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1、 基礎(chǔ)工程 課程設(shè)計(jì) 計(jì)算書 全套圖紙，加153893706 姓 名： 班 級： 學(xué) 號： 教 師： 院 系： 二〇一五年七月 基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)說明書 目 錄 1 獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 1 1.1設(shè)計(jì)資料 1 1.2確定地基持力層及基礎(chǔ)埋深 2 1.3修

2、正后的地基承載力特征值 3 1.4確定基礎(chǔ)底面尺寸 3 1.5驗(yàn)算持力層地基承載力 3 1.6計(jì)算地基凈反力 4 1.7基礎(chǔ)高度確定 4 1.7變階處抗沖切驗(yàn)算 5 1.8基礎(chǔ)配筋計(jì)算 5 1.9基礎(chǔ)配筋大樣圖 7 1.10設(shè)計(jì)圖紙 7 2 樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 9 2.1 設(shè)計(jì)資料 9 2.2 樁基礎(chǔ)選型、確定持力層、承臺高度的確定 10 2.3 單樁承載力計(jì)算 11 2.4 估算樁的根數(shù) 11 2.5 布樁、確定承臺尺寸 12 2.6 樁基礎(chǔ)承載力驗(yàn)算 13 2.7 承臺設(shè)計(jì) 14 2.7.1 承臺受沖切承載力驗(yàn)算 14 2.7.2 承臺受剪承載力

3、計(jì)算 15 2.7.3 承臺受彎承載力計(jì)算 16 2.8 樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 16 2.9 吊裝驗(yàn)算 17 2.10 樁基沉降計(jì)算 17 2.11 設(shè)計(jì)圖紙 17 參考文獻(xiàn) 18 附 錄 18 1 獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 1.1設(shè)計(jì)資料 （1）本工程擬建建筑場地平整，場區(qū)地下水對混凝土結(jié)構(gòu)物腐蝕性，地下水位深度位于地表下1.2m。 （2）工程地質(zhì)條件自上而下如下： （3）地基巖土物理力學(xué)參數(shù)如表1.1所示。 （4）擬建建筑物為多層全現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)，框架柱截面尺寸為500500mm。 室外地坪標(biāo)高同自然地面，室內(nèi)外高差4

4、50mm。柱網(wǎng)布置圖如圖1.1所示。 （5）混凝土材料強(qiáng)度等級為C30，鋼筋采用HRB335級。 （6）根據(jù)任務(wù)書分組要求，柱底荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值選用6題號A軸柱底荷載。 圖1.1 柱網(wǎng)布置圖 柱底荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值:1277，254，84， 1.2確定地基持力層及基礎(chǔ)埋深 根據(jù)任務(wù)書分組情況選取層土作為基礎(chǔ)的持力層，其承載力特征值為 =180。 根據(jù)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書要求和工程地質(zhì)資料選取。 場區(qū)地下水對混凝土結(jié)構(gòu)物腐蝕性，地下水位深度位于地表下1.2m。 取基礎(chǔ)底面高時(shí)最好至持力層下0.5m，本設(shè)計(jì)取第三層黏土為持力層，所以考慮取室外

5、地坪到基礎(chǔ)地面為0.6+1.0+0.5=2.1m。初步估計(jì)基礎(chǔ)高度為0.8m。由此得到基礎(chǔ)剖面示意圖如圖1.2所示。 圖2.1 基礎(chǔ)剖面示意圖 1.3修正后的地基承載力特征值 根據(jù)黏土，，查表得=0.3，=1.6。 基底以上土的加權(quán)平均重度為： 修正后的持力層承載力特征值為（先不考慮基礎(chǔ)寬度修正）： =180+1.616.4=222 1.4確定基礎(chǔ)底面尺寸 計(jì)算基礎(chǔ)和回填土重時(shí)的基礎(chǔ)埋置深度為：。 基礎(chǔ)底面積為： 先不考慮偏心，按軸心荷載條件初步估算所需的基礎(chǔ)底面積。 由于偏心不大，基礎(chǔ)底面積按20%增大，即 基礎(chǔ)的長寬比，對矩形截面，一般取。

6、 所以，初步選定基礎(chǔ)底面積，且b=2.6m3m不需要再對進(jìn)行修正。 1.5驗(yàn)算持力層地基承載力 基礎(chǔ)和回填土重為： 偏心距為： 由 >0，滿足要求。 基底最大壓力： <1.2fa (=266.4kPa)滿足要求。 1.6計(jì)算地基凈反力 柱底荷載效應(yīng)基本組合值：F=1595KN，M=330KN·m，V=109KN。 凈偏心距為 =0.26m 基礎(chǔ)邊緣處的最大和最小凈反力為 1.7基礎(chǔ)高度確定 基礎(chǔ)底板厚度由柱邊抗沖切破壞的要求確定。 柱邊基礎(chǔ)截面抗沖切驗(yàn)算 l=3.2m，b=2.6m，。初步選定基礎(chǔ)

7、高度h=800mm，分兩個(gè)臺階，每個(gè)臺階均為400mm。=800-（40+10）=750mm（有墊層），則394.5KN 滿足要求。 1.8變階處抗沖切驗(yàn)算 設(shè) ， m 因此，可得 沖切力為 =34.2kN

8、 抗沖切力為 >34.2KN 滿足要求。 1.9基礎(chǔ)配筋計(jì)算 選用HRB335級鋼筋，。 （1）基礎(chǔ)長邊方向。對于Ⅰ-Ⅰ截面（柱邊），柱邊凈反力為 懸臂部分凈反力平均值為 彎矩為： 對于截面Ⅲ-Ⅲ（變階處），有 比較和,應(yīng)按配筋，實(shí)際配B16@200.則鋼筋根數(shù)為 （2）按基礎(chǔ)短邊方向。因?yàn)樵摶A(chǔ)受單向偏心荷載作用，所以，在基礎(chǔ)短邊方向的基底反力可按均勻分布計(jì)算，取 對于II-II截面（柱邊） 彎矩為 對于Ⅳ-Ⅳ截面（變階處） 彎矩為 比較和,應(yīng)按配筋，實(shí)際配B12@200.則鋼筋根數(shù)為

9、 1.10基礎(chǔ)配筋大樣圖 基礎(chǔ)配筋大樣圖見附錄。 1.11設(shè)計(jì)圖紙 根據(jù)以上的計(jì)算，可以繪制出基礎(chǔ)平面布置圖和A軸柱子基礎(chǔ)大樣圖，如下圖所示。 設(shè)計(jì)說明： 1.0.000相當(dāng)于絕對標(biāo)高見建筑圖。 2.本工程持力層第三土層，地基承載力特征值。 3.基坑開挖后需通知甲方及勘察單位驗(yàn)槽，符合要求后方可施工墊層。 4.材料：混凝土C30，鋼筋HRB335. 5.保護(hù)層40mm。 6.墊層做法：混凝土C10.厚100mm，出基礎(chǔ)邊100mm。 7.未盡事宜，請按現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范執(zhí)行。

10、2 樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 2.1 設(shè)計(jì)資料 7、根據(jù)任務(wù)書分組情況，選取6號A軸柱下樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，上部結(jié)構(gòu)作用在柱底的荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值為： 1925，225，142 8、混凝土強(qiáng)度采用C30，鋼筋采用HRB335。 2.2 樁基礎(chǔ)選型、確定持力層、承臺高度的確定 建筑物基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案采用混凝土預(yù)制樁，室外地坪標(biāo)高為-0.45m，自然地面標(biāo)高同室外地坪標(biāo)高。建筑樁基擬采用截面為的混凝土預(yù)制方樁，以④號土層粉質(zhì)粘土為持力層，樁尖伸入持力層1.1m，設(shè)計(jì)樁長11.0m，初步設(shè)計(jì)承臺高0.8m，承臺底面埋置深度為-1.60m，樁頂伸入承臺50mm。 2.3 單樁承載力計(jì)算

11、 根據(jù)以上設(shè)計(jì)，樁頂標(biāo)高為-2.05m，樁底標(biāo)高為-13.05m，樁長為11.0m。 單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算： 式中： ——單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值，KN； ——單樁總極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值，KN； ——單樁總極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值，KN; ——樁身周長，m； ——樁側(cè)第i層土的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值Kpa； ——樁周第i層土的厚度，m； ——樁端面積，； ——樁端極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值，kpa。 由于 2.4 估算樁的根數(shù) 承臺底部地基土為較松軟的填土，壓縮性大，因此本工程不考慮承臺土效應(yīng)，即取，則有 根據(jù)上部荷載初步估計(jì)樁數(shù)為 則取設(shè)計(jì)樁數(shù)為

12、5根。 2.5 布樁、確定承臺尺寸 根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94—2008），當(dāng)按單樁承載力特征值進(jìn)行計(jì)算時(shí)，荷載應(yīng)取其效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合值。由于樁基所處場地的抗震設(shè)防烈度為7度，且場地內(nèi)無可液化砂土、粉土問題，因此可不進(jìn)行地震效應(yīng)的豎向承載力驗(yàn)算。 根據(jù)樁數(shù)及承臺尺寸構(gòu)造要求初步設(shè)計(jì)矩形承臺（見圖2.1），取承臺邊長為3m3m，矩形布樁，樁中心距取3.0d，則，取s=1200mm，樁心距承臺邊緣均為400mm。 樁距：根據(jù)樁的最小中心距如表2.1所示。 樁距S=3.0d=3x0.4=1.2m 承臺尺寸：a=b=1.2+2x0.2+2x0.2=2.0m 承臺埋深定位-1.6m

13、，高0.8m，樁頂伸入承臺50mm，鋼筋保護(hù)層厚度為50mm，則承臺有效高度為=0.8-0.05=0.75m,即750mm。 樁承臺布置示意圖如圖2.1所示。 樁的最小中心距 表2.1 土類與成樁工藝 排數(shù)不少于3排且樁數(shù)不少于9根的摩擦型樁 其他情況 非擠土樁和部分?jǐn)D土灌注樁 3.0d 2.5d 擠土灌注樁 穿越非飽和土 3.5d 3.0d 穿越飽和軟土 4.0d 3.5d 擠土預(yù)制樁 3.0d 3.0d 打入式敞口管樁和H型鋼樁 3.5d 3.0d 注：d為樁徑

14、 圖2.1 樁承臺布置示意圖 2.6 樁基礎(chǔ)承載力驗(yàn)算 取承臺及其上土的平均重度為。 1、 軸心豎向力作用下 (滿足） 2、偏心豎向力作用下 （滿足） 2.7 承臺設(shè)計(jì) 根據(jù)以上樁基設(shè)計(jì)及構(gòu)造要求，承臺尺寸為，承臺厚0.8m承臺混凝土選用C30，，；承臺鋼筋選用級鋼筋，。 承臺內(nèi)力計(jì)算： 承臺內(nèi)力計(jì)算荷載采用荷載效應(yīng)基本組合設(shè)計(jì)值，則基樁凈反力設(shè)計(jì)值為 2.7.1 承臺受沖切承載力驗(yàn)算 為防止承臺產(chǎn)生剪切破壞，承臺應(yīng)具有一定的厚度，初步設(shè)計(jì)承臺厚0.8m，承臺底保護(hù)層厚度50mm，則。分別對柱邊沖切和角樁沖切進(jìn)行計(jì)算

15、，以驗(yàn)算承臺厚度的合理性。 1、柱邊沖切 承臺受壓沖切的承載力應(yīng)滿足下式： 沖切力： 受沖切承載力截面高度影響系數(shù)：由h=0.8m，。 沖跨比與系數(shù)的計(jì)算： = =3492.1KN>=2406.3KN(可以） 2、角樁向上沖切 承臺受角樁沖切的承載力應(yīng)滿足下式： ， = =1018.87KN>558.2KN（可以） 2.7.2 承臺受剪承載力計(jì)算 剪跨比計(jì)算： 受剪切承載力截面高度影響系數(shù)計(jì)算： 對I-I截面 剪切系數(shù) （可以 ）

16、2.7.3 承臺受彎承載力計(jì)算 對于Ⅰ-Ⅰ截面 選用21B18@150，鋼筋根數(shù)為， Ⅱ-Ⅱ截面與Ⅰ-Ⅰ截面配筋相同。 2.8 樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 預(yù)制樁的樁身混凝土強(qiáng)度等級選用C30,鋼筋選用HRB335級。 相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)作用于柱底的荷載設(shè)計(jì)值為： 根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94—2008）第5.8.2條的規(guī)定，樁頂軸向壓力應(yīng)符合下列規(guī)定： 計(jì)算樁身軸心抗壓強(qiáng)度時(shí)，一般不考慮屈壓影響，故取穩(wěn)定系數(shù)；對于預(yù)制樁，基樁施工工藝系數(shù) 樁身按構(gòu)造要求配筋，選8B14的

17、HRB335級通長筋，箍筋選用A8@200. 距樁頂2m范圍內(nèi)間距100mm，采用打入法沉樁，樁頂設(shè)置三層，層距50mm，樁尖所有主筋焊接在一根圓鋼上，樁尖0.6m范圍內(nèi)箍筋加密，間距50mm,樁身主筋混凝土保護(hù)層厚40mm。 2.9 吊裝驗(yàn)算 由于樁的長度不大，樁身吊裝時(shí)采用二點(diǎn)起吊。 起吊點(diǎn)距樁兩端距離為 則起吊時(shí)樁身最大彎矩為 樁身配筋計(jì)算：混凝土采用C30級，鋼筋采用HRB335級，則 ，，b=300,,每邊配3B14，，則 所以 滿足要求 2.10 樁基沉降計(jì)算 樁基沉降計(jì)算可按下式計(jì)算

18、。 經(jīng)計(jì)算樁基沉降量均滿足要求。 2.11 設(shè)計(jì)圖紙 樁基礎(chǔ)平面布置圖見附錄。 樁基礎(chǔ)配筋大樣圖見附錄。 參考文獻(xiàn) [1] 中國建筑科學(xué)研究院.建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[GB50007-2011][S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012. [2] 中國建筑科學(xué)研究院.建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范[GB50009-2012][S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012. [3] 中國建筑科學(xué)研究院.建筑樁基技術(shù)規(guī)范[JGJ-94-2008][S].北京：中國建筑工業(yè) 出版社，2008. [4] 華南理工大學(xué)、浙江大學(xué)、湖南大學(xué)合編.基礎(chǔ)工程.第二版. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008. 附 錄 附圖1 獨(dú)立基礎(chǔ)平面布置圖 附圖2 獨(dú)立基礎(chǔ)配筋圖 附圖3 樁基礎(chǔ)平面布置圖 附圖4 樁基礎(chǔ)配筋大樣圖 18