+⨯⨯+=故:承台长180 2.531800.321801638cm承台宽180 2.521800.321801188cm D =⨯⨯+⨯⨯+= 二、进行基桩的平面布置桩的排列形式采用行列式,基桩布置如图1所示:三、拟定桩长并验算单桩轴向受压容许承载力 承台每延米自重:0=11.8816.3825-19.8kN/mN ⨯⨯()=1011.89土层Ⅰ中桩每延米自重:2111.8(2519.8)13.232kN /m4q π=⨯⨯-=土层Ⅱ中桩每延米自重:2211.8(2521.88.143kN /m)4q π=⨯⨯-=设:第二层土中桩长为h根据要求,一般应将桩底至于岩层或坚硬的土层中,已得到较大的承载力和较小的沉降量,若在施工条件允许的深度内没有坚硬土层的存在,应尽可能选择压缩性较低、强度较高的土层作为持力层,要避免是桩底坐落在软土层上或离软弱下卧层的距离太近,以免桩基础发生过大的沉降。
显然,土层Ⅱ相对于土层Ⅰ更适合成为持力层。
桩底所承受的最大竖向荷载最大值为:1(/12 3.5/1212.5)74958/121011.89 3.5/1213.2313.232+8.1436707212.038.14.58.1433h z N N h h h N =+⨯+⨯=+⨯+⨯+=⨯⨯⨯+计算[]a R时取以下数据:桩的周长 1.8=5.65m u d ππ==⨯,222p 111.82.54m 44A d ππ==⨯⨯=,020.85,0.8,6m k λ===,[]0500kpa a f =,219.8(16)/(168)21.h h γ+⨯=⨯+所以承载力:[]a 0.5 5.65(5512.570) 2.541619.8+21.8(0.80.85500+6)))6707.838.143h R hh h h N h=⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==+⨯()((13+(16+)解之的=2.99m h 取=3.5m h 因此拟定桩长为:=12.5 3.516m L +=桩 桩端以上各土层的加权平均重度值为:321619.8 3.521.820.16kN /m 16 3.5γ⨯+⨯==+桩端处土的承载力容许值:[][]0022(3) 0.80.85500620.16(19.53) 1697.2kPar a q m f k h λλ⎡⎤=+-⎣⎦=⨯+⨯⨯-=因为1697.2kPa>1450kPa r q =,所以取1450kPa r q =单桩轴向受压承载力容许值的计算:[]2a 16311215.65(5512.570 3.5) 2.541457.3021kN ik i p ri R u q l A q ==+=⨯⨯⨯=+⨯+⨯∑桩底所承受的最大竖向荷载113.232+8.143673(/12 3.5/1212.5) = 5.53kNh z h N N N =+⨯+⨯⨯因为[]a h N R >,不满足要求,所以需重新拟定桩长。
2.54145025512.5/705.66735.5 5.m536h ∏⨯⎡⎤=⨯-⨯=⎢⎥⎣⎦-取h ∏=6.5m 。
验算单桩轴向受压容许承载力桩端以上各土层的加权平均重度值为:321619.8 6.521.820.38kN /m 16 6.5γ⨯+⨯==+桩端处土的承载力容许值:[][]0022(3) 0.80.85500620.381(22.53) kP 961.4a3r a q m f k h λλ⎡⎤=+-⎣⎦=⨯+⨯⨯-=因为kPa>1450kPa 1961.43r q =,所以取1450kPa r q = 单桩轴向受压承载力容许值的计算:[]2a 16911215.65(5512.5706.5) 2.541450.5026kN ik i p ri R u q l A q ==+=⨯⨯⨯=+⨯+⨯∑桩底所承受的最大竖向荷载113.232+8.143675(/12 3.5/1212.5) =9.96kNh z h N N N =+⨯+⨯⨯因为[]a <h N R =,满足要求。
此时拟定的桩长为:=12.5 6.519mL +=桩四、判断是否为弹性桩当 1.8 1.0m d =>时,故桩的计算宽度为: 1(1)f b kk d =+ 平行于水平力作用方向的桩间净距为1 4.5 1.8 2.7m L =-= 地面线以下桩的计算埋入深度13(1)3(1.81)8.4m h d =+=⨯+=,且1 2.7m 0.6 5.04mL h =<=。
所以212110.6b L k b h -=+2m =0.90.5b n ≤----=11f f 2式中:b --桩的计算宽度(m ),b 2d ; d--桩径();k 桩形换算系数,本题取k ;与水平外力作用方向的一排桩的桩数有关的系数,本题取b 。
计算可得:212110.5 2.7=0.5+=0.60.60.767.984b L k b h -=+⨯10.7679(1)=0.9.+=1.935mf b kk d =+⨯⨯(181)1 1.933m 5m 2.6b d =<=,符合要求。
2(1)2(1.81) 5.612.5m h d m h m=+=⨯+=<=故整个深度的地基系数比例系数m 取第一层土的m ,410000/m KN 即惯性矩4410.5153m 64I d π==抗弯刚度272.8100.5153115427200.80.8kN m c EI E I ⨯⨯===⨯10.2785m α-===桩的入土深度8.976m0.27852.5'19m h =>=,故按照弹性桩计算。
五、桩顶荷载分配并校核(1)桩顶刚度系数PP HH MH MM ρρρρ、、、值的计算:PP 0001=1l h AE C A ρξ++式中:220p 110,19m,, 2.54m 24l h A d ξπ===== 003190000kN /mC m h ==,2202==4.5=15.m 4904A S ππ⨯即:PP 00079.52.540.81=2.8101119000015.900.1 =17 =4 l h AE A EI C ρξ+++⨯⨯⨯⨯已知:0.278519 5.29154,h h α=⨯>==取用4。
00l =查附表17、附表18、附表19得: 1.064230.98545 1.48375QM x x ϕ===M 、、,由下式可得:3HH 2MH MM 0.02300.07640.41===3Q M M EIx EI EIx EI EIx EI ραραρα===(2)计算承台底面原点0处位移000a c β、、,低桩承台要考虑桩—土—承台的共同作用。
即:22111122211(sin cos )[()sin cos cos ][(sin cos )2sin )ncaa pp i HH i i nca a pp HH i i i MH i i ncpp i HH i i i MH i MM i B F x B S x x B I ββββγραραγγρρααραγραραραρ====++==--+=++++∑∑∑其中23110211102210,,,,1,2612=mh ,11.88112.88,7495.835899.43c 120.174()n ()n (n i i i n cc c n n n ni n n ppnc c MM pp MH i cHH MM pp HH MM pp c h c h c h F S I B B c B N n EI EIn x H n M B I H B S Ma n x B I n x αρρρρρρρρρρ======+=+====⨯+++-=++++∑为承台侧面计算宽度考虑到各桩直径相等:21122221111221222111)2120.4130.1748 4.533.144120.07640.9168,n 120.02300.276,0.841()0.1395,0.0797,0MHi MH n nc c c c c MH i i nMM pp i MH HH c c c B F B I F B S n B S n n x EI EI EIn EI EI EI EI n EI B I EI B S EI B F ρρρρρρρ===+-+-+=⨯+⨯⨯==⨯==⨯=====∑∑∑2110110222222111110.068312670.05(B F )M ()n ()n ()21537.97i i MHc c HM MH nncc c c c c HH MM pp HH MM pp MH i i EI a EIn n B S Hn x B I n x B F B I F B S n B S n EIρρβρρρρρρρρβ===+--+=+++++-+-=∑∑代入代入(3)计算作用在每根桩顶上的作用力i i iP Q M 、、竖向力:PP 0i 07450.73KN153(c +x )35899.43 =0.7.976246.50174 4.5KN(0)()5042.27KN i i P E x I EI EI ρβ⎧⎪=⨯=±⨯⎨=⎪⎩水平力:HH 0HM 0a 173.91KNi Q ρρβ=-=弯矩值:MM 0MH 0 =332.8KN m 1i M a ρβρ=--校核单位宽度水平抗力:0076.60kN /mc c x E a F S β=+=单位宽度弯矩值:0095.06kNc c Ex M a S I β=+=水平力校核:i 76.7012173.9112.883074N 2895KN nQ K =⨯+⨯=≈竖向力校核:17450.73+6246.50+5042.27)7495.84(=KN=7495.8ni i P N KN==⨯=∑∑弯矩值校核:17450.735042.27) 4.5+12332.81+4(12.88N m 3820995.06=4N 08m42ni i ii x P n K K MM =-⨯⨯-+=⨯⨯≈=∑∑()显然,校核结果符合要求。