1、第七章 桩基础课程设计土木 114 吴咏陶7.1 恒载计算（每根桩反力计算）1、上部结构横载反力 N1123.54152.3NGkN2、盖梁自重反力 N22.96.3、系梁自重反力 N3（截面尺寸拟定为长 2.7m，宽 6.85m，高 1.5m。 ）1.76851.234.78NkN4、一根墩柱自重反力 N424.30.k5、桩每延米重 N5（考虑浮力）251.5=206.14NqkN7. 2 活载反力计算1、活载纵向布置时支座最大反力（1）计算跨径为 24.5 米公路级荷载：qk=7.875kN/m ，Pk=237kN单孔布载： 24.578123.1kkRqPykN单 车双孔布载： .74
2、29双 车（2）人群荷载单孔布载： 234.517RkN单 人双孔布载： 29双 人2、柱反力横向分布系数 的计算（1）汽车荷载： 1.510.51q汽（2）人群荷载： =.4人汽车荷载冲击系数： ， 2=/ccEIfmGgl 故3 1020.625103.14.5.4855.4 .798 32cmf Hz 冲击系数为 .76ln0.7.60f7.3 荷载组合1、计算墩柱顶最大垂直反力 R反汽 车 、 人 群 双 孔 布 载 : 1245.36=N+ () + 10.267).5429.1+=296. 4.0iRPyql kNu反 人汽2、计算桩顶最大弯矩（1）计算桩顶最大弯矩时柱顶竖向力 R
3、竖汽 车 、 人 群 单 孔 布 载 : 1452.36.1=+ () +2 (0.67).53.+14=26718.3iRPyql Nu k竖 人 汽N（2）计算桩顶（最大冲刷线处）的竖向力 、水平力 和弯矩0N0Q0M034=+18.+3.1.8=296.kNR竖Qk0. =3(2618.45.236.)49./MkNm竖 ， 活7.4 钻孔灌注桩单桩承载力及强度计算1、单桩承载力计算桩长计算：假定，桩长为 h=20m。则，单桩最大竖向力为： 34+ 6.8+31.(26817.02152 .3145.26.)9kNVqh竖 ， 活单根桩周长为 ，面积为U=.547dm222.5.Arm1
4、7.8630.22pLwI=.+.=.15eG（ ）9（ ）218.537.0859.27/2kNm单桩容许承载力： 023=()21 4.75.31.860.540.6571.927=4kNaikaRUlqmAfKh各层土的厚度（三层分别为：5.327m，13.088 m ，1.585 m ）il各层土的极限抗剪强度（查表得，一层取 50kpa，二层取 60kpa， 三层ikq取 45 kpa）查基础工程书 P42 中表 2-24（由 可知 ）2K0.23lI2.5K土的容重（多层土时取加权平均值）桩周长U桩底面积A查基础工程书 P114 中表 4-2（取 0.65）查基础工程书 P115
5、中表 4-3（由 得 ）0m0.3.td0=.7m当 h=20m 时， V，符合要求。所以，取 h=20m， =25m。aR3h2、钻孔桩强度复核（1）确定桩的计算宽度 和变形系数1b.5dm1+fbk（ ）易知 ，=0.9f1.10.5+2.fkdm（ ） （ ）15mbEI查基础工程书 P130 中表 4-14，得 410/MN44.50.67.3019.6hII Pam155249mbEI（2）深度 z 处桩截面上的弯矩 计算zM00zmQMAB根据 ， （ 时，按 4 考虑)， 故取 ，h0.3426.84h=h查基础工程书 P304 附表 3、P308 附表 7 得 、 ，按上式计算
6、不同深度mAB处的 并按比例绘出桩身弯矩图，求出最大弯矩所在位置 、最大弯zz maxz矩值 及相应轴力 N（计算轴力 N 时桩自重考虑浮力并按一半考虑，同时应maxM减去摩阻力） 。z =azz=ahhAm Bm Mz0 0.0 4 0 0 249.250.5 0.2 4 0.19696 0.99806 248.771 0.3 4 0.29010 0.99382 247.711.5 0.5 4 0.45752 0.97458 242.912 0.7 4 0.59228 0.93817 233.842.5 0.9 4 0.68926 0.88407 220.353 1.0 4 0.72305
7、0.85089 212.083.5 1.2 4 0.76183 0.77415 192.964 1.4 4 0.76498 0.68694 171.224.5 1.5 4 0.75466 0.64081 159.725 1.7 4 0.71381 0.54625 136.155.5 1.9 4 0.65139 0.45219 112.716 2.0 4 0.56097 0.40658 101.346.5 2.2 4 0.53160 0.32025 79.827 2.4 4 0.44334 0.24262 60.477.5 2.6 4 0.35458 0.17546 43.738.8 3.0 4
8、 0.19305 0.07595 18.9310 3.4 4 0.05081 0.01354 3.37桩身最大弯矩 maxM0.3429.5QC由 和 ，查基础工程书 P312 附表 13=h，max0.34z1.0MK0.2495.2kNm计算轴力 N：摩阻力 1.7160.32kfUq1452.6.26.51(34)+34.8+)4239.2Nf kN （3）计算纵向力 、计算弯矩 的确定 j jMmaxax1452.36.1 +4.8+317.04.7052.908G ikSNqzqkU 1.21). 3+082567.580Q iSuPyqlkN人（ 单 孔 ） 汽 汽 （149.11
9、=.=41.6.jGQ kNSkm10.382.140.83QkmSN2k12.=.1+.3240.81=3.08jGQ kNMS m相对偏心矩： 008.7645.jeNm（4）桩的计算长度 的确定plha故有： 044.7().137.30.pll m局部冲刷线至墩柱顶的距离。0l（5）偏心距增大系数 值的计算混凝土、钢筋材料安全系数： 1.25cs构件工作条件系数（偏心受压取 0.95）： 0.9be00437631.1.4=53d72 21.4.20409510bcjpehNlEI .4.76.8m（6）桩截面强度复核设 （混凝土保护层厚度）7.0acm568grc0.917r；cd4
10、.3afMPC3砼 ： 30sdafMPHRB5级 钢 筋 ：桩截面按 0.2%含筋率配置钢筋，取定钢筋数量后计算实际采用的配筋率 。22 3220.%0.1.5.410544sdAm213769sm取 ，实际的配筋率为 = 0.2133%强度复核：按下列公式采用试算法进行计算： cd0sdBfDgferAC假定 ，已知 = 0.2133%，g=0.91，r=0.75，查表 C.0.2 得1.3A=2.7440，B=0.3108，C=2.3917，D=0.6165得： 00.3184.0615.23%0.91.750.82797cdsdBfDgfer mAC 与已知的 相近，满足要求。 0=.
11、8m用满足要求的 A、B、C 、 D 值进行承载力 和 的计算jNjM223 23 .740.514.02.917.3%0.751093=6ucdsdjNrfrfkkN3u 33.18.5912654108cdsdjMBrfgrfkkmm所计算的承载力均分别大于计算纵向力和计算弯矩故强度满足要求。7.5 计算钢筋总量桩全长为 2000cm，混凝土保护层厚度为 7cm.由以上表格可知，弯矩在桩身 10 米过后接近于 0，所以在十多米后的钢筋仅仅承受抗压作用，故可根据规范要求，减少配筋。为在保证桩基础安全的前提下，不浪费材料，在桩身1300cm 内配置受拉钢筋。N1、N2 为主筋，采用 ，主筋 N
12、1 全长为 2072cm，N2 全长为1201372cm，其中，伸入墩帽长度为 62cm。12 根主筋共长 206.64m。N3 为螺旋箍筋，前 1300cm 间距为 10cm，每一圈上升箍住主筋，一圈平面钢筋用量为， 一共上升的圈数为： ，136=427.lDcm130n后 700cm 间距为 20cm，上升圈数为 ，所以 N3 螺旋箍筋总用量为035n。2213047.6103547.679.4cN4、N5 为直径为 d=16mm 的桩柱加劲箍，每 2 米设置一道 N4 加劲箍，全长为 1300 米，共设置 7 道，搭接处采用双面焊，焊接总长度为 10cm。N4 一道箍筋长度为 ，总长为 29.55m。N5 一道150-2.8-1.6+0=4.18cm（ ）箍筋平均长度为 ，每 10cm 一道共272.4（ ）设 7 道，总长为 33.07m。N6 为定位筋，每隔 2 米沿梁周等距离焊接 4 根，每根长度为 49cm。
