土木工程基础工程桩基础课程设计计算书

地基基础课程设计

学生姓名 学 号 指导教师： 所在学院：

专 业：土木工程

地基基础课程设计任务书

（预制桩基础）

一、工程概况

哈尔滨某机械厂车间，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，

'

fc=14.3N/mm2；钢筋，二级钢筋，fy=fy=300N/mm2。承台用C20及混凝土，

fc=9.6N/mm2；ft=1.10N/mm2，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

Quk Qsk Qpk up qsikli qpkAP

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， qs1k=22-30kPa，取qs1k=23.14kPa.

灰色粘土层，IL 1.00 时， qs2k=40-55kPa，取qs2k=42.14kPa。 亚粘土层， IL 0.60 时， qs3k=55-70kPa，取qs3k=57.14kPa。

粉质粘土层， IL 0.60 时， qs4k=55-70kPa，取qs4k=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，IL 0.60（可塑），混凝土预制桩桩长20m，取qpk=1900-2800kPa，取

qpk=2028.57 kPa

Quk Qsk Qpk up qsikli qpkAP

4 0.4 (23.14 10.6 42.14 3.7 57.14 2.7 57.14 2) 2028.57 0.42 1396.19kN

单桩竖向承载力特征值：

Ra=Quk/K 1396.19/2 698.10kN

水平承载力特征值：

0.75a3EIRha Xoa （Xoa一般取10mm）

Vx

2

mb1bhW0b0

a EI 0.85EcI0 I0 W0

EI62

b=｛

kf(d 1)kf(1.5d 0.5)

d 1md 1m

｝ 由于混凝土预制桩桩型为方形，故kf取1.0

m地基土横向抗力系数的比例系数2~4.5，取2.5

V0x桩顶水平位移系数，ah=0.57×20=11.4>4取ah=4，则V0x=0.940

则