桩基础课程设计(预制桩)
桩基础课程设计计算书[详细]
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基础工程课程设计任务书题目名称桩基础设计课程名称基础工程学生姓名学号系、专业指导教师2012 年4月30 日基础工程课程设计任务书年级专业学生姓名学号题目名称桩基础课程设计设计时间一周课程名称基础工程课程编号设计地点一、课程设计(论文)目的地基基础设计的目的是根据上部结构的使用功能和结构形式在确定的场地条件下选择适宜的地基基础方案并确定其技术细节,使设计的地基基础在预定的使用期限内和规定的使用条件下能够安全正常地工作,在此基础上满足降低造价和保护环境的要求.基础工程是土木工程专业的学科基础课,在土木工程学科的知识体系中占据了重要地位.课程设计对理解和掌握工程基本原理具有十分重要的作用,也是同学们由理论学习通往工程实践的一座桥梁.因此,通过本次课程设计,同学们可以更好地理解和巩固学习到的各种理论和方法,有意识地培养自己的工程意识和解决实际工程问题的能力.二、已知技术参数和条件1、上部结构资料某教学实验楼,上部结构为7层框架,其框架主梁、次梁均为现浇整体式,混凝土强度等级C30.底层层高3.4米(局部10米,内有10t桥式吊车,其余层高3.3米,底层柱网平面布置及柱底荷载如图2所示.2、建筑物场地资料(1)拟建建筑物场地位于市区内,地势平坦,建筑物平面位置如图1所示图1建筑物平面位置示意图(4)柱网平面布置及柱底荷载示意图(如图2所示)基础工程课程设计指导书题目名称桩基础设计课程名称基础工程学生姓名学号系、专业指导教师年月日内容提要本设计是某教学实验楼第○5—A号桩的设计,不考虑地震影响.桩承台尺寸为2300米米×2300米米×1000米米,桩采用静压预制桩,桩长22米,分两段,每段长11米.本设计的内容涉及到桩承台承载力的计算、桩顶作用验算、桩基础沉降验算、桩身结构设计计算、承台设计以及预制桩的施工图的绘制等.这些内容都是对我们土力学桩基础设计和钢筋混凝土设计的复习和巩固,使我们对CAD等绘图软件的运用更加熟练,锻炼了我们独立思考和自主创新的能力.本设计为我们以后从事桩基础的施工和设计奠定了基础.关键字:承台静压预制桩承载力沉降目录1 .设计资料 (1)1.1 上部结构资料 (1)1.2 建筑物场地资料 (1)2 .选择桩型、桩端持力层、承台埋深 (2)2.1 选择桩型 (2)2.2 选择桩的几何尺寸以及承台埋深 (2)3 .确定单桩极限承载力标准值 (3)3.1 确定单桩极限承载力标准值 (3)4 .确定桩数和承台底面尺寸 (4)4.1 ○5—A柱的桩和承台的确定 (4)5 .确定复合基桩竖向承载力设计值 (5)5.1 无桩承台承载力计算(○5—A承台) (6)6 .桩顶作用验算 (7)6.1 五桩承台验算(○5—A承台) (7)7 .桩基础沉降验算 (8)7.1 A柱沉降验算 (8)8 .桩身结构设计计算 (10)8.1 桩身结构设计计算 (10)9 .承台设计 (11)9.1 五桩承台设计(A柱) (11)10.参考文献 (14)1．设计资料1.1 上部结构资料某教学实验楼,上部结构为七层框架,其框架主梁、次梁、楼板均为现浇整体式,混凝土强度等级为C30.底层层高3.4米(局部10米,内有10 t桥式吊车),其余层高3.3米,底层柱网平面布置及柱底荷载见附图.1.2 建筑物场地资料拟建建筑物场地位于市区内,地势平坦,建筑物场地位于非地震区,不考虑地震影响. 场地地下水类型为潜水,地下水位离地表2.1米,根据已有资料,该场地地下水对混凝土没有腐蚀性.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2. 选择桩型、桩端持力层、承台埋深2.1 选择桩型因为框架跨度大而且不均匀,柱底荷载大 ,不宜采用浅基础.根据施工场地、地基条件以及场地周围环境条件,选择桩基础.因转孔灌注桩泥水排泄不便,为减少对周围环境污染,采用静压预制桩,这样可以较好的保证桩身质量,并在较短的施工工期完成沉桩任务,同时,当地的施工技术力量、施工设备以及材料供应也为采用静压桩提供可能性.2.2 选择桩的几何尺寸以及承台埋深依据地基土的分布,第②层是灰褐色粉质粘土,第③层是灰色淤泥质的粉质粘土,且比较厚,而第④层是黄褐色粉土夹粉质粘土,所以第④层是较适合的桩端持力层.桩端全断面进入持力层1.0米(>2d),工程桩入土深度为h.故:m++=5.1=+22h8.3.8112由于第①层厚1.5米,地下水位为离地表2.1米,为了使地下水对承台没有影响,所以选择承台底进入第②层土0.6米,即承台埋深为 2.1米,桩基得有效桩长即为22.8-2.1=20.7米.桩截面尺寸选用:由于经验关系建议:楼层<10时,桩边长取300～400,故取350米米×350米米,由施工设备要求,桩分为两节,上段长11米,下段长11米(不包括桩尖长度在内),实际桩长比有效桩长长 1.3米,这是考虑持力层可能有一定的起伏以及桩需要嵌入承台一定长度而留有的余地.桩基以及土层分布示意如图2.2.1.图2.1土层分布示意3 .确定单桩极限承载力标准值3.1 确定单桩极限承载力标准值本设计属于二级建筑桩基,当根据土的 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时,宜按下式计算:uk sk pk sik i pk p Q Q Q u q l q A =+=+∑式中sikq --- 桩侧第层土的 极限侧阻力标准值如无当地经验值时可按《建筑桩基技术规范》JGJ 94-94中表5.2.8-1(桩的 极限侧阻力标准值)取值.pkq ---― 极限端阻力标准值如无当地经验值时可按表《建筑桩基技术规范》JGJ 94-94中表GE5.2.8-2(桩的 极限端阻力标准值)取值.对于尚未完成自重固结的 填土和以生活垃圾为主的 杂填土不计算其桩侧阻力sikq .根据表1.1地基各土层物理、力学指标,按《建筑桩基技术规范》JGJ 94-94查表得极限桩侧、桩端阻力标准值(表2.1).表2.1 极限桩侧、桩端阻力标准值按经验参数法确定单桩竖向承载力极限承载力标准值:uk sk pk Q Q Q =+=sik i pk p u q l q A +∑＝[]428.13910.35 18.3812912.56)6.03.8(552.4235.042⨯+⨯+⨯+-⨯⨯⨯＝450.170152.1469+ ＝1639.602 kN估算的 单桩竖向承载力设计值(65.1==p s γγ)kN Q ppks698.99365.1602.1639Q R sk==+=γγ所以最终按经验参数法计算单桩承载力设计值,即采用kN R 698.993=,初步确定桩数.4 .确定桩数和承台底面尺寸柱底荷载设计值如下:最大轴力组合: 最大轴力4043kN, 弯矩104 kN •米, 剪力56kN 最大弯矩组合: 轴力 3963 kN, 最大弯矩203 kN •米, 剪力81kN最大轴力标准值:3110 kN4.1 ○5-A 柱桩数和承台的 确定最大轴力组合的 荷载:F=4043 kN ,米= 104kN •米,Q=56 kN初步估算桩数,由于柱子是偏心受压,故考虑一定的 系数,规范中建议取1.1~1.2,现在取1.1的 系数, 即: ()4043n 1.1 1.1 4.47993.698F R ≥⨯=⨯=根 取n ＝5根,桩距 1.05m 3d ＝≥a S ,桩位平面布置如图4.1,承台底面尺寸为 2.3米×2.3米图4.1五桩桩基础5. 确定复合基桩竖向承载力设计值该桩基属于非端承桩,并n>3,承台底面下并非欠固结土,新填土等,故承台底面不会与土脱离,所以宜考虑桩群、土、承台的 相互作用效应,按复合基桩计算竖向承载力设计值.目前,考虑桩基的 群桩效应的 有两种方法.《地基规范》采用等代实体法,《桩基规范》采用群桩效应系数法.下面用群桩效应系数法计算复合基桩的 竖向承载力设计值5.1五桩承台承载力计算(○5—A 承台)承台净面积:2222.340.35 4.8c A m =-⨯=.承台底地基土极限阻力标准值: 22110220ck k q f KPa ==⨯= 220 4.8211.25ck c ck q A Q kN n ⨯=== 1469.152sk sik i Q u q l kN ==∑ 170.450pk p p Q A q kN ==分项系数: 1.65, 1.70s p c γγγ===因为桩分布不规则,所以要对桩的 距径比进行修正,修正如下:2.6S a d ===2.30.11120.7Bc l == 群桩效应系数查表得: 0.8, 1.64s p ηη==承台底土阻力群桩效应系数: i ei e c cc cc c cA A A A ηηη=+ 承台外区净面积:2222.3(2.30.35) 1.4875e c A m =--= 承台内区净面积: 4.8 1.4875 3.3125i e c c c A A A =-=-=米2 查表0.11,0.63i e c c ηη==3.3125 1.48750.110.630.2714.8 4.8i ei e c cc cc c c A A A A ηηη=+=+= 那么,A 复合桩基竖向承载力设计值R:1469.152170.450211.20.8 1.640.271915.401.65 1.65 1.70pkskckspcspcQ Q Q R kN ηηηγγγ=++=⨯+⨯+⨯=6 .桩顶作用验算6.1五桩承台验算(○5—A 承台)(1)荷载取A 柱的 max N 组合:F= 4043kN ,米= 104kN •米,Q=56 kN 承台高度设为1米等厚,荷载作用于承台顶面. 本工程安全等级为二级,建筑物的 重要性系数0λ=1.0.由于柱处于①轴线,它是建筑物的 边柱,所以室内填土比室外高,设为0.3米,即室内高至承台底2.4米,所以承台的 平均埋深d=1/2(2.1+2.4)=2.25米 作用在承台底形心处的 竖向力有F,G,但是G 的 分项系数取为1.2.24043 2.3 2.2520 1.24043285.664328.66F G kN +=+⨯⨯⨯=+=作用在承台底形心处的 弯矩:104561160M kN =+⨯=∑·米 桩顶受力计算如下:max max 224328.661600.8915.7325()40.8i M y F G N kN n y ⨯+⨯=+=+=⨯∑∑ max min 224328.661600.8815.7325()40.8i M y F G N kN n y ⨯+⨯=-=-=⨯∑∑ 4328.66865.7325F G N kN n +=== max 0915.732 1.2 1.2915.401098.48N kN R kN γ=<=⨯=min 00N γ>0865.732915.40N kN R kN γ=<= 满足要求(2)荷载取max M 组合:F=3936kN ,米= 203kN ·米,Q=81 kN23963 2.3 2.2520 1.23963285.664248.66203811284F G kNM kN m+=+⨯⨯⨯=+==+⨯=•∑桩顶受力计算如下:max max 224248.662840.8849.73288.75938.485()40.8i M y F G N kN n y ⨯+⨯=+=+=+=⨯∑∑ max min 224248.662840.8849.73288.75760.9825()40.8iM y F G N kN n y ⨯+⨯=-=-=-=⨯∑∑ 4248.66849.7325F G N kN n +=== max 0938.482 1.2 1.2915.401098.48N kN R kN γ=<=⨯= min 00N γ>0849.732915.40N kN R kN γ=<= 满足要求7． 桩基础沉降验算采用长期效应组合的 荷载标准值进行桩基础的 沉降计算.由于桩基础的 桩中心距小 于6d,所以可以采用分层总和法计算最终沉降量.7.1 ○5-A 柱沉降验算竖向荷载标准值3110F kN =基底处压力3110 2.3 2.3 2.2520637.9022.3 2.3F G p kPa A ++⨯⨯⨯===⨯ 基底自重压力15.5 1.517.30.62.133.632.1d kPa γ⨯+⨯=⨯=基底处的 附加应力0637.90233.63604.272P P d kPa γ=-=-= 桩端平面下的 土的 自重应力c σ和附加应力z σ(04p z ασ=)计算如下: ①．在z=0时:15.5 1.517.30.6(17.310)7.7(16.210)12(18.310)1c i i h σγ==⨯+⨯+-⨯+-⨯+-⨯∑=172.54kPa021,0,0.25,440.25604.272604.272z l z p kPa b b ασα=====⨯⨯=②．在m z 2=时:kPa h i i c 14.189)103.18(254.172=-⨯+==∑γσ0241, 1.74,0.10152,440.10152604.272245.382.3z l z p kPa b b ασα======⨯⨯=③．在m z 3.4=时kPa h i i c 23.208)103.18(3.454.172=-⨯+==∑γσ08.621, 3.74,0.0305,440.0305604.27273.7212.3z l z p kPa b b ασα======⨯⨯= ④．在m z 7.5=时kPa h i i c 69.220)109.18()3.47.5(23.208=-⨯-+==∑γσ011.421, 4.96,0.01818,440.01818604.27243.942.3z l z p kPa b b ασα======⨯⨯=将以上计算资料整理于表7.1表7.1z c σσ,的 计算结果(5-A 柱)在z=5.7米处,43.940.1990.2220.69zc σσ==<,所以本基础取m Z n 7.5=计算沉降量.计算如表7.2表7.2计算沉降量(○5-A 柱)故:S ’=82.07+29.79+6.545=117.915米米 桩基础持力层性能良好,去沉降经验系数0.1=ψ.短边方向桩数 2.236bn==,等效距径比2.6Sad===,长径比,承台的20.759.140.35ld==长宽比0.1=BcLc,查表得:59.17,9.1,031.0210===CCC122.23610.0310.062(1) 1.9(2.2361)17.59bebnCC n Cψ-=+=+=-+-+所以,五桩桩基础最终沉降量'SSeψψ==1.00.062117.9157.31mm⨯⨯=满足要求8．桩身结构设计计算8.1 桩身结构设计计算两端桩长各11米,采用单点吊立的强度进行桩身配筋设计.吊立位置在距桩顶、桩端平面0.293L(L=11米)处,起吊时桩身最大正负弯矩2max0429.0KqLM=,其中K=1.3; ./675.32.12535.02mkNq=⨯⨯=.即为每延米桩的自重(1.2为恒载分项系数).桩身长采用混凝土强度C30,Φ级钢筋,所以:MkNKqLM.8.2411675.33.10429.00429.022max=⨯⨯⨯==桩身截面有效高度00.350.040.31h m=-=11(1(10.973522sγ=+=+=桩身受拉主筋6224.8102740.9735300310s yMAs mmf hγ⨯===⨯⨯选用22214(308274)sA mm mmΦ=>,因此整个截面的主筋用2414,615sA mmΦ=,配筋率为6150.566350310ρ==⨯％>min0.4ρ=％.其他构造要求配筋见施工图.桩身强度RkNAfAfsycc>=⨯+⨯⨯⨯⨯=+05.1736)6153003103503.140.1(0.1)(ψϕ=915.40kN故满足要求9．承台设计承台混凝土强度等级采用C20,承台是正方形,双向配筋相同.9.1五桩承台设计(○5-A 柱)由于桩的 受力可知,桩顶最大反力max 938.482N kN =,平均反力865.732N kN =,桩顶净反力:max max 285066938.482881.3554043808.65j j G N N kN n G F N N kNn n =-=-==-===9.11 柱对承台的 冲切由图9.1,325ox oy a a mm ==,承台厚度H=1.0米,计算截面处的 有效高度mm h 9208010000=-=,承台底保护层厚度取80米米.冲垮比: 03250.3533920ox ox oy a h λλ==== 当00000000;20.020.0h a h a h a h a =>=<时，取当时，取,λ满足0.2—1.0 ∵ox a =325米米 ＞0.200h = 0.20184920=⨯米米且ox a =325米米＜920米米 故取ox a ＝325米米.即:冲垮比03250.3533920ox ox oy a h λλ==== 冲切系数0.720.721.30.20.35330.2ox oy ox ααλ====++A 柱截面取2600600mm ⨯,混凝土的 抗拉强度设计值1100t f kPa = 冲切力设计值4043808.63234.4l i F F Q kN =-=-=∑4(600325)3700 3.7m u mm m =⨯+==001.31100 3.70.924867.723234.4t m l f u h kN F kN αγ=⨯⨯⨯=>= (满足要求) 9.12 角桩对承台的 冲切由图9.1, 1112325,525x y a a mm c c mm ==== 角桩冲垮比11103250.3533920x x y a h λλ====, λ满足0.2—1.0,故取λ＝0.3533. 角桩的 冲切系数1110.480.480.86750.20.35330.2x y x ααλ====++0111121)]2()2([h f a c a c t xy yx +++αα 0.32520.8675(0.525)11000.922=⨯⨯+⨯⨯ 0max 1207.16881.35j kN N kN γ=>= 满足要求 9.13斜截面抗剪验算计算截面为I-I,截面有效高度m h 92.00=,截面的 计算宽度0 2.3b m =,混凝土的 抗压强度kPa MPa f c 96006.9==,该计算截面的 最大剪力设计值:max 22881.351762.7j V N kN ==⨯=325x y a a mm == 剪跨比 03250.3533920x x y a h λλ==== (介于0.3～1.4之间) 当3.0≤λ时,取λ＝0.3;当0.3≥λ时,取 3.0λ= 故取0.3533λ= 剪切系数0.120.120.18370.30.35330.3x βλ===++0000.18379600 2.30.923731.261762.7c f b h kN V kN βγ=⨯⨯⨯=>= 满足要求 9.14受弯计算承台I-I 截面处最大弯矩max 0.3521762.7(0.325)881.35.2j M N y kN m ==⨯+= 二级钢筋2300/y f N mm =,9.6c f MPa =.620881.35103548.10.90.9300920s y M A mm f h ⨯===⨯⨯选用221816,36183548.1s A mm mm Φ=>整个承台宽度范围内用钢筋取18根,即1816Φ(双向布置) 9.15承台局部受压验算A 柱截面面积,20.60.60.36t A m =⨯=局部受压净面积,210.36n t A A m ==局部受压计算面积 2,(30.6)(30.6) 3.24b b A A m =⨯⨯⨯= 混凝土的 局部受压强度提高系数 3.24,30.36b t A A ββ=== l 11.35 1.353 1.096000.3613996.84030c n C f A kN F kN ββ=⨯⨯⨯⨯=>= 满足条件图9.1五桩承台结构计算图10、参考文献【1】中华人民共和国国家标准.《建筑桩基础技术规范(JGJ94—94) 》.北京,中国建筑工业出版社,2002【2】中华人民共和国国家标准.《建筑地基基础设计规范(GB50007—2002)》.北京,中国建筑工业出版社,2002【3】中华人民共和国国家标准.《混凝土结构设计规范(GB20010—2002)》.北京,中国建筑工业出版社,2002【4】丁星编著.《桩基础课程设计指导与设计实例》.成都:四川大学建筑与环境学院,2006【5】王广月,王盛桂,付志前编著.《地基基础工程》.北京:中国水利水电出版社,2001【6】赵明华主编,徐学燕副主编.《基础工程》.北京:高等教育出版社,2003 【7】陈希哲编著.《土力学地基基础》.北京:清华大学出版社,2004【8】熊峰,李章政,李碧雄,贾正甫编著.《结构设计原理》.北京:科学出版社,2002。
桥梁基础桩基础课程设计
桥梁基础桩基础课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解桥梁基础桩的基本概念、分类及在桥梁工程中的应用。
2. 学生能掌握基础桩的受力原理、设计要点及施工方法。
3. 学生能了解桥梁基础桩的检测与验收标准。
技能目标：1. 学生能运用基础桩知识，分析桥梁工程中基础桩的选择与应用。
2. 学生能运用所学原理，进行基础桩的简单设计和施工方案制定。
3. 学生能运用检测方法，评估桥梁基础桩的质量。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对桥梁工程建设的兴趣，增强对国家基础建设的责任感和使命感。
2. 学生树立正确的工程质量观念，注重施工安全和环境保护。
3. 学生培养团队合作精神，学会在工程实践中相互协作、共同解决问题。
课程性质：本课程为工程专业实践课程，结合理论知识与实际应用，提高学生的工程实践能力。
学生特点：学生具备一定的桥梁工程知识基础，对桥梁基础桩有一定了解，但缺乏深入的认识和实际操作经验。
教学要求：通过本课程的学习，使学生能够掌握桥梁基础桩的知识，具备实际操作能力，培养解决实际问题的能力。
教学过程中注重理论与实践相结合，提高学生的综合素质。
课程目标分解为具体学习成果，以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 桥梁基础桩概述- 基础桩的定义、分类及功能- 桥梁基础桩的发展历程及现状2. 基础桩受力原理- 桩土相互作用原理- 桩基承载力的计算方法- 桩身强度及稳定性分析3. 桥梁基础桩设计- 设计原则与要求- 桩长、桩径、桩距的确定- 桩基施工图的绘制4. 桥梁基础桩施工技术- 施工准备与工艺流程- 钻孔灌注桩施工方法- 预制桩施工方法- 桩基施工质量控制措施5. 桥梁基础桩检测与验收- 检测方法与技术- 验收标准与程序- 桩基工程质量评定6. 案例分析与讨论- 现有桥梁基础桩工程案例介绍- 案例分析与问题讨论- 解决实际工程问题的方法与技巧教学内容根据课程目标进行科学性和系统性组织，结合教材相关章节进行详细讲解。
桩基础课程设计
桩基础课程设计一、设计资料1、地形拟建建筑场地地势平坦, 局部堆有建筑垃圾。
2.工程地质条件自上而下土层依次如下:(号土层: 素填土, 层厚约1.5m, 稍湿, 松散, 承载力特性值fak=95kPa(号土层: 淤泥质土, 层厚3.3m, 流塑, 承载力特性值fak=65kPa。
(号土层: 粉砂, 层厚6.6m, 稍密, 承载力特性值fak=110kPa。
(号土层：粉质黏土, 层厚4.2m, 湿, 可塑, 承载力特性值fak=165kPa。
(号土层：粉砂层, 钻孔未穿透, 中密-密实, 承载力特性值fak=280kPa。
3.岩土设计技术参数岩土设计参数如表3.1和表3.2所示.表3.1 地基岩土物理力学参数土层编号土的名称孔隙比e含水量W（%液性指数I L标准贯入锤击数N压缩模量Ｅs（MPa）素填土－－－－ 5.0 淤泥质土 1.04 62.4 1.08 － 3.8 ●粉砂0.81 27.6 －14 7.5 ❍粉质黏土0.79 31.2 0.74 －9.2 ⏹粉砂层0.58 －－31 16.8表3.2 桩的土的名称桩的侧阻力qsk桩的端阻力qpk土层编号土的名称桩的侧阻力qsk桩的端阻力qpk（1）拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性。
（2）地下水位深度: 位于地表下3.5m。
5.场地条件建筑物所处场地抗震设防烈度为7度, 场地内无可液化砂土、粉土。
6.上部结构资料拟建建筑物为六层钢筋混凝土结构, 长30m, 宽9.6m。
室外地坪标高同自然地面, 室内外高差450mm。
柱截面尺寸均为400mm×400mm, 横向承重, 柱网布置如图3.1所示。
图3.1 柱网布置图7、上部结构作用上部结构作用在柱底的荷载效应标准组合值如表3.3所示, 该表中弯矩MK 、水平力VK 均为横向方向。
上部结构作用在柱底的荷载效应基本组合值如表3.4所示, 该表中弯短M、水平力V均为横向方向。
表3.3 柱底荷载效应标准组合值题号FK（kN）MK（ kN.m）VK（kN）A轴B轴C轴A轴B轴C轴A轴B轴C轴1 1256 1765 1564 172 169 197 123 130 1122 1350 1900 1640 185 192 203 126 135 1143 1650 2050 1810 191 197 208 132 141 1204 1875 2160 2080 205 204 213 139 149 1345 2040 2280 2460 242 223 221 145 158 1486 2310 2690 2970 275 231 238 165 162 1537 2568 3225 3170 293 248 247 174 179 1658 2670 3550 3410 299 264 256 183 190 1709 2920 3860 3720 304 285 281 192 202 19110 3130 3970 3950 323 302 316 211 223 230题号FK （kN）MK（ kN.m）VK（kN）9、混凝土强度等级为C25～C30, 钢筋采用HPB235.HRB335级。
桩基础设计程成
基础工程课程设计（桩基础）-、桩基基本参数的确定1、设计采用钢筋混凝土预制方桩，断面400mmΧ400mm，以第四层粉质粘性土作为持力层。
承台埋深1.5m 。
承台高度1m，桩顶伸入承台0.05m。
钢筋保护层取70mm。
承台有效高度为：h0=1-0.07=0.93m=930mm。
2、桩长设计按照桩基规范，持力层为粉质粘土时，预制桩桩端入持力层深度不小于2倍桩径=2Χ400mm=800mm。
桩长：L=10m。
进入持力层2150mm ＞800mm。
3、材料桩：混凝土强度等级C30，配置HRB335级钢筋。
承台：混凝土强度等级C20，配置HRB335级钢筋。
4、单桩竖向承载力设计值R a的确定查阅相关文献规范，可知：对于淤泥质粘土q sik=10KPA；粘土q sik=40KPA，q pk=2000KPA；粉质粘土q sik =45KPA。
取桩打穿到粉质粘性土IV层，打穿深度为10m。
由公式Ra= q pk×Ap+U p∑q sik×Li=2000×0.4×0.4+4×0.4×（10×4.6+40×2.2+45×2.15）=689KN 5、桩数及平面布置1.确定桩的数量，间距和布置方式。
初步选桩根数为，F k=F/1.35=3000/1.35=2222n> F k /Ra=2222/689=3.22则取n=4根，按两排，每排两根桩布置，为方形承台布置。
桩距按《基础工程》表4—9查得，桩距S=3.0×bp=3.0×0.4=1.2 m承台边长：a=2×400+1200=2000mm承台埋深1.5m 。
承台高度1m，桩顶伸入承台0.05m。
钢筋保护层取70mm。
承台有效高度为：h0=1-0.07=0.93m=930mm。
二、验算桩基的承载力（1）承载力验算Q k=（F k+G k）/n=(2222+20Χ2Χ2Χ1.5)/4=620KN<689kNQ kmax=Q k+=620+(320/1.35+0.9Χ50/1.35) Χ1.2/(4Χ1.2Χ1.2)=676KN<1.2R aQ kmin= Q k-=620-(320/1.35+0.9Χ50/1.35) Χ1.2/(4Χ1.2Χ1.2)=563KN>0H1k=H k/n=50/1.35/4=9.25kN<R ha(2)沉降计验算。
预制桩基础设计
1. 设计题目 (1)2. 设计荷载 (1)3. 地层条件及其参数 (1)1）.地形 (1)2）.工程地质条件 (1)3）.岩土设计技术参数 (2)4）.水文地质条件 (2)5）.场地条件 (2)6）.上部结构资料 (2)4. 预制桩基设计 (3)1). 单桩承载力计算 (3)2). 桩基竖向承载力特征值 (4)3). 桩基竖向承载力验算 (4)4). 承台设计 (5)5). 承台厚度及受冲切承载力验算 (6)（1）.柱的向下冲切验算 (6)（2）.角桩的冲切验算 (6)6). 承台受剪承载力验算 (6)7). 承台受弯承载力计算 (7)8).承台构造设计 (7)9).桩身结构设计 (7)10).桩身构造设计 (8)11).吊装验算 (8)5. 估算B.C轴线柱下桩数 (9)1). 桩数估算 (9)2). 承台平面尺寸确定 (9)6. 设计图纸 (10)7. 参考文献 (10)1.设计题目本次课程实际题目：框架结构桩基础设计2.设计荷载题号：31号设计A轴柱下桩基，B,C轴柱下仅设计承台尺寸和估算桩数（1）柱底荷载效应标准组合值如下。
○A轴荷载：Fk=1256kN Mk=172kN.M Vk=123kN○B轴荷载：Fk=1765kN Mk=169kN.M Vk=130kN○C轴荷载：Fk=1564kN Mk=197kN.M Vk=112kN(3)柱底荷载效应基本组合值如下。
○A轴荷载：F=1580kN M=198kN.M V=150kN○B轴荷载：F=2630kN M=205kN.M V=140kN○C轴荷载：F=1910kN M=241kN.M V=138kN3.地层条件及其参数1）.地形拟建建筑场地地势平坦，局部堆有建筑垃圾。
2）.工程地质条件自上而下土层依次如下：①号土层：素填土，厚度1.5m，稍湿，松散，承载力特征值fak=95kPa。
②号土层：淤泥质土，厚度3.3m，流塑，承载力特征值fak=65kPa。
桩基础课程设计计算书
一、教学内容
《土木工程基础》第五章：桩基础的设计与计算
1.桩基础的类型与构造特点
-预制桩
-现场浇筑桩
-混合桩
2.桩基础的设计原则与要求
-桩长度的确定
-桩径的选择
-桩间距的确定
3.桩基础的计算方法
-单桩承载力计算
-桩群承载力计算
-桩基沉降计算
4.桩基础施工质量控制
-施工准备
-钻孔、灌注桩施工
-预制桩打桩施工
5.桩基础工程实例分析
-工程背景
-设计与计算方法
-施工过程及质量控制
本章节内容紧密围绕桩基础的设计与计算，结合教材内容，旨在让学生掌握桩基础的基本知识、设计原则和计算方法，提高解决实际工程问题的能力。
2、教学内容
《土木工程基础》第五章：桩基础课程设计计算书
6.桩基础设计所需参数的确定
-桩基与地基处理技术的结合
19.桩基础设计的创新思维培养
-设计方案的创新方法
-解决问题的创新策略
-跨学科合作与交流
20.课程总结与评价
-学生设计作品展示
-设计过程中的经验与教训
-教学效果反馈与改进
本部分教学内容着重于实践应用和安全质量控制，同时强调创新思维的培养。通过桩基础与其他基础形式的结合应用，拓宽学生的知识面，并结合课程总结与评价，提高教学质量和学生的学习效果。
4、教学内容
《土木工程基础》第五章：桩基础课程设计计算书
16.桩基础施工中的安全措施
-施工现场安全管理
-施工人员安全培训
-应急预案制定
17.桩基础施工中的质量控制
-施工过程中的质量检测
-桩基工程的验收标准
-质量问题处理方法
建筑施工技术桩基础工程1--预制桩
②打入预制桩－电焊接桩
打入预制桩－电焊接桩见图2－11。
③打入预制桩－末节桩体 打入预制桩－末节桩体见图2－12。
4.打桩质量要求和测量记
(1)打桩质量要求
①端承桩最后贯入度不大于设计规定贯入度数值时，桩端设 计标高可作参考；摩擦桩端标高达到设计规定的标高范围 时，贯入度可作参考。
②打(压)入桩(预制混凝土方桩、先张法预应力管桩、钢桩) 的桩位偏差，必须符合表2－4的规定。
1.打桩设备及选择 2.打桩顺序的确定 3.打桩 4.打桩质量要求和测量记录 5.打桩施工常见问题的分析 6.打桩过程中的注意事项 7.桩头的处理
1.打桩设备及选择
打桩设备包括桩锤、桩架和动力装置。 (1)桩锤 (2)桩架 (3)动力装置
(1)桩锤
①桩锤的选择 桩锤可选用落锤、汽锤、柴油打桩锤和振动锤。
10
用钢尺量
±20 用钢尺量
±10 用钢尺量
5 多节桩锚固钢筋长度 ±10 用钢尺量
4.预制桩的混凝土浇筑
混凝土制作宜用机械搅拌、机械振捣；浇筑混凝土过 程中应严格保证钢筋位置正确，桩尖应对准纵轴线，纵向 钢筋顶部保护层不宜过厚，钢筋网片的距离应正确，以防 锤击时桩顶破坏及桩身混凝土剥落破坏。采用叠层法生产 时，上层桩和邻桩浇筑，必须在下层和邻桩的混凝土强度 达到设计强度的30%以后才能进行。浇筑完毕后，立即加 强养护，防止由于混凝土收缩产生裂缝，养护时间不少于 7d。钢筋混凝土预制桩制作－混凝土浇筑见图2－4。
目 3
承载力
按基桩检测技术规范
按基桩检测 技术规范
砂、石、水泥、 1 钢筋等原材料
（现场预制时）
符合设计要求
查出厂质保 文件或抽样
送检
一
基础工程课程设计-某住宅楼桩基础设计
基础工程课程设计————某住宅楼桩基础设计一：设计资料1、建筑场地土层按其成因土的特征和力学性质的不同自上而下划分为四层，物理力学指标见下表。
勘查期间测得地下水混合水位深为2.0m,地下水水质分析结果表明，本场地下水无腐蚀性。
建筑安全等级为2级，已知上部框架结构由柱子传来的荷载：V = 3200kN, M=400kN m，H = 50kN；柱的截面尺寸为：400×400mm；承台底面埋深：D ＝ 2.0m。
2、根据地质资料，以黄土粉质粘土为桩尖持力层，钢筋混凝土预制桩断面尺寸为300×300，桩长为10.0m3、桩身资料：混凝土为C30，轴心抗压强度设计值fc＝15MPa，弯曲强度设计值为fm ＝16.5MPa，主筋采用：4Φ16，强度设计值：fy＝310MPa4、承台设计资料：混凝土为C30，轴心抗压强度设计值为fc＝15MPa，弯曲抗压强度设计值为fm＝1.5MPa。
、附：1）：土层主要物理力学指标；2）：桩静载荷试验曲线。
附表一：附表二：桩静载荷试验曲线二：设计要求：1、单桩竖向承载力标准值和设计值的计算；2、确定桩数和桩的平面布置图；3、群桩中基桩的受力验算4、承台结构设计及验算；5、桩及承台的施工图设计：包括桩的平面布置图，桩身配筋图，承台配筋和必要的施工说明；6、需要提交的报告：计算说明书和桩基础施工图。
三：桩基础设计 （一）：必要资料准备1、建筑物的类型机规模：住宅楼2、岩土工程勘察报告：见上页附表3、环境及检测条件：地下水无腐蚀性，Q —S 曲线见附表 （二）：外部荷载及桩型确定1、柱传来荷载：V = 3200kN 、M = 400kN ∙m 、H = 50kN2、桩型确定：1）、由题意选桩为钢筋混凝土预制桩； 2）、构造尺寸：桩长L ＝10.0m ，截面尺寸：300×300mm 3）、桩身：混凝土强度 C30、cf＝15MPa 、mf＝16.5MPa4φ16yf＝310MPa4）、承台材料：混凝土强度C30、cf＝15MPa 、mf＝16.5MPatf＝1.5MPa（三）：单桩承载力确定1、 单桩竖向承载力的确定： 1）、根据桩身材料强度（ϕ＝1.0按0.25折减，配筋 φ16）2()1.0(150.25300310803.8)586.7pS cyR kNf f AA ϕ''=+=⨯⨯⨯+⨯=2）、根据地基基础规范公式计算： 1°、桩尖土端承载力计算： 粉质粘土，LI＝0.60，入土深度为12.0m100800(800)8805pakPa q -=⨯= 2°、桩侧土摩擦力： 粉质粘土层1：1.0LI= ，17~24sakPa q= 取18kPa粉质粘土层2：0.60LI= ，24~31sakPa q= 取28kPa28800.340.3(189281)307.2pippasia Ra kPaqq lA μ=+=⨯+⨯⨯⨯+⨯=∑3）、根据静载荷试验数据计算：根据静载荷单桩承载力试验Q s -曲线，按明显拐点法得单桩极限承载力550ukN Q=单桩承载力标准值：55027522uk kN QR === 根据以上各种条件下的计算结果，取单桩竖向承载力标准值275akN R=单桩竖向承载力设计值1.2 1.2275330k kN R R ==⨯=4）、确桩数和桩的布置：1°、初步假定承台的尺寸为 223m ⨯ 上部结构传来垂直荷载： 3200V kN = 承台和土自重： 2(23)20240G kN =⨯⨯⨯= 32002401.1 1.111.5330F G n R ++=⨯=⨯= 取 12n =根 桩距 ：()()3~43~40.30.9~1.2S d m ==⨯= 取 1.0S m =2°、承台平面尺寸及柱排列如下图：桩平面布置图1：100桩立面图（四）：单桩受力验算： 1、单桩所受平均力：32002.63.6220297.912F G N kPa R n ++⨯⨯⨯===<2、单桩所受最大及最小力：()()maxmax min 2240050 1.5 1.5297.960.5 1.5iF G nMx N x+⨯⨯+=±=±=⨯⨯∑3、 单桩水平承载力计算： 150 4.212i H kPa n H === ， 3200266.712i V == 4.211266.763.512H V ==<< 即i V 与i H 合力 与i V 的夹角小于5∴单桩水平承载力满足要求，不需要进一步的验算。
基础工程桩基础课程设计--某办公楼桩基础设计
基础工程课程设计任务书某办公楼桩基础设计姓名：王怀正学号：1011111108院系：建筑工程学院专业：土木工程二○一三年十一月一、计算书中需要完成的内容：（一）：设计资料 1、建筑场地土层按其成因土的特征和力学性质的不同自上而下划分为四层，物理力学指标见下表。
地下水位在地面以下2.0m ，地下水水质分析结果表明，本场地下水无腐蚀性。
建筑安全等级为Ⅱ级，已知作用到基础顶面处的柱荷载：轴向力kN F K 2850=，力矩m kN M ⋅=0.395，水平力kN H 42=。
2、根据地基条件和施工设备，采用钢筋混凝土预制桩，以黄土粉质粘土为桩尖持力层。
3、桩身混凝土强度为C35，承台混凝土强度为C30。
4、据地质资料，以黄土粉质粘土为桩尖持力层，钢筋混凝土预制桩断面尺寸为**×**，桩长为10m 。
5、桩身资料： 混凝土为C35，轴心抗压强度设计值fc＝ 16.7N/mm 2，主筋采用：4Φ16，强度设计值：fy＝300N/mm 2。
6、台设计资料：混凝土为C30，轴心抗压强度设计值为fc＝14.3 N/mm 2，承台底面埋深：D ＝2.0m 。
附：1）：土层主要物理力学指标； 附表一：附表二：桩静载荷试验Q-s曲线（如下图）（二）设计要求：1、单桩竖向承载力标准值和设计值的计算；2、确定桩数和桩的平面布置图；3、群桩中基桩的受力验算4、承台结构设计及验算；5、桩及承台的施工图设计：包括桩的平面布置图，桩身配筋图，承台配筋和必要的施工说明；6、需要提交的报告：计算说明书和桩基础施工图，使用A4图纸打印。
三：桩基础设计（一）：必要资料准备1、建筑物的类型及规模：住宅楼2、岩土工程勘察报告：见上页附表3、环境及检测条件：地下水无腐蚀性，Q—S曲线见附表（二）：外部荷载及桩型确定1、柱传来荷载：F= 2850kN 、M = 395kN ·m 、H = 42kN2、桩型确定：1）、由题意选桩为钢筋混凝土预制桩； 2）、构造尺寸：桩长L ＝10m ，截面尺寸：400mm ×400mm 3）、桩身：混凝土强度等级 C35、cf＝16.7 N/mm 2、4Φ16yf＝300 N/mm 24）、承台材料：混凝土强度等级C30、cf＝14.3 N/mm 2、tf＝1.43 N/mm 2（三）：单桩承载力确定1、 单桩竖向承载力的确定： 1）、根据桩身材料强度（ϕ＝1.0，配筋Φ16）()()kNA f A f R Sy p c 29138.8033004007.160.12=⨯+⨯⨯=''+=ϕ2）、根据地基基础规范公式计算： ①、桩尖土端承载力计算： 粉质粘土，LI＝0.60，入土深度为12.0m由书105页表4-4知，当h 在9和16之间时，当LI=0.75时，1500=pk q kPa,当LI=0.5时，2100=pa q ，由线性内插法：75.06.0150075.05.015002100--=--pk q1860=pk q kPa ②、桩侧土摩擦力： 灰色粘土层1： 1.0LI = ，由表4-3，sik q =36～50kPa ，由线性内插法，取36kPa灰黄色粉质粘土层2： 0.60LI= ，由表4-3，sik q =50～66kPa ，由线性内插法可知，75.06.05075.05.05066--=--sik q ，kPa q sik 6.59=()kNl q u A q Q isik p pk uk 36.9116.5913694.044.018602=⨯+⨯⨯⨯+⨯=+=∑3）、根据静载荷试验数据计算：根据静载荷单桩承载力试验Q s -曲线，按明显拐点法得单桩极限承载力550ukN Q=单桩承载力标准值：55027522uk kN QR === 根据以上各种条件下的计算结果，取单桩竖向承载力特征值275akN R=4）、确定桩数和桩的布置：①、初步假定承台的尺寸为 3×4㎡ 上部结构传来垂直荷载： F=2850KN 承台和土自重： ()48020432=⨯⨯⨯=G kN桩数可取为n=1.1x （F+G ）/Ra=1.1x （2850+480）/275=13.32,取n=16 桩距 ：=S (3～4)d =（3～4）×0.4=1.2～1.6m 取 S =1.5m②、承台平面尺寸及桩排列如下图：承台平面布置图 1:100（四）：单桩受力验算： 1、单桩所受平均作用力：35.248162023.53.52850=⨯⨯⨯+=+=n G F Q i <Ra 2、单桩所受最大及最小力：()()Ra kN kN i i x Mx n G F Q 2.125.271045.225222maxmaxmin 25.275.0825.25.14239535.248<>=+⨯⨯+±=±+=∑ 3、 单桩水平承载力计算：625.21642===n H H i kN，125.178162850==i V kN ，0147.0125.178625.2==i i V H ＜＜121 即 iV与iH合力 与iV的夹角小于5∴单桩水平承载力满足要求，不需要进一步的验算。
桩基础课程设计 (土木工程专业毕业设计)
2.1 设计资料2.1.1 上部结构资料某教学实验楼，上部结构为七层框架，其框架主梁、次梁、楼板均为现浇整体式，混凝土强度等级为C30。
底层层高3.4m（局部10m，内有10 t桥式吊车），其余层高3.3m，底层柱网平面布置及柱底荷载见附图。
2.1.2 建筑物场地资料拟建建筑物场地位于市区内，地势平坦，建筑物平面位置见图2-1。
图2-1 建筑物平面位置示意图建筑物场地位于非地震区，不考虑地震影响。
场地地下水类型为潜水，地下水位离地表2.1米，根据已有资料，该场地地下水对混凝土没有腐蚀性。
建筑地基的土层分布情况及各土层物理、力学指标见表2.1.表2.1地基各土层物理，力学指标土层编号土层名称层底埋深（m）层厚（m）3(kN/m)γe(%)ωLI(kPa)c()ϕ︒(MPa)sE(kPa)kfMPasP（）1 杂填土 1.8 1.8 17.52灰褐色粉质粘土10.1 8.3 18.4 0.90 33 0.95 16.7 21.1 5.4 125 0.723灰褐色泥质粘土 22.1 12.0 17.8 1.06 34 1.10 14.2 18.6 3.8 95 0.864 黄褐色粉土夹粉质粘土 27.4 5.3 19.1 0.88 30 0.70 18.4 23.3 11.5 140 3.445 灰-绿色粉质粘土>27.4 19.7 0.72 26 0.46 36.5 26.8 8.6 210 2.822.2 选择桩型、桩端持力层 、承台埋深2.2.1 选择桩型因为框架跨度大而且不均匀，柱底荷载大 ，不宜采用浅基础。
根据施工场地、地基条件以及场地周围环境条件，选择桩基础。
因转孔灌注桩泥水排泄不便，为减少对周围环境污染，采用静压预制桩，这样可以较好的保证桩身质量，并在较短的施工工期完成沉桩任务，同时，当地的施工技术力量、施工设备以及材料供应也为采用静压桩提供可能性。
2.2.2 选择桩的几何尺寸以及承台埋深依据地基土的分布，第③层是灰色淤泥质的粉质粘土，且比较后，而第④层是粉土夹粉质粘土，所以第④层是比较适合的桩端持力层。
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。
桩基础课程设计计算书
桩基础课程设计计算书一、引言桩基础是土木工程中常用的一种基础形式，用于承受建筑物或其他结构的重力和水平力。
本文旨在通过桩基础课程设计计算书，对桩基础的设计和计算过程进行详细介绍。
二、桩基础设计原则1.选取合适的桩型：根据工程场地的地质条件和设计要求，选择适合的桩型，常见的桩型有钢筋混凝土灌注桩、预制桩和钢管桩等。
2.确定桩的数量和布置：根据建筑物或结构的荷载和地质条件，确定桩的数量和布置方式，以保证桩基础的稳定性和承载能力。
3.计算桩的承载力：根据桩的类型和地质条件，采用适当的计算方法计算桩的承载力，包括桩身承载力和桩端承载力。
4.考虑桩与土的相互作用：在桩基础设计中，需要考虑桩与土之间的相互作用，包括桩身的摩擦阻力和桩端的土的阻力等。
5.确定桩的长度和直径：根据桩的承载力和桩身的应力条件，确定桩的长度和直径，以满足设计要求。
三、桩基础设计计算书的内容1.工程概况：包括工程名称、地理位置、建设单位、设计单位等基本信息。
2.设计依据：包括国家相关标准、规范和技术要求等。
3.地质勘察报告摘要：根据地质勘察报告的结果，对地质条件进行简要描述。
4.荷载计算：根据建筑物或结构的荷载标准，计算垂直和水平荷载，包括永久荷载、活荷载和地震荷载等。
5.桩的类型和布置：根据地质条件和设计要求，确定桩的类型和布置方式。
6.桩身承载力计算：根据所选桩的类型和地质条件，计算桩身的承载力，包括桩身的摩擦阻力和桩身的承载力等。
7.桩端承载力计算：根据所选桩的类型和地质条件，计算桩端的承载力，包括桩端的土的阻力和桩端的承载力等。
8.桩的长度和直径计算：根据桩的承载力和桩身的应力条件，计算桩的长度和直径。
9.桩基础的稳定性分析：对桩基础的稳定性进行分析，包括桩身的稳定性和桩端的稳定性等。
10.施工及验收规范：根据国家相关标准和规范，列出桩基础施工的要求和验收标准。
四、桩基础设计计算书的编写要点1.准确性：设计计算书应准确描述桩基础的设计和计算过程，避免歧义或错误信息的出现。
桩基础课程设计计算书
土力学课程设计姓名：学号：班级：二级学院：指导老师：地基基础课程设计任务书[工程概况]某城市新区拟建一栋10层钢筋混凝土框架结构的办公楼，长24.0m ，宽9.6m ，其1-5轴的柱底荷载效应标准组合值如下所示。
建筑场地位于临街地块部·位，地势平坦,室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm 。
柱截面尺寸均为500mm ×500mm ，横向承重，柱网布置图如图1所示。
场地内地层层位稳定，场地地质剖面及桩基计算指标详见工程地质资料，如表1所示。
勘察期间测得地下水水位埋深为2.5m 。
地下水水质分析结果表明，本场地地下水无腐蚀性。
试按乙级条件设计柱下独立承台桩基础。
柱底荷载效应标准组合值1轴荷载：5417;85.m;60k k k F kN M kN V kN ===。
2轴荷载：5411;160.m;53k k k F kN M kN V kN ===。
3轴荷载：5120;88.m;63k k k F kN M kN V kN ===。
4轴荷载：5300;198.m;82k k k F kN M KN V kN ===。
5轴荷载：5268;140.m;60k k k F kN M kN V kN ===。
图1 框架结构柱网布置图（预制桩基础）--12土木1班工程概况某市新区钢筋混凝土框架结构的办公楼，长24.0米，柱距6米，宽9.6米，室内外地面高差0.45米。
柱截面500×500mm。
建筑场地地质条件见表1。
表1 建筑场地地质条件注：地下水位在天然地面下2.5米处目录地基基础课程设计任务书........................................................................................................ - 0 - 工程概况.................................................................................................................................... - 1 -1.设计资料................................................................................................................................. - 3 -2.选择桩型与桩端持力层、确定桩长和承台埋深................................................................. - 3 -3.确定单桩极限承载力标准值................................................................................................. - 4 -4.确定桩数和承台尺寸............................................................................................................. - 5 -5.桩顶作用效应验算................................................................................................................. - 5 -6.桩基础沉降验算..................................................................................................................... - 6 -6.1 求基底压力和基底附加压力..................................................................................... - 6 -6.2 确定沉降计算深度..................................................................................................... - 6 -6.3 沉降计算..................................................................................................................... - 6 -6.4 确定沉降经验系数..................................................................................................... - 7 - 8 承台设计计算........................................................................................................................ - 9 -8.1承台受冲切承载力验算.............................................................................................. - 9 -8.1.1.柱边冲切........................................................................................................... - 9 -8.1.2角桩向上冲切................................................................................................. - 10 -8.2承台受剪承载力计算................................................................................................ - 10 -8.3承台受弯承载力计算.................................................................................................- 11 - 参考文献...................................................................................................................................- 11 -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=5268kN ，M=140 kN·m ，V=60kN表1 建筑场地地质条件2.选择桩型与桩端持力层、确定桩长和承台埋深根据表1地质条件，以粉砂土层为桩尖持力层，采用预制混凝土方桩，桩长L=20m ，截面尺寸为500mm 500mm ，桩尖进入粉砂土层为2m 。
桩基础课程设计08612
桩基础课程设计目录（一）、计算部分1.确定桩型、桩长、截面尺寸及承台埋深2.估算单桩竖向承载力3.确定桩数及桩的平面布置4.确定桩基竖向承载力设计值并验算5.基变形验算6.桩身结构设计7.承台设计8.绘制桩身及承台施工图（二）、施工部分一、选择施工方法和施工设备、确定桩型二、组织方案一、计算部分1•确定桩型、桩长、截面尺寸及承台埋深根据荷载和地质条件，以第④层粘土为端持力层，釆用截面尺寸为300mmX300mm的预制钢筋混凝土方桩，桩端进入持力层1. 5m, 桩长为8. 0m,承台埋深1. 7m o2.估算单桩竖向承载力根据下列公式估算单桩竖向承载力Q』Q-k + (2贰=知工％/ + qpkApA p = 0.3 x 0.3 = O.O9m2u p =4x0.3 = 1.2m2Q U k= Q* + Qpk = % 工q』i+q』p=2500x 0.09 x (60x 2.0+38x4.5 + 82x1.45) xl.2 = 716.88RN单桩竖向承载力标准值他冰/2 = 716.8/2 = 358kN单桩竖向承载力设计值RJ2艮=430kN3.确定桩数及桩的平面布置1)桩数：先不计承台和承台上覆土重，因偏心荷载(M)桩数,根据规：标准值二设计值/I. 35初定y 空仝= 1.1 X 20/1二巧"3取桩数n=6根R4302）桩的中心距挤土预制桩（3〜4） d二0. 9'1.2 取s=l. 0m3）采用行列式方式布置，如下图：4）桩承台设计A.桩承台尺寸，根据桩的排列，桩的外缘毎边向外延伸净距d/2=150mm,则承台长度a二1000X2+150X2X2二2600mm,承台宽度b二1000+150X2X2二1600mm,承台埋深1. 7m。
B.承台及上覆土重，去承台及上覆土的平均重度y = 20kN/m3 则承台及上覆土重G& =2.6x1.6x17x20 = 141.4灯V4.确定桩基竖向承载力设计值并验算①按中心荷载计算：N 严 2820/1.35+ 141.4 6 = 3hkN<R = 430kN 所以满足设计要求。
预制桩基础设计计算书
基础工程课程设计书题目名称预制桩基础设计课程名称基础工程课程设计学生姓名侯博宇学号222013322230056年级专业2013级土木1班指导教师汪时机成绩西南大学工程技术学院土建系2016 年6月24 日一、任务书1、已知技术参数和条件1、上部结构资料西南大学工程实验大楼，上部结构为7层框架，其框架主梁、次梁均为现浇整体式，混凝土强度等级C30。
底层层高3.4m，其余层高3m，底层柱网平面布置及柱底荷载如后图1所示。
2、建筑物场地资料（1）拟建建筑物场地位于西南大学校园内，地势平坦。
（2）建筑场地位于非地震区，不考虑地震影响。
（3）建筑地基的土层分布情况及各土层物理、力学指标见表1。
（4）柱网平面布置及柱底荷载示意图（如后图1所示）表1 建筑场地地质条件2、任务和要求（一）设计任务：1、选择桩型、桩端持力层；2、确定单桩承载力标准值；3、确定桩数、桩位布置，拟定承台底面尺寸；4、桩顶作用验算、桩基沉降验算和桩身结构设计计算；5、承台设计；6、绘制桩基施工图A2一张（桩的平面布置图、承台配筋图、预制桩截面配筋图）。
参考设计步骤：1.选择持力层，初步确定桩的类型、长度。
2.假定一桩径，计算单桩的承载能力：如果满足要求则计算桩的总数，布置桩基；不满足则重新选择桩径或持力层。
3.验算基础的沉降及整体性，看是否符合要求，不符合则应重新选择桩径或持力层。
4.如果承载力、沉降及整体性等指标均符合要求，进行桩身配筋（注意单桩承载能力是否是按照材料强度确定）。
5.承台设计与配筋，使之既满足受力要求，又经济合理。
6.绘图(A2图纸)。
（二）设计要求1、完成课程设计计算说明书1份；手绘或CAD绘A2图一张。
计算书内容应详尽，数据准确，排版规范。
图纸应符合制图规范相关要求，表达完整、准确。
2、独立完成，不得抄袭他人设计成果。
3、课题选题要求：分为10个小组，每一小组按表2中学号尾数对应选择柱号。
二、计算书1、选择桩型、持力层根据要求选择36号桩选择预制混凝土方桩，尺寸为mm 400400⨯，桩长m 20，分为两段 以灰褐色粉质粘土为桩端持力层，桩端深入该层m 2.12 承台底面标高为m 0.2-桩身采用C30混凝土，HRB335级钢筋，承台采用C20混凝土2、确定单桩承载力按照公式p pk i sik uk A q l q u Q +=∑计算竖向承载力 根据规范JGJ94-2008表5.3.5－1 灰褐色粉质粘土86.0=L I ，kpa q k s 471= 灰褐色粉质粘土8.0=L I ，kpa q k s 432= 根据规范JGJ94-2008表5.3.5－2 桩的极限端阻力标准值kpaq pk 1400=KNQ uk 165014004.0)432.12478.7(4.042=⨯+⨯+⨯⨯⨯=单桩竖向承载力特征值：KN K Q R uka 825==单桩水平承载力特征值：axha x v EIR 0375.0α=（a x 0一般取10mm ）50EI mb =α 085.0I E EI c = 2000b W I =620bh W = 取94.0=x vKNR ha 2.68=3、确定桩数及布置58.38252956==≥a k R F N ，取N=4根桩距m d s 6.14=≥承台尺寸 m b a 6.2==，高取0.8m承台平面尺寸及布桩如上图所示4、验算桩顶作用效应验算单桩所受的平均作用力（取承台及其上的土的平均重度3/20m KN g =γ)KN R KN n G F N a k k k 8256.80642026.26.22956=<=⨯⨯⨯+=+=单桩所受的最大作用力KN R KN y yM N N a ik k k 10752.19372max =<=+=∑基桩水平力设计值ha k k R KN n H H <===204801因此承载能力满足要求5、桩身设计桩长为10m 和10m ，采用双点吊立的强度计算进行桩身配筋设计。
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设计题目本次课程设计题目：预制桩基设计一、设计荷载(1)柱底荷载效应标准组合值如下：○A轴荷载：F k=1632kN M k=195 kN•m V k=86kN○B轴荷载：F k=1980kN M k=164 kN•m V k=93kN○C轴荷载：F k=1342kN M k=187 kN•m V k=96kN（2）柱底荷载效应基本组合值如下：○A轴荷载：F=2203.2 kN M=263.3kN•m V=116.1kN○B轴荷载：F=2673 kN M=221.4kN•m V=125.5kN○C轴荷载：F=1811.7 kN M=252.5kN•m V=129.6kN设计B轴柱下桩基，A,C轴柱下仅设计承台尺寸和估算桩数。
二、设计资料、地层条件及其参数某住宅楼，六层钢筋混凝土框架结构体系，建筑场地位于城郊建筑室内地面标高为±0.00，室外地面标高为- 0.15m地下水位位于地表以下3.3m，柱底标高-0.7m。
地基基础设计等级：乙级工程地质条件：该建筑物地处二级阶地，土层分布、物理力学性质指标见下表设计规范：建筑地基基础设计规范（GB 50007-2002）；混凝土结构设计规范（GB 50010--2002）；建筑桩基技术规范（JGJ 94--2008）。
三、预制桩基设计建筑物基础设计方案采用混凝土预制桩，具体设计方案如下：室外地坪标高为- 0.15m,自然地面标高同室外地坪标高。
该建筑桩基属乙级建筑基桩，拟采用截面为400mm*400mm的混凝土预制方桩，以6号土层草黄色粉质黏土为持力层，桩尖深入1.2m，设计桩长11.0m，初步设计承台高0.8m，承台底面埋置深度-1.50m，桩顶伸入承台50mm。
1、单桩承载力计算根据以上设计，桩顶标高为-1.5m，装底标高为-12.6m，桩长11m。
（1）单桩竖向极限承载力标准值单桩竖向极限承载力标准值按下式计算： Q uk = Q sk + Q pk = u p ∑q sik l i + A p q pk 由于Q sk =4×0.4×（78×1.25+32×2+32×3.5+50×4.0+78×0.25）=789kNQ pk =0.4×0.4×2800=448kN则Q uk =789+448=1237kN （2）基桩竖向承载力特征值本工程不考虑承台土效应，取ηc =0，则有R= R a =K Q uk =21237=618.5kN根据上部荷载初步估计粧数为 n=a k R F =5.6181980=3.20 则设计桩数为4根。
2、桩基竖向承载力验算根据建筑桩基技术规范（JGJ 94--2008），当按单桩承载力特征值进行计算时，荷载应取其效应的标准组合值。
本工程不进行地震效应的承载力验算。
根据桩数及承台构造要求初步设计为矩形承台，取承台边长为2.4m ×2.4m ，矩形布桩，桩中心距取4d ，则s=4×400=1600mm ，取s=1600mm ，桩心距承台边缘为400mm 。
承台及其上填土的总重为G k =2.4×2.4×1.5×20=172.8kN 计算时取荷载的标准组合，则 N k =n G F k k +=48.1721980+=538.2kN ﹤R （=618.5kN ） N kmax =N k +∑2y My max =538.2+0.8×08×40.8×1640.8×93）（+=538.2+74.5=612.7kNN kmin = N k -∑2yMy max=538.2-74.5=463.7kN 因此N kmax =612.7kN ＜1.2R(=1.2×618.5=742.2kN)N kmin =463.7kN ＞0满足设计要求,故初步设计是合理的。
3、承台设计根据以上桩基设计及构造要求，承台尺寸为2.4×2.4m ，预估承台厚0.8m ，承台混凝土选用C25，ƒt =1.27N/mm 2，ƒc =11.9N/mm 2；承台钢筋选用HRB335级钢筋，ƒy =300N/mm 2.（1） 承台内力计算承台内力计算采用荷载效应组合设计值，则基桩净反力设计值为N max =nF+∑2i iy yy M =+426730.8×0.8×40.8×221.40.8×6.125）（+=668.3+100.6=768.9kNN min =nF -∑2i iy yy M =668.3-100.6=567.7kNN =n F =42673=668.3kN （2）承台厚度及受冲切承载力验算为防止承台产生冲切破坏，承台应具有一定厚度，初步设计厚度0.8m ，承台底保护层厚度50mm ，则h 0=800-60=740mm 。
分别对柱边冲切和角桩冲切进行计算，以验算承台厚度的合理性。
○1柱对承台冲切 承台受桩冲切的承载力应满足下式：F l ≤2 [β0x （b c +a oy ）+βoy （b c +a ox ）]βhp ƒt h 0 由于F l = F-∑i N =2673-0=2673kN ，则冲垮比为λox =0ox h a =74.04.0=0.54 λoy=0oy h a =74.04.0=0.54冲切系数为 Βox=2.0x 084.0+λ=2.054.084.0+=1.135Βoy=2.0y 084.0+λ=2.054.084.0+=1.1352[β0x （b c +a oy ）+βoy （b c +a ox ）]βhp ƒt h 0=2×[1.135×（0.4+0.4）+1.135×（0.4+0.4）]×1×1270×0.74=3413.4kN ＞F l （=2673kN ）故厚度为0.8m 的承台能够满足柱对承台的冲切要求。
○2角桩冲切验算 承台受角桩的承载力应满足下式： N l ≤{β1x （c 2+2a 1y ）+β1y （c 1+2a 1x）}βhp ƒt h 0 由于N l =N max =768.9kN ，从角桩内边缘至承台边缘距离为c 1=c 2=0.6m a 1x =0.4m a 1y =0.4m λ1x =01x h a =74.04.0=0.54 λ1y =0y 1h a =74.04.0=0.54 β1x =2.056.0x 1+λ=2.074.056.0+=0.575β1x =2.056.0y 1+λ=2.00.156.0+=0.575[β1x （c 2+2a 1y ）+β1y （c 1+2a 1x）]βhp ƒt h 0=1259.2kN ＞N max （=768.9kN ）故厚度为0.8m 的承台能够满足角桩对承台的冲切要求。
○3承台受剪承载力验算 承台剪切破坏发生在柱边与桩边连线所形成的斜截面处，对于I-I 截面λoy=0y h a =74.04.0=0.54（介于0.25-3之间） 剪切系数为α=11.75+λ=154.01.75+=1.136 受剪切承载力高度影响系数计算：由于h 0<800mm,故取βha =1 I-I 截面剪力为V=2N max =2×768.9=1537.8kN 则βhs αƒt b 0h 0=1×1.136×1.27×1000×2.4×0.74=2562.3kN ＞V=1537.8kN 故满足抗剪切要求。
○4承台受弯承载力计算 承台计算截面弯矩如下：对于I-I 截面，取基桩净反力最大值N max =768.9kN 进行计算，则y i =800-200=600mm=0.6mM x =∑N i y i =2×768.9×0.6=922.7 kN •mA sl =0y x h f 9.0M =7403009.0107.9226⨯⨯⨯=4618mm 2选用15Φ20@160,平行y 轴布置，实际钢筋A s =4713mm 2，满足要求。
对于II-II 截面，取基桩净反力平均值N =668.3kN 进行计算，则 x i =800-200=600mm=0.6mM y =∑N i x i =2×668.3×0.6=802 kN •mA s2=0y yh f 9.0M =7403009.0108026⨯⨯⨯=4014 mm 2选用16Φ18@150,平行x 轴布置，实际钢筋A s =4072mm 2，满足要求。
○5承台构造设计 混凝土桩桩顶伸入承台长度为50mm ，两承台间设置连系梁，梁顶面标高-0.7m ，与承台平齐，根据构造要求，梁宽250mm ，梁高400mm ，梁内主筋上下共4φ12通长配筋，箍筋采用φ8@200.承台底做100mm 厚C10混凝土垫层，垫层挑出承台边缘100mm 。
四、 桩身结构设计预制桩的桩身混凝土强度等级选用C30，钢筋选用HRB335级。
根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）第5.8.2条的规定，桩顶轴向压力应符合下列规定： N max ≤ϕψc ƒc A psN max =n G F ++∑2i iy y y M =48.1722.12673⨯++8.08.048.08.06.1254.221⨯⨯⨯⨯+）（=720.1+100.6 =820.7kN计算桩基轴心抗压强度时，一般不考虑压屈影响，故取稳定系数φ=1；对于预制桩，基桩施工工艺系数ψc =0.85；C30级混凝土，ƒc=14.3N/mm2，则Φψcƒc A=1×0.85×14.3×103×0.42=1944.8kN＞N max（=820.7kN）故桩身轴向承载力满足要求。
五、桩身构造设计桩身按构造要求配筋，选用8Φ14的HRB335级钢筋通长配筋；箍筋选用φ6的HPB235级钢筋，间距200mm，距桩顶2m 范围内间距50mm，距桩顶2-4m范围内间距100mm。
采用打入法沉桩，桩顶设置三层φ6@50的钢筋网，层距为50mm，桩尖所有主筋应焊接在一根圆钢上，桩尖0.6m范围内箍筋加密，间距50mm，桩身主筋混凝土保护层厚30mm。
六、吊装验算由于桩的长度不大，桩身吊装时采用二点起吊，吊点位置如图所示。
起吊点距桩两端距离为a=0.207L=0.207×11=2.28m 则吊起时桩身最大弯矩为 M l =0.0214kql 2=0.0214×1.3×（0.42×25）×112=13.46kN ·m桩身配筋验算；混凝土采用C30级，钢筋采用HRB335级，则ƒc =14.3N/mm 2，ƒy =300 N/mm 2，由于b=400mm ，h 0=400-40=360mm ，每边配3Φ 14，A s =461 mm 2，则 x=bf A f c 1s y ∂=4003.140.1461300⨯⨯⨯=24.18mmM u =α1ƒc bx(h 0-2x )=1.0×14.3×400×24.18×(360-218.24) =48.12×106N.mm =48.12kN.m 所以M u ＞M l故桩身配筋满足吊装要求。