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1、基础工程课程设计学 号：112003111165姓 名：沈益方专 业：交通土建系 别：土木工程系指导教师：陈开圣教授二一四年六月摘 要本次毕业设计的内容为某多层建筑桩基础设计，包括结构设计和施工设计两部分。设计主要对住宅桩基础工程的地基处理方案进行论证比较并对施工工艺及检测报告进行了详细的描述，对建设场地的境、工程地质条件及岩土工程条件做了必要的叙述。文中最为重要的部分是设计计算和施工部分。结构设计本着“安全，适用，耐久”的原则，进行了确定地基持力层，确定承载力计算，承台计算，地基抗震验算，及基础配筋计算等基础结构的设计。施工设计本着“功能适用，经济合理，环境相宜”的原则，以国家相应规范、标准
2、为依据，完成了商厦基础所要求的的相应施工设置。混凝土灌注桩与沉入桩中的锤击法相比，施工噪声和震动要小的多，能建造比预制桩的直径大的多的桩，在各种地基上均可使用。但是施工质量的好坏对桩的承载力影响很大。关键词：设计计算，桩基施工，设计理论，施工技术ABSTRACT The content of this graduation design is the design of pile foundation building, including the two part structure design and construction design. The building length 60
3、.4m width 50.5m, the height is 3.0m, a total of 15 layers, using frame structure, reinforced concrete pile foundation. Design and construction technology and test report described in detail to demonstrate the foundation treatment plan of building pile foundation engineering, the construction site en
4、vironment, engineering geological and geotechnical conditions made the necessary description. The most important part is the design calculation and construction. Structure design in safety, applicability, durability principle, carried out to determine the bearing layer of foundation, calculation of
5、bearing capacity of pile foundation, calculation, seismic calculation, design and foundation reinforcement computing infrastructure. Design and construction of the spirit of function, reasonable economy, environmental good principle, corresponding to national norms, standards, completed the building
6、 foundation construction required the corresponding settings. Concrete piles and pile hammer sinking in compared compaction method, the construction noise and vibration is much smaller than the precast pile, can build large diameter of pile, and can be used in a variety of foundation. But the influe
7、nce of construction quality on the bearing capacity of the pile of great.KEYWORDS：structural design;；construction organization design； reinforced concrete；Bored pile目 录摘 要iABSTRACTii目 录iii1绪论1 1.1选题意义1 1.2国内外研究现状2 2场地岩土工程条件4 2.1.工程概况4 2.2场地概况4 2.3地层结构特征42.3.1地层结构42.3.2各岩土层力学性质42.3.3场地土工程地质条件评价62.3.4
8、各岩土层承载力特征值7 2.4水文地质条件82.4.1场地地下水82.4.2各岩土层力学性质8 3场地岩土工程分析与评价93.1场地稳定性与适应性9 3.2地震效应评价94桩基础设计104.1确定基础类型104.2确定持力层（柱网图及荷载分布图）104.3桩基础设计124.3.1确定桩身数据12 4.3.1.1桩剖面图184.3.2承台计算（三桩承台）19 4.3.2.1三桩承台平面图30 5灌注桩基础施工43 5.1施工准备43 5.1.1材料要求43 5.1.2主要机具45 5.1.3.施工人员准备46 5.2施工工艺46 5.2.1施工工艺流程46 5.2.2混凝土施工50 5.2.3作
9、业方法和技术交底53 5.3施工质量验收管理53结论54致 谢55 参考文献561 绪论1.1选题意义基础工程既是一项古老的工程技术，又是一门新兴的应用科学。发展至今在设计理论、施工技术以及测试工作中都存在不少有待进一步完善和解决的问题。随着我国现代化建设的发展，建筑业也随之快速发展。建筑的发展不仅表现其外在的艺术美，而且要求其内部有坚固的结构，科学的构造，及低廉的成本。都市建设需要的大型公共设施、文化休闲场所、商场、车库、各种产业厂房等需求也越来越大。所以对建筑物基础的承载力和变形提出了更高的要求，特别是在各种复杂的地质条件下，如何经济合理的解决好地基基础问题，在整个建筑工程中占有重要的地位
10、。基础指建筑底部与地基接触的承重构件，它的作用是把建筑上部的荷载传给地基。地基与基础统称为基础工程。为了保证建筑物的安全，地基应该同时满足两个基本要求：首先，地基应具有足够的强度，在荷载作用下不至于因地基失稳而破坏；其次，地基不能产生过大的变形而影响建筑物的安全与正常使用。基础工程存在于地下，是隐蔽工程，一旦发生事故，难于补救和挽回。影响基础工程的因素很多，稍有不慎，就可能给工程留下隐患，造成地基基础工程事故。基础工程的造价、工期通常在整个工程中占有相当大的比例，尤其是在地质条件复杂的地区更是如此，其节省建设资金、工期的潜力很大。因此，基础工程设计与施工质量的优劣，直接关系到建筑物的安危，研究
11、基础工程是具有很重要的意义的。良好的地基应该具有较高的强度与较低的压缩性，只需要做简单处理就可以直接利用的地基称为天然地基，建筑物应尽量建造在良好的天然地基上。当采用天然浅基础不能满足设计的承载力和变形要求，或者建筑物有特殊要求时，以及考虑到技术、经济因素时，这种软弱地基必须进行人工处理，才能满足强度与变形的要求。经人工处理而达到设计要求的地基称为人工地基。今后随着建设工程的发展，人工地基将得到更加广泛的应用。例如地基上部软弱，下部坚硬，可采用深基础或桩基，将上部结构传来的荷载通过上部较软弱地层，全部或部分传递到深部较硬的、压缩性较小的土层或岩层，以达到提高承载力、减小变形的目的。1.2国内外
12、研究现状地基基础工程拥有久远的历史，由于生产的发展和生活上的需要，世界文化古国的远古先民，在史前的建筑活动当中，就已创造出了自己的地基基础工艺。人类在建筑工程实践中虽然累积了丰富的土力学与地基基础的知识，但是由于受到当时的生产实践规模和知识水平的限制，在相当长的一段历史时期内，地基基础仅仅作为一项建筑工程技术而停留在经验积累和感性认识阶段。直到18世纪西欧产业革命，推动了工业、铁路和城市建设等事业的迅猛发展，伴随着与土有关问题的解决，出现了一批土力学研究的先驱者。1773年，法国物理学家C.库伦（Coulomb）根据试验创立了著名的砂土抗剪强度公式，提出了挡土墙的滑楔理论。1857年，英国科学
13、家W.朗肯（Rankine）从另一途径提出了挡土墙压力计算理论。1856年，法国工程师H.达西（Darcy）创立了砂性土的渗流理论“达西定律”。1885年，法国学者J.布辛奈斯克（Boussinesq）求导了弹性半空间半无限体表面竖向集中力作用时的土中应力。1915年，瑞典的K.彼得森（Petterson）首先提出，后于1922年，由瑞典学者W.费伦纽斯（Fellenius）及美国的D.泰勒（Taylor）进一步发展了土坡稳定分析的整体圆弧滑动面法。1920年，法国学者L.普朗特尔（Prandtl）发表了地基剪切破坏时的滑动面形状和极限承载力公式。到了1925年，奥地利教授K.太沙基（Terz
14、aghi）归纳了以往的理论研究成果，发表第一本土力学专著，并于1929年与其它学者一起发表了工程地质学。这些比较系统完整的科学著作的出版，带动了各国学者对本学科各个方面的研究和探索，有效地解决了一系列土力学问题，标志着土力学学科的诞生。我国学者陈宗基教授、黄文熙院士、钱家欢教授、殷宗泽教授及沈珠江院士等也为土力学的发展做出了突出贡献。特别是从五十年代起，现代的科技成就尤其是电子技术渗入了土力学及基础工程的研究领域当中，使人们在实现实验测试技术自动化、现代化的同时，对土力学理论和基础工程技术有了更进一步的认识。近年来，国外基础工程技术的研究方向主要集中在高层及超高层建筑的需求，建筑物基础的多种利
15、用，自20世纪90年代以来，灌注桩年使用量在100万根以上，在现代大型土木工程建设中用于桩基工程的造价往往达到工程总造价的1/4到1/3。基坑工程的新技术，基础工程节材以及提升持久性等方面。我国基础工程技术的研究方向和课题主要有大跨地下结构的设计理论、方法和变形控制设计，深基坑施工引起环境影响的评价方法及工程措施，深、大地下建筑建设使得已有周边建筑设计条件以及使用条件改变引起的基础设计评价方法及加固技术，基础工程的抗浮稳定性的设防水平及抗浮构件设计，地下交通线路施工或穿越工程以及地下使用功能实现引起的有关基础工程技术研究，基础耐久性问题的研究，新材料、新工艺、新设备的使用以及绿色施工技术的研究
16、，基础工程技术发展应进行的试验研究工作。1.3本文研究的目的、方法和内容针对以上对基础工程的概述，我根据现有的计算理论和有关现行设计规范的基本要求，通过实际计算，为黄骅花园新村住宅楼设计了一套完整的基础结构设计书，使设计人员在进行实际工程时，能够作为参考，尽快完成基础结构的计算，提高工作效率。对于本次工程的多层现浇钢筋混凝土框架结构的住宅楼，考虑主体荷载及场地条件等因素的制约，要使用抗压强度、抗拉强度以及抗剪强度等较高的钢筋混凝土制作，综合考虑经济效益采用混凝土灌注桩基础。主要通过计算地基持力层，确定承载力计算，承台计算，地基抗震验算，基础配筋计算及基础施工，为实际设计提供一些捷径，从而减少设
17、计人员的劳动量。本文在设计过程中，借助了Auto CAD和天正建筑绘图软件，绘制相应的建筑结构图对结构进行表示。2场地岩土工程条件2.1工程概况拟建建筑物为多层，无地下室，建筑物平面形状呈长条矩形。2.2场地概况及地形地貌场区地貌类型属黄河冲积平原，其组成岩性在勘察深度范围内为第四系全新统河流相冲洪积物。第四纪以来，本区无大的构造活动发生，属构造稳定地块。该工程为二级工程，场地为二级场地，地基属二级地基，岩土工程勘察登记为二级。2.3地层结构特征 2.3.1地层结构在本次岩土工程勘察钻探深度范围内的地层，按成因类型、沉积年代划分为人工堆积层、新近沉积层和一般第四系沉积层3 大类。按地层岩性及其
18、物理力学指标与工程特性，进一步分为7 个大层。2.3.2场地内各岩土层的分布及物理力学性质通过钻探揭露知，场地内共有十四层岩土层，分别为（1）填土（）、（2）粉质粘土（）、（3）粉质粘土（）、（4）圆砾（）、（5）粘土（）、（6）细砂（）、（7）圆砾（）、（8）粘土（）、（9）砾砂（）、（10）粉粘土（）、（11）粉质粘土（）、（12）强风化泥岩（E）、（13）中风化泥岩（E）、（14）微风化泥岩（E），现自上而下分别叙述如下：（1）填土：灰黑色、黄褐色，稍湿，有臭味，主要为建筑垃圾及粘性素填土，局部为塘沟淤泥质新近填土，最大厚度达10.50m，一般厚度2.55.00m，图纸松散稍秘状，欠固结
19、，力学性质差。埋深5.0m以下的粘性素提取泥土填筑时间起过10年，承载力特征值建议为70。（2）粉质粘土：在部分钻孔中出现，灰黑色、褐黄色，软塑状，中等压缩性，粘性偏低，湿，见灰黑色松软锰质结核，从动力触探结果知承载力特征值为150，土工试验计算为176，现综合为150。（3）粉质粘土：个别钻孔缺失该层，黄褐色，红褐色，可塑硬塑状，中压缩性，厚度大于3.50m，刀切稍有光滑面，粘性较强，土中含少量铁锰质结核和团块状灰白色高岭土，从钻孔及取样观察，场地东侧、南侧、西侧该层强度较低。从动力触探结果知，该承载力特征223，土工试验计算为223，现综合为223。（4）细砂：上部红褐色，底部土黄色，呈中
20、密状，厚度不一，0.6-1.8，成分为卵石、砾石、粘土、中粗砂，卵砾石含量50，卵砾石为硅质岩、硅质灰岩，磨圆度较差，成棱角状，上部粘土含量较高，从动力触探结果知，承载力特征为280，土工试验计算为300，现综合为280。（5）粘土：桔黄色。部分钻孔缺失该层，最大厚度1.6m，硬塑状，低压缩性，粘性较强，土芯呈长柱状，夹薄层粉砂土，钻进速度慢，从动力触探结果知，承载力特征值295，土工试验计算为300，现综合为285。（6）细砂：上部黄褐色，下部灰白色，中密状，稍湿，钻进速度快，岩芯呈短柱状，水泡搅动呈松散状，矿物成分为石英、粘土等，局部分选较好，从动力触探结果知，承载力特征值240。该层中含
21、1砾砂透镜体和2粘土透镜体，砾砂呈中密状，砾石成分为硅质岩和硅质灰岩，粘性强，从动力触探结果知，承载力特征值为295，该层承载力特征值综合为250。（7）圆砾:土黄色,灰白色,中密状,厚度较大,大于5.0m,成分为卵石,砾石,中砂,粘土,卵砾石含量50%,卵砾石为硅质岩,硅质灰岩,磨圆度较好,成次圆状,从动力触探结果得知,特征承载力为360,土工试验计算为350,现综合为350。（8）粘土,黄色,浅黄色,厚度小于3.0m,硬塑状,低压缩性,粘性强,土芯呈长柱状,钻进速度慢, 从动力触探结果得知,特征承载力为350,土工试验计算为315,现综合为315。（9）砂励:浅紫色,中密状,钻进时钻具偶有
22、跳动,钻进难度一般,层厚4.60米,从动力触探结果知,承载力特征值为360。2.3.3场地土工程地质条件评价（1）填土(Q4al)该土层为建筑垃圾及粘性素填土，厚度为210.5米，欠固结，力学性质差，埋深5.0米以下的粘性素填土建议承载力特征值为70。（2）粉质粘土（Q4al）软塑状，中等压缩性，场地中分布不均匀，承载力特征值为150，且埋藏较深，不选作基础持力层。（3）粉质粘土（Q3al）硬塑状，中压缩性，厚度大于2.50米，承载力特征值为223，可选作2、3、5、7号楼的基础持力层。（4）细砂（Q3al）中密状，厚度0.6-1.8米，承载力特征值为280，可选作1、4、8号楼的基础持力层。
23、（5）粘土（Q2al）硬塑状，低压缩性，承载力特征值为295，个别孔缺失，埋藏深，不选作该场地建筑物的基础持力层。（6）细砂（Q2al）该层厚度较大，承载力特征值仅为240，埋藏深，不选作该场地建筑物的基础持力层。（7）圆砾（Q1al）该层呈中密状，厚度大于5米，场地内分布稳定，承载力特征值为350，是高层建筑良好的基础持力层。（8）粘土（Q1al）该土层呈硬塑状，低压缩性，厚度大于2米，承载力特征值为315 ，可作为该场地高层建筑物基础持力层的下卧层。（9）砾砂（Q1al）该土层呈中密状，厚度达4.60米，承载力特征值为360，可作为该建筑物基础持力层的下卧层。综上所述，该工程为二级工程，场
24、地为二级场地，地基属二级地基，岩土工程勘察登记为二级。2.3.4各岩土层承载力特征值及压缩模量根据室内土工试验结果、原位静力触探成果，结合本区以往工作经验，经综合评定后给出各层土的承载力特征值 fak 和压缩模量Es0.1-0.2。第1层：素填土，层厚0.8米，重度18KN/m。第2层：粉质粘土，层厚1.5米，重度19KN/m。第3层：淤泥粘土，层厚9.0米，重度17.5KN/m。第4层：粉土，层厚6.0米，重度18.9KN/m。第5层：淤泥质粘土，层厚12米，重度16.5KN/m。第6层：风化砾石，厚度5.0米 2.4水文地质条件 2.4.1场地地下水场区浅层地下水类型为孔隙潜水。勘察期根据
25、场区内多个钻孔内水位测量，其水位埋深位于地表下4.50-4.60米在勘察过程中，对所有钻孔均进行了简易水文地质观测，地下水位埋藏较浅，一般埋深为23米，地下水为大气降水及河水补给，地下水主要为赋存于填土层中的上层滞水及圆砾、砾砂、细砂层中的孔隙潜水。2.4.2地下水的腐蚀性根据水质分析检测报告，依据中华人民共和国国家标准岩土工程勘察规范（GBJ50021-2001） 判定地下水对基础混凝土及钢筋混凝土结构中的钢筋均无腐蚀性，见（表2-2）。分析项目分析项目单位数量阳离子2580.14112.1878.52总碱度8.63179.168.946.26总酸度1.06264.2021.7415.22值
26、7.74总硬度1535.23永久硬度1103.38暂时硬度431.85合计3023.50142.86100负硬度0.00阴离子4396.86124.0386.82固形物8337489.9110.207.14游离46.64526.608.636.04侵蚀-0.000.000.00备注：检验依据DZ/T0064.1-0064.80-93；实验室温度：289K；大气压力：103.3KPa0.000.000.00合计5413.37142.86100表（2-2）3场地岩土工程分析与评价3.1场地稳定性及适应性评价1、拟建场地第四纪以来，无大的构造活动发生，属构造稳定地块。2、勘察期间未发现埋藏的沟浜、墓
27、穴、防空洞等对工程不利的埋藏物；场地无液化、活动断裂等影响工程稳定性的不良地质作用。3、场地地层土主要由杂填土、粘质粉土、粉质粘土、重粉质粘土、粘土组成，且填土不厚，其他土层的承载力较好。所以地基岩性较好。综上所述，场地及地基稳定性良好，适宜工程建筑。3.2地震效应评价3.2.1地基土液化由中国地震动参数区划图（GB18306-2001），场地抗震设防烈度为VI度（第二组）2010年12月01日拟实施的建筑抗震设计规范（GB50011-2010）为第三组，设计基本地震加速度为0.05g，可不考虑场地饱和粉土及砂土地震液化问题。3.2.2场地土的类型及场地类别为准确确定场地土的类型、场地覆盖层厚
28、度及建筑场地类别，在01及24 勘探孔进行了剪切波测试。由试验结果及区域地质资料，场地覆盖层厚度大于50米，第层土的剪切波速值为156.0158.0，为中软土；第层土的剪切波速值为269.0331.0，为中硬土；第层第层土的剪切波速度为256.0314.0，为中硬土。地表下20米深度内土层的等效剪切波速值为227268。根据场地覆盖层厚度和土层的等效剪切波速值，根据建筑抗震设计规范（GB50011-2011），综合确定建筑场地类别为II类，场地土层无软弱土，场地抗震地段无建筑抗震不利地段。4桩基础设计4.1确定基础类型本工程为建筑物为多层，无地下室，采用桩基础。4.2确定持力层由基础分布图和荷
29、载分布图可知，承载力必须满足2800KN，采用三桩承台。根据各层土承载力标准值和压缩模量表，取粘土层为持力层。4.3桩基础设计4.3.1确定桩身数据桩身长度取7米，直径为0.65米时，以下为单桩承载力计算：1 计算依据的规范和规程1.1 建筑地基基础设计规范(GB 50007-2011)1.2 建筑桩基技术规范(JGJ 94-2008)2 计算数据2.1 探孔编号: TK1, 桩编号: ZH-12.2 桩类型: 圆桩2.3 孔口标高: 1.000; 桩顶标高: -1.5002.4 桩身长度: 7(m); 桩身直径: 0.65(m)2.5 扩底直径: 0.95(m); 扩底高度: 0.6(m)2
30、.6 土层参数第1层土 土层号: 1, 土层名称: 填土, 土层底标高: -3.600, 土层厚度: 4.6(m), 桩身进入长度: 2.1(m),侧阻力特征值qsia=20(kPa), 端阻力特征值qpa=0(kPa),承载力特征值qpa=70(kPa),压缩模量Es=0(MPa)第2层土 土层号: 2, 土层名称: 粉质粘土, 土层底标高: -4.100, 土层厚度: 0.5(m), 桩身进入长度: 0.5(m),侧阻力特征值qsia=56(kPa), 端阻力特征值qpa=800(kPa),承载力特征值qpa=150(kPa),压缩模量Es=85(MPa)第3层土 土层号: 3, 土层名称
31、: 淤泥粘土, 土层底标高: -6.900, 土层厚度: 2.8(m), 桩身进入长度: 2.8(m),侧阻力特征值qsia=67(kPa), 端阻力特征值qpa=1800(kPa),承载力特征值qpa=223(kPa),压缩模量Es=93(MPa)第4层土 土层号: 4, 土层名称:粘土, 土层底标高: -7.900, 土层厚度: 1(m), 桩身进入长度: 1(m),侧阻力特征值qsia=58(kPa), 端阻力特征值qpa=3200(kPa),承载力特征值qpa=280(kPa),压缩模量Es=139(MPa)第5层土 土层号: 5, 土层名称: 淤泥粘土, 土层底标高: -8.800,
32、 土层厚度: 0.9(m), 桩身进入长度: 0.6(m),侧阻力特征值qsia=58(kPa), 端阻力特征值qpa=1800(kPa),承载力特征值qpa=295(kPa),压缩模量Es=78(MPa)第6层土 土层号: 6, 土层名称:风化砾石, 土层底标高: -12.800, 土层厚度: 4(m), 桩身进入长度: 0(m),侧阻力特征值qsia=67(kPa), 端阻力特征值qpa=1200(kPa),承载力特征值qpa=240(kPa),压缩模量Es=139(MPa)3 承载力计算3.1 桩身周长up=2.04204(m); 桩端面积Ap=0.708822(m2)3.2 侧摩阻计算
33、第1层土, 桩身进入长度li=2.1(m),侧阻力特征值qsia=20(kPa)up*qsia*li=2.04204*20*2.1=85.765(kN)第2层土, 桩身进入长度li=0.5(m),侧阻力特征值qsia=56(kPa)up*qsia*li=2.04204*56*0.5=57.177(kN)第3层土, 桩身进入长度li=2.8(m),侧阻力特征值qsia=67(kPa)up*qsia*li=2.04204*67*2.8=383.086(kN)第4层土, 桩身进入长度li=1(m),侧阻力特征值qsia=58(kPa)up*qsia*li=2.04204*58*1=118.438(k
34、N)第5层土, 桩身进入长度li=1.77636e-015(m),侧阻力特征值qsia=58(kPa)up*qsia*li=2.04204*58*1.77636e-015=0.000(kN)第6层土, 桩身进入长度li=0(m),侧阻力特征值qsia=67(kPa)up*qsia*li=2.04204*67*0=0.000(kN)3.3 端阻力计算桩端落于第6层土, 端阻力特征值qpa=1800(kPa)qpa*Ap=1800*0.708822=1275.879(kN)3.4 单桩承载力特征值计算Ra=qpaAp+upqsiali=1275.879+644.466=940.346(kN)其中,
35、侧摩阻 644.466(kN), 占总承载力 33.6%端阻力 1275.879(kN), 占总承载力 66.4%Ra-单桩竖向承载力特征值；qpa,qsia-桩端端阻力，桩侧阻力特征值，Ap-桩底端横截面面积；up-桩身周边长度；li-第i层岩土层的厚度。 图（4-3）桩剖面图4.3.2承台计算（三桩承台）1 计算依据的规范和规程1.1 建筑地基基础设计规范(GB 50007-2011)1.2 混凝土结构设计规范(GB 50010-2010)1.3 建筑抗震设计规范(GB 50011-2010)1.4 建筑结构荷载规范(GB 50009-2012)1.5 建筑桩基技术规范(JGJ 94-20
36、08)1.6 钢筋混凝土承台设计规程(CECS 88-97)2 几何数据及材料2.1 承台混凝土等级: C30; 抗压强度fc=14.3(MPa); 抗拉强度ft=1.43(MPa)2.2 钢筋等级: HRB400; 强度设计值fy=360(MPa); 纵筋合力点至近边距离保护层厚度as50(mm)2.3 桩类型: 圆桩桩径 d=650(mm); 单桩承载力特征值 Ra=930.35(kN)当进行抗震验算时,RE=a*RRE=1.25*1920.350=2400.438(kN)由于承台底部距离桩尖距离较小不考虑承台效应2.4 承台类型: 3桩承台2.5 等距排桩, 桩间距 Sx=1950(mm
37、); X向桩至承台边距 Wx=400(mm); Y向桩至承台边距 Wy=400(mm)2.6 承台做法: 等高承台承台高 h=1000(mm)2.7 柱高Hc=1000(mm); 柱宽Bc=1000(mm);柱周加大尺寸(相当于杯口厚度) ac=50(mm); 加大高度 hc=0(mm)2.8 承台底面积 A=4.541(m2) 承台顶部面积At=(Hc+2*at)*(Bc+2*at)=(1000+2*50)*(1000+2*50)=1.210(m2)承台体积 Vjc=A*h+At*hc=4.54079*1+1.21*0=4.541(m3)2.9 承台自重和上部土重承台混凝土的容重 c=25.
38、00(kN/m3)承台顶面以上土的容重 s=18(kN/m3)承台埋置深度 d=1500(mm)承台及以上土重 Gk=Vjc*c+A*d-Vjc-Bc*Hc*(d-h-hc)*s=4.541*25.0+4.541*1.500-4.541-1.000*1.000*(1.500-1.000-0.000)*18=145.387(kN)G=1.2*Gk=174.464(kN)3 荷载信息3.1 符号说明: N 、Nk- 柱底轴向力设计值、标准值(kN)F 、Fk- 作用于承台顶面的竖向力设计值、标准值(kN)Q 、Qk- 作用于地面的附加地面堆载设计值、标准值(kN/m2)Fx 、Fy 、Fkx 、F
39、ky- 作用于承台顶面的附加荷载设计 值、标准值(kN)Fx=0; Fy=0; Q=0; 地面堆载按活荷载考虑(考虑最不利情况)ax 、ay- 作用于承台顶面的附加荷载偏心(mm)ax=0; ay=0Vx 、Vy - 作用于承台顶面的剪力设计值(kN)Vkx 、Vky - 作用于承台顶面的剪力标准值(kN)Mx、My- 作用于承台顶面的弯矩设计值(kN*m)Mkx、Mky - 作用于承台顶面的弯矩标准值(kN*m)Mkx 、Mky - 作用于承台底面的弯矩标准值(kN*m)z - 荷载设计值换算为标准值的折减系数z=1.3FkNk+Fkx+FkyMkx Mkx-Vky*H-Fky*ay、 Mk
40、yMky+Vkx*H+Fkx*axFkF/z MkxMx/z MkyMy/z3.2 带入荷载设计值N=5638; Mx=167; My=93; Vx=0; Vy=0Fk=(N+Fx+Fy)/z=(5638+0+0)/1.3=4336.923(kN)Mkx=(Mx-Vy*H-Fy*ay)/z=(167-0*1-0*0)/1.3=128.462(kN*m)Mky=(My+Vx*H+Fx*ax)/z=(93+0*1+0*0)/1.3=71.538(kN*m)4 轴心荷载作用下验算pk=(Fk+Gk+Qk)/n (GB 50007-2011 式8.5.4-1)pk=(4336.923+145.387+
41、0.000)/3=1494.103(kN) 2400.438 满足要求5 偏心荷载作用下验算双向偏心荷载作用下公式:Qik=(Fk+Gk+Qk)/nMxk*yi/yi2Myk*xi/xi2 (GB 50007-2011 式8.5.4-2)每根桩分配的承台及其上部土重标准值:Qgk=Gk/n=145.387/3=48.462(kN)扣除承台及其上部土重后的各桩相应于荷载效应基本组合时的竖向力设计值计算公式:Ni=z*(Qik-Qgk)Q1k=(Fk+Gk+Qk)/n-Mxk*yi/yi2+Myk*xi/xi2=(4336.923+145.387+0.000)/3-128.462*-0.563/1
42、.901+71.538*-0.975/1.901=1495.451(kN) 1.2*2400.438=2880.525(kN) 满足要求N1=1.3*(1495.451-48.462)=1881.086(kN)Q2k=(Fk+Gk+Qk)/n-Mxk*yi/yi2+Myk*xi/xi2=(4336.923+145.387+0.000)/3-128.462*-0.563/1.901+71.538*0.975/1.901=1568.824(kN) 1.2*2400.438=2880.525(kN) 满足要求N2=1.3*(1568.824-48.462)=1976.471(kN)Q3k=(Fk+G
43、k+Qk)/n-Mxk*yi/yi2+Myk*xi/xi2=(4336.923+145.387+0.000)/3-128.462*1.13/1.901+71.538*0/1.901=1418.034(kN) 1.2*2400.438=2880.525(kN) 满足要求N3=1.3*(1418.034-48.462)=1780.444(kN)6 承台冲切验算圆桩换算为方桩截面边长bp=0.866*d=0.866*650=562.9(mm)6.1 柱对承台的冲切验算FlRE2ox*(bc+aoy)+oy*(hc+aox)hp*ft*h0 (GB 50007-2011 式8.5.19-1)Fl=F-
44、Ni (GB 50007-2011 式8.5.19-2)RE-承载力抗震调整系数,当有地震参与时取0.85,其它取1.0ox=0.84/(ox+0.2) (GB 50007-2011 式8.5.19-3)oy=0.84/(oy+0.2) (GB 50007-2011 式8.5.19-4)ox=aox/h0 oy=aoy/h0aox=0.194(m); aoy=0.190(m); aoy1=0.344(m)ox=0.250; oy=0.250; oy1=0.363ox=1.867; oy=1.867; oy1=1.493ox*(2*bc+aoy+a0y1)+(oy+oy1)(hc+aox)*hp*ft*h0=1.867*(1.000*2+0.190+0.344)+(1.867+1.493)*(1.000+0.194)*0.983*1.430*0.95=11676.9(kN)FlRE=FRE-NiRE=4792.300-0.000=6229.990(kN) 11676.937(kN) 满足要求6.2 角桩对承台的冲切验算底部角桩 NlRE1
