/灌注樁基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)資料〔1設(shè)計(jì)題號(hào)6,設(shè)計(jì)軸號(hào)eq\o\ac<○,B>〔eq\o\ac<○,A>軸、eq\o\ac<○,C>軸柱下僅設(shè)計(jì)承臺(tái)尺寸和估算樁數(shù)?！?柱底荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值如下eq\o\ac<○,A>軸荷載：eq\o\ac<○,B>軸荷載：eq\o\ac<○,C>軸荷載：〔3柱底荷載效應(yīng)基本組合值如下eq\o\ac<○,A>軸荷載：eq\o\ac<○,B>軸荷載：eq\o\ac<○,C>軸荷載：〔4工程地質(zhì)條件=1\*GB3①號(hào)土層：素填土,層厚1.5m,稍濕,松散,承載力特征值=95kPa。=2\*GB3②號(hào)土層：淤泥質(zhì)土,層厚3.3m,流塑,承載力特征值=65kPa。=3\*GB3③號(hào)土層：粉砂,層厚6.6m,稍密,承載力特征值=110kPa。=4\*GB3④號(hào)土層：粉質(zhì)粘土,層厚4.2m,濕,可塑,承載力特征值=165kPa。=5\*GB3⑤號(hào)土層：,粉砂層,鉆孔未穿透,中密-密實(shí),承載力特征值=280kPa?！?水文地質(zhì)條件地下水位于地表下3.5m,對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)腐蝕性?！?場(chǎng)地條件建筑物所處場(chǎng)地抗震設(shè)防烈度為7級(jí),場(chǎng)地內(nèi)無(wú)可液化砂土、粉土?！?上部結(jié)構(gòu)資料擬建建筑物為六層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),長(zhǎng)30m,寬9.6m。室外地坪高同自然地面,室內(nèi)外高差450mm,柱截面尺寸400mm×400mm,橫向承重,柱網(wǎng)布置圖如下：2、灌注樁基設(shè)計(jì)建筑物基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案采用混凝土沉管灌注樁,具體設(shè)計(jì)方案如下：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。根據(jù)建筑類型,該建筑樁基設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí),擬采用直徑為400mm的混凝土沉管灌注樁,選用=5\*GB3⑤號(hào)土層粉砂層為持力層,樁尖深入持力層0.6m〔對(duì)于砂土不小于1.5d,設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)15m,樁尖長(zhǎng)0.5m,初步設(shè)計(jì)承臺(tái)高0.95m,承臺(tái)底面標(biāo)高-1.65m,樁頂深入承臺(tái)50mm?！?單樁承載力計(jì)算根據(jù)以上設(shè)計(jì),樁頂標(biāo)高為-1.65m,樁底標(biāo)高為-16.65m,樁長(zhǎng)15.0m。=1\*GB3①單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算=+=+,查表4.2得：=3.14×400×〔0.35×22+3.3×28+6.6×45+4.2×20+0.6×75=872kN=××3.14×2400=301kN=872+301=1173kN=2\*GB3②基樁豎向承載力設(shè)計(jì)值計(jì)算承臺(tái)底部地基土為較松軟的填土,壓縮性大,因此不考慮承臺(tái)土效應(yīng),即承臺(tái)效應(yīng)系數(shù),則有：R===586.5kN根據(jù)上部荷載初步估計(jì)樁數(shù)為n===4.59,取設(shè)計(jì)樁數(shù)為6根。3、樁基的驗(yàn)算由于樁基所處的長(zhǎng)度抗震設(shè)防烈度為7度,且場(chǎng)內(nèi)無(wú)可液化砂土、粉土問(wèn)題,因此可不進(jìn)行地震效應(yīng)的豎向承載力驗(yàn)算。下面進(jìn)行樁基豎向承載力驗(yàn)算。樁中心距取3.5d=1.4m,樁心距承臺(tái)邊緣均為400mm,根據(jù)樁數(shù)確定承臺(tái)尺寸為2.2m×3.6m,矩形布樁〔見(jiàn)下圖。承臺(tái)及其上填土的總重為=2.2×3.6×1.65×20=261.36kN計(jì)算時(shí)取荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合=491.89＜R566.53kN417.24kN因此=566.53kN＜1.2R=703.8kNkN＞0滿足設(shè)計(jì)要求,所以初步設(shè)計(jì)是合理的。4、承臺(tái)設(shè)計(jì)承臺(tái)混凝土選用C25,,,承臺(tái)鋼筋選用HRB335級(jí),?！?承臺(tái)內(nèi)力計(jì)算承臺(tái)內(nèi)力計(jì)算荷載采用荷載效應(yīng)基本組合值,則基樁凈反力設(shè)計(jì)值為〔2承臺(tái)厚度及受沖切承載力驗(yàn)算為防止承臺(tái)產(chǎn)生沖切破環(huán),承臺(tái)應(yīng)具有一定的厚度,初步設(shè)計(jì)承臺(tái)厚0.95m,承臺(tái)保護(hù)層后50mm,則。分別對(duì)柱邊沖切和角樁沖切進(jìn)行計(jì)算,以驗(yàn)算承臺(tái)厚度的合理性。由于基樁為圓形樁,則換算成等效方樁截面邊寬為320mm,承臺(tái)計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：=1\*GB3①柱對(duì)承臺(tái)沖切承臺(tái)受樁沖切的承載力應(yīng)滿足沖跨比==0.378〔在0.25～1.0之間〔在0.25～1.0之間沖切系數(shù)截面高度影響系數(shù)==0.9875=2[1.45〔0.4+0.34+1.45〔0.4+0.34]×0.9875×1270×0.9=4844kN＞kN故厚度為0.95m的承臺(tái)能夠滿足柱對(duì)承臺(tái)的沖切要求。=2\*GB3②角樁沖切驗(yàn)算承臺(tái)受角樁沖切的承載力應(yīng)滿足下式從角樁內(nèi)邊緣到承臺(tái)外邊緣的距離為0.56m0.34,0.34==0.378〔在0.25～1.0之間=0.378〔在0.25～1.0之間=×0.9875×1270×0.9=1597kN＞708.38kN故厚度為0.95m的承臺(tái)能夠滿足角柱對(duì)承臺(tái)的沖切要求?！?承臺(tái)受剪承載力計(jì)算承臺(tái)剪切破環(huán)發(fā)生在柱邊與樁邊連線所形成的斜截面處,對(duì)于Ⅰ—Ⅰ截面,=0.378〔在0.25～3.0之間剪切系數(shù)：1.27受剪切承載力高度影響系數(shù)0.971Ⅰ—Ⅰ截面剪力為V=2×=1417kN則=0.971×1.27×1270×2.2×0.9=3101kN＞V=1417kN故滿足抗剪切要求?！?承臺(tái)受彎承載力計(jì)算承臺(tái)計(jì)算截面彎矩如下：對(duì)于Ⅰ—Ⅰ截面,取基樁凈反力最大值kN,則2××1.2=1700kNm因此承臺(tái)長(zhǎng)邊方向選用22@120,則鋼筋根數(shù)n=19,實(shí)配鋼筋,滿足要求。對(duì)于Ⅱ—Ⅱ截面,取基樁凈反力平均值進(jìn)行計(jì)算,此時(shí)950-70=880mm則947.51kNm因此承臺(tái)短邊方向選用16@190,則鋼筋根數(shù)n=20,實(shí)配鋼筋,滿足要求。承臺(tái)計(jì)算配筋簡(jiǎn)圖如下：〔5承臺(tái)構(gòu)造設(shè)計(jì)混凝土樁樁頂深入承臺(tái)50mm,兩承臺(tái)間設(shè)置聯(lián)系梁,梁頂面標(biāo)高-0.7m,與承臺(tái)頂齊平,梁寬250mm,梁高400mm,梁內(nèi)主筋上下共412通常配筋,箍筋采用Ф8@200。承臺(tái)底做100mm厚C10素混凝土墊層,挑出邊緣100mm。5、樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)沉管灌注樁選用C25混凝土,預(yù)制樁尖選用C30混凝土,鋼筋選用HPB235、級(jí)?！?樁身軸向承載力驗(yàn)算樁頂軸向壓力應(yīng)符合=752kN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(duì)于擠土灌注樁,施工工藝系數(shù)；C25級(jí)混凝土,,則=1×0.8×11.9×0.25×3.14×0.4×0.4=1196kN＞=752kN故樁身軸向承載力滿足要求?！?樁身水平承載力驗(yàn)算每根基樁承受水平荷載為=27kN樁身按構(gòu)造要求配筋,樁身配6Ф12縱向鋼筋,則樁身配筋率為=0.54%滿足〔0.2%～0.65%之間的要求。對(duì)于配筋率小于0.65%的灌注樁,單樁水平承載力特征值為樁身為圓形截面,故,。由于,查表4.12,取樁側(cè)土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)m=25。圓形樁計(jì)算寬度根據(jù),,==6.583=6.583×0.4×0.5=1.317=0.85×2.8××1.317×=31.34==0.953m柱頂最大彎矩系數(shù)取值：由于樁的入土深度h=15m,樁與承臺(tái)固接。＞4,取,查表4.11得=0.926。==0.13取在荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下樁頂最小豎向力〔此時(shí)單樁水平承載力特征值最小,==30824N=30.82kN＞=27kN故樁身水平承載力滿足要求?！?配筋長(zhǎng)度計(jì)算基樁為端承摩擦型樁,配筋長(zhǎng)度不小于樁長(zhǎng)的,同時(shí)不宜小于4.2m,則配筋長(zhǎng)度取10m。鋼筋錨入承臺(tái)35倍主筋直徑,即35×12=420mm?！?箍筋配置采用Ф6@200螺旋式箍筋,由于鋼筋籠長(zhǎng)度大于4m,須每隔2m設(shè)一道12焊接加勁箍筋。6、估算eq\o\ac<○,A>、eq\o\ac<○,C>軸線柱下樁數(shù)〔1樁數(shù)估算設(shè)計(jì)eq\o\ac<○,A>、eq\o\ac<○,C>軸線柱下樁基礎(chǔ)的方法與eq\o\ac<○,B>軸線柱下相同,單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值1173kN,基樁豎向承載力特征值586.5kN。eq\o\ac<○,A>軸荷載：根據(jù)初步估計(jì)樁數(shù),即n==3.94則eq\o\ac<○,A>軸下設(shè)計(jì)樁數(shù)為4根。eq\o\ac<○,C>軸荷載：根據(jù)初步估計(jì)樁數(shù),即n==5.06則eq\o\ac<○,C>軸下設(shè)計(jì)樁數(shù)為6根?！?承臺(tái)平面