1、河南城建学院基础工程课程设计 计算书第 1 页 共 10 页目 录一、设计资料.4二、确定桩的长度和承台埋深 5三、确定单桩的竖向承载力.5四、轴线选择.5五、初步确定桩数及承台尺寸5六、群桩基础中单桩承载力验算 6七、确定桩的平面布置. 6八、承台结构计算. 61、桩顶最大竖向力. 62、承台受弯验算及承台配筋.63、承台柱下抗冲切验算 74、承台角桩抗冲切验算 85、承台抗剪验算.9九、单桩配筋设计和计算10第 2 页 共 10 页一、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，承载力特征值
2、fak=95kPa 号土层：淤泥质土，层厚 3.3m，流塑，承载力特征值 fak=65kPa。 号土层：粉砂，层厚 6.6m，稍密，承载力特征值 fak=110kPa。 号土层：粉质黏土，层厚 4.2m，湿，可塑，承载力特征值 fak=165kPa。 号土层：粉砂层，钻孔未穿透，中密-密实，承载力特征值 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 IL标准贯入锤击数 N压缩模量 s（MPa） 素填土 5.0 淤泥质土 1.04 62.4 1.08 3.8 粉砂 0.81
3、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 桩的极限侧阻力标准值 qsk和极限端阻力标准值 qpk 单位：kPa土层编号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 素填土 22 粉质黏土 60 900 淤泥质 土 28 粉砂层 75 2400 粉砂 45 4、水文地质条件 （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
4、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 400mm400mm，横向承重，柱网布置如图 3.1所示。第 3 页 共 10 页图 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FK（kN） MK（ kN.m） VK（kN）题号A 轴 B 轴 C 轴 A 轴 B 轴 C 轴 A 轴 B 轴 C 轴1 1256 1765
5、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
6、 190 1709 2920 3860 3720 304 285 281 192 202 19110 3130 3970 3950 323 302 316 211 223 230表 3.4 柱底荷载效应基本组合值FK（kN） MK（ kN.m） VK（kN）题号A 轴 B 轴 C 轴 A 轴 B 轴 C 轴 A 轴 B 轴 C 轴1 1580 2630 1910 198 205 241 150 140 1382 1840 2800 2200 205 210 243 154 145 1403 2130 3080 2490 210 211 223 164 155 150第 4 页 共 10 页4
7、2320 3310 2780 215 214 238 181 166 1745 2650 3560 3120 253 228 244 193 175 1886 2910 3790 3430 286 251 266 204 188 1967 3230 4180 3750 303 284 274 212 197 2088 3360 4420 4010 332 315 269 225 224 2169 3680 4690 4230 371 326 301 233 230 22810 3970 5070 4520 393 354 325 242 236 2388、材料混凝土强度等级为 C25C30，钢
8、筋采用 HPB235、HRB335 级。二、确定桩的长度和承台埋深1、材料信息：柱混凝土强度等级： 30C桩、承台混凝土强度等级： 2/43.1mNft钢筋强度等级： 25HpB2/fy钢筋强度等级： 3R02、确定桩的长度及截面尺寸：根据设计资料，选第四层粉质粘土为持力层，进入持力层 2.1m，承台埋深2.5m，桩长 11m。截面尺寸选为 300mmx300mm。三、确定单桩竖向承载力根据公式 iskppkalqAqR第 5 页 共 10 页根据设计资料，Ap=0.3mx0.3m=0.09,=0.3mx4=1.2m,pisapalqAqRKN9.65)0x2.16.453.2x8(.109.
9、x 四、轴线选择选择第 1 组轴线 B 计算，根据设计资料有：柱底荷载效应标准组合值：FK=1765KN,MK=169KN.m,V=130 KN;柱底荷载效应基本组合值：FK=2630KN,MK=205KN.m,V=140KN五、初步确定桩数及承台尺寸先假设承台尺寸为 2mx2m，厚度为 1m，承台及其上土平均容重为 30 kN/m3则承台及其上土自重标准值为：Gk=30x2x2x2.5=300 kN,根据规范，桩数 n 需满足:，4.39.65017x.1.nRaFk可取 4 根桩，承台平面尺寸为 1.6mx2.6m。如下图所示：第 6 页 共 10 页六、群桩基础中单桩承载力验算按照设计的
10、承台尺寸，计算Gk=30x1.6x2.6x2.5=312 kN,单桩平均竖向力： ,k9.65519432176NRaknFQkk 符合要求。单桩偏心荷载下最大竖向力： kxMynGkji 5.6420.14)52369(51max, 2 在偏心竖向力作用下，必须有：Qk,max=642.5Kn1.2Ra=1.2x665.9=799KN,符合要求。七、确定桩的平面布置几何参数：承台边缘至桩中心距 mC30D30桩列间距 桩行间距 A2 mB1承台高度 H10桩顶深入承台 100 mm,承台下设 100mm,强度为 C25 的混凝土垫层，钢筋保护层取 50mm ,第 7 页 共 10 页承台有效
11、高度 h0=850mm承台采用混凝土强度等级为 C30，抗拉强度 ,2/43.1mNft钢筋采用： 35HRB2/30mNfy八、承台结构计算1、在承台结构计算中，相应于荷载效应基本组合设计值为：FK=2630KN,MK=205KN.m,V=140 KN各桩不计承台及其上土重 Gk 部分的净反力 Ni 为：Ni= kNnFk5.674/230/最大竖向力 kNxMNjy 5.7960.14)52(.max2ma 3、承台受弯计算及承台配筋：第 8 页 共 10 页（1）对-截面，垂直于 轴方向计算截面处弯矩计算：XmkNNxMiy 12748.057962ima选用 ，平行于 x 轴60 .8
12、39.10.hfAys 5 2890As布置；（2）对于-截面，垂直于 轴方向计算截面处弯矩计算：YmkNyNMix 5.94.06572选用 ，平行于 y20 6.13839.4.hfAyxs 124 2158mAs轴布置.4、承台柱下抗冲切验算：计算公式：建筑地基基础设计规范 （JGJ-942008）pthoxcoycoxl faabF)()(2式中： 方向上自柱边到最近桩边的水平距离：X ，mox65.0方向冲垮比： ，78.650haoxX 方向冲切系数： 87.0)2.(4)2(4. ox第 9 页 共 10 页方向上自柱边到最近桩边的水平距离： ，Y maoy15.0Y 方向冲垮比
13、： ，取 ，28.150y hao 2.0oyY 方向冲切系数： ).(4)2(84. oybc=ac=0.4m,92.0)89(02.1hp作用于冲切破坏锥体上的冲切力设计值： kNNiFl 5.1972.62300)()b( hfaatpoxcoycox kFkl.4.85.149.)65.4(1.25.0487.2 符合要求。4、承台角桩抗冲切验算：计算公式：建筑地基基础设计规范 （JGJ-942008）011121 )2()( hfacacNtpxyyxl 角桩竖向冲反力设计值： kNN5.796m式中：1cm45.02方向上从承台角桩内边缘引 冲切线于承台顶面相交点至角桩边缘的水平距
14、离Y45（当柱或承台变阶处位于该 线以内时，则取由柱边变阶处与桩内边缘连线为冲切锥体的锥线） ，max65.01，765.81hx；)2.(.1xX 方向上从承台角桩内边缘引 冲切线于承台顶面相交点至角桩边缘的水平距离45（当柱或承台变阶处位于该 线以内时，则取由柱边变阶处与桩内边缘连线为冲切锥体的锥线） may15.0取,2.81hy,.01y第 10 页 共 10 页4.1)20(56.11yy抗冲切= 01)2( hfacactpxyx kNk3.815.1678.1439.)65.04(.)215.04(58.0 符合要求。 5、承台抗剪验算：计算公式：建筑地基基础设计规范 （JGJ-
15、942008）0hbfFtsl（1） 截面的抗剪验算：ma65.x，765.08.01 h 02.)1765.0(1).(.1b.受剪的承载力截面高度影响系数 的计算：hs 985.084141hs最大剪力设计值： kNNVl 1593.762max抗剪切力= kNVhbf lts 6.12.24804.985.0 符合要求（2）-截面的抗剪验算： may15.0，取 ，3.018.5.0hy .y46.).(7).(7. a62受剪的承载力截面高度影响系数 的计算：hs985.0804141hs最大剪力设计值： kNNiVl 135.672抗剪切力= kNVkhbf lts 1359.418.0624985.0 第 11 页 共 10 页符合要求。九、单桩配筋设计和计算桩身采用 C30 混凝土， 2/1.0mNfckNRkfA acp 9.653.627.30. 3按构造配筋，根据建筑地基基础设计规范 （JGJ-942008） ，取最小配筋率 0.80%:采用 %8.30.s 20mAs14 23mAs箍筋取 ，局部加密，保护层厚度为 30mm.26
