桩基础课程设计计算书

地基基础课程设计

学生姓名：单兴孙

学号：201005024312

指导教师：赵少飞

所在学院：建筑工程学院

专业：土木工程专业

2013 年09 月

地基基础课程设计任务书

（预制桩基础）--土木B103

一、工程概况

燕郊某机械厂车间，为单层单跨排架结构，跨度18米，柱距6米，纵向总长度72m，室内外地面高差0.30米。柱截面500×1000mm。建筑场地地质条件见表A，作用于基础顶面的荷载见表B。

表A 建筑场地地质条件

注：地下水位在天然地面下2.5米处

表B 上部结构传来荷载

注：1、荷载作用于基础顶面，弯矩作用于跨度方向；

2、表中给出的是荷载设计值，如需用到荷载标准值，直接把设计值除以1.3即可。

二、题目分配

按学号选择表B中相应的荷载，全班地质条件均相同（表A）。

三、设计要求

1、设计桩基础（包括桩、承台设计、群桩基础计算等）；

2、绘制施工图，包括基础平面布置图、承台和桩身详图及必要的施工说明等；（A1图纸594mm×841mm）。

3、计算书内容应详尽，数据准确，排版规范（按附件的排版规范执行）。图纸应符合制图规范相关要求，表达完整、准确。

参考设计步骤：1、确定桩的类型、长度（包括确定桩端持力层）、截面尺寸，初步选择承台底面标高（要考虑预制桩的要求）；2、按经验公式确定单桩承载力；3、确定桩数及布置；4、群桩基础计算；5、桩身设计；6、承台设计；7、绘制施工图。

目录

1 设计资料................................................................................................ 错误!未定义书签。

2 选择桩端持力层、承台埋深................................................................ 错误!未定义书签。

3 确定单桩极限承载力标准值 (2)

4 确定桩数和承台尺寸 (3)

5 桩顶作用效用验算 (3)

6 桩基础沉降验算 (4)

6.1 求基底压力和基底附加压力 (4)

6.2 确定沉降计算深度 (4)

6.3 沉降计算 (4)

6.4 确定沉降经验系数 (6)

7 桩身结构设计计算 (6)

8 承台设计计算 (8)

8.1 承台受冲切承载力验算 (8)

8.2 承台受剪切承载力验算 (9)

8.3 承台受弯承载力验算 (10)

8.4 承台局部受压验算 (10)

参考文献 (12)

桩基础课程设计计算书

1.设计资料

由上结构传至桩基的最大荷载设计值为：N=2956kN ，M=231 kN·m ，V=80kN

表A 建筑场地地质条件

注：地下水位在天然地面下2.5米处

1.选择桩端持力层、承台埋深

根据表A 地质条件，以粉质粘土层为桩尖持力层，采用预制混凝土方桩，桩长L=20m ，

截面尺寸为400mm ⨯400mm ，桩尖进入粉质粘土层为2m 。桩身材料：混凝土，C30级，

c f =14.32/mm N ；钢筋，二级钢筋，y f ='

y f =3002/mm N 。承台用C20及混凝土，c f =9.62/mm N ；t f =1.102/mm N ，承台底面埋深d=2.0m 。

3.确定单桩极限承载力标准值

根据地基基础规范经验公式

∑+=+=P pk i sik p pk sk uk A q l q u Q Q Q

桩侧土的极限侧阻力标准值（kPa ）按表8.6取值得： 淤泥质粘土层， k s q 1=22-30kPa ，取k s q 1=23.14kPa.

灰色粘土层，00.1=L I 时， k s q 2=40-55kPa ，取k s q 2=42.14kPa 。 亚粘土层， 60.0=L I 时， k s q 3=55-70kPa ，取k s q 3=57.14kPa 。

粉质粘土层， 60.0=L I 时， k s q 4=55-70kPa ，取k s q 4=57.14kPa 。 桩的极限端阻力标准值，可按查表8.7取值：

粉质粘土层，60.0=L I （可塑），混凝土预制桩桩长20m ，取pk q =1900-2800kPa ，取

pk q =2028.57 kPa

∑+=+=P

pk i sik p pk sk uk A q l q u Q Q Q kN 19.13964.057.2028)214.577.214.577.314.426.1014.23(4.042=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯⨯=

单桩竖向承载力特征值：

a R =kN K Q uk 10.6982/19.1396/== 水平承载力特征值：

oa x

ha X V EI a R 375.0= （oa X 一般取10mm ）

5

1

EI

mb a = 085.0EcI EI = 2000b W I = 620bh W = b=｛

)

5.05.1)1((++d k d k f f

m

d m d 11≤> ｝ 由于混凝土预制桩桩型为方形，故f k 取1.0

m 地基土横向抗力系数的比例系数2~4.5，取2.5

x V 0桩顶水平位移系数，ah=0.57×20=11.4>4取ah=4，则x V 0=0.940

则

kN ha R

22.6801.094

.000213

.01055.285.057.075.073=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=

4.确定桩数和承台尺寸

257.310.69885.2273==≥

a

k R F N 取n=4根

桩距m d s 6.14.044=⨯=≥， 取s=1.8m 。

承台尺寸 a=b=2m 6.28.14.02=+⨯，承台高取0.8m 。 确定承台平面尺寸及桩的排列如下图所示。