桩基础课程设计计算书及格式

基础工程课程设计任务书题目名称桩基础设计课程名称基础工程学生姓名学号系、专业指导教师2011年5月30日基础工程课程设计任务书年级专业08土木学生姓名学号题目名称桩基础课程设计设计时间一周课程名称基础工程课程编号设计地点一、课程设计（论文）目的地基基础设计的目的是根据上部结构的使用功能和结构形式在确定的场地条件下选择适宜的地基基础方案并确定其技术细节，使设计的地基基础在预定的使用期限内和规定的使用条件下能够安全正常地工作，在此基础上满足降低造价和保护环境的要求。基础工程是土木工程专业的学科基础课，在土木工程学科的知识体系中占据了重要地位。课程设计对理解和掌握工程基本原理具有十分重要的作用，也是同学们由理论学习通往工程实践的一座桥梁。因此，通过本次课程设计，同学们可以更好地理解和巩固学习到的各种理论和方法，有意识地培养自己的工程意识和解决实际工程问题的能力。二、已知技术参数和条件1、上部结构资料某教学实验楼，上部结构为7层框架，其框架主梁、次梁均为现浇整体式，混凝土强度等级C30。底层层高3.4m（局部10m，内有10t桥式吊车，其余层高3.3m，底层柱网平面布置及柱底荷载如图2所示。2、建筑物场地资料（1）拟建建筑物场地位于市区内，地势平坦，建筑物平面位置如图1所示图1建筑物平面位置示意图（2）建筑场地位于非地震区，不考虑地震影响。场地地下水类型为潜水，地下水位离地表2.1m，根据已有分析资料，该场地地下水对混凝土无腐蚀作用。（3）建筑地基的土层分布情况及各土层物理、力学指标见表1。表1地基各土层物理、力学指标土层编号土层名称层底埋深（m）层厚（m）天然重度（kN/m）含水量（%）孔隙比液限（%）塑限（%）内聚力(kPa)内摩擦角(o)压缩模量(MPa)地基承载力(kPa)1杂填土1.51.515.52灰褐色粉质粘土9.88.317.332.00.9034.019.015.020.05.41103灰褐色泥质粘土21.812.016.233.81.0644.018.013.817.53.21004黄褐色粉土夹粉质粘土27.15.318.330.00.8833.018.016.922.111.01485灰-绿色粉质粘土27.118.925.30.7232.518.833.024.78.2198（4）柱网平面布置及柱底荷载示意图（如图2所示）三、任务和要求（一）设计任务：1、选择桩型、桩端持力层、层台埋深；2、确定单桩承载力标准值；3、确定桩数、桩位布置，拟定承台底面尺寸；4、确定复合基桩竖向承载力设计值；5、桩顶作用验算、桩基沉降验算和桩身结构设计计算；6、承台设计；7、桩吊运施工验算；8、绘制桩基施工图A3一张（桩的平面布置图、承台配筋图、预制钢筋混凝土静压桩截面配筋图）。（二）设计要求1、完成计算书1份，课程设计计算说明书要求和撰写规范严格按照“邵阳学院课程设计（论文）管理办法”执行；手绘或CAD绘A1图一张（或折合为A1图）。2、独立完成，不得抄袭他人设计成果。3、课题选题要求：分为三大组，每一大组均按学号顺序选择柱号（共46个柱，每人1个柱号），第一大组的桩边长取为300mm，第二大组的桩边长取为350mm，第三大组的桩边长取为400mm（弯矩不为零、荷载偏心）。图2底层柱网平面布置及柱底荷载图四、参考资料和现有基础条件（包括实验室、主要仪器设备等）【1】中华人民共和国国家标准.《建筑桩基础技术规范（JGJ94—94）》.北京：中国建筑工业出版社，2002【2】中华人民共和国国家标准.《建筑地基基础设计规范（GB50007—2002）》.北京：中国建筑工业出版社，2002【3】中华人民共和国国家标准.《混凝土结构设计规范（GB20010—2002）》.北京：中国建筑工业出版社，2002【4】赵明华主编，徐学燕副主编.《基础工程》.北京：高等教育出版社，2003【5】陈希哲编著.《土力学地基基础》.北京：清华大学出版社，2004【6】熊峰，李章政，李碧雄，贾正甫编著.《结构设计原理》.北京：科学出版社，2002五、进度安排第十三周星期一：选择桩型、桩端持力层、层台埋深，确定单桩承载力标准值，确定桩数、桩位布置，拟定承台底面尺寸，确定复合基桩竖向承载力设计值；星期二：桩顶作用验算、桩基沉降验算和桩身结构设计计算；星期三：承台设计；星期四：计算书文本整理；星期五：绘制桩基施工图（桩的平面布置图、承台配筋图、预制钢筋混凝土静压桩截面配筋图）。基础工程课程设计指导书题目名称桩基础设计课程名称基础工程学生姓名学号系、专业指导教师年月日内容提要本设计是某教学实验楼第○5—A号桩的设计，不考虑地震影响。桩承台尺寸为2300mm×2300mm×1000mm，桩采用静压预制桩，桩长22米，分两段，每段长11米。本设计的内容涉及到桩承台承载力的计算、桩顶作用验算、桩基础沉降验算、桩身结构设计计算、承台设计以及预制桩的施工图的绘制等。这些内容都是对我们土力学桩基础设计和钢筋混凝土设计的复习和巩固，使我们对CAD等绘图软件的运用更加熟练，锻炼了我们独立思考和自主创新的能力。本设计为我们以后从事桩基础的施工和设计奠定了基础。关键字：承台静压预制桩承载力沉降目录1.设计资料................................................................11.1上部结构资料......................................................11.2建筑物场地资料...................................................12.选择桩型、桩端持力层、承台埋深...............................22.1选择桩型...........................................................22.2选择桩的几何尺寸以及承台埋深.................................23.确定单桩极限承载力标准值.........................................33.1确定单桩极限承载力标准值......................................34.确定桩数和承台底面尺寸...........................................44.1○5—A柱的桩和承台的确定.....................................45.确定复合基桩竖向承载力设计值...................................55.1无桩承台承载力计算（○5—A承台）...........................66.桩顶作用验算.........................................................76.1五桩承台验算（○5—A承台）...................................77.桩基础沉降验算......................................................87.1A柱沉降验算.......................................................88.桩身结构设计计算..................................................108.1桩身结构设计计算................................................109.承台设计.............................................................119.1五桩承台设计（A柱）...........................................1110.参考文献.............................................................141．设计资料1.1上部结构资料某教学实验楼，上部结构为七层框架，其框架主梁、次梁、楼板均为现浇整体式，混凝土强度等级为C30。底层层高3.4m（局部10m，内有10t桥式吊车），其余层高3.3m，底层柱网平面布置及柱底荷载见附图。1.2建筑物场地资料拟建建筑物场地位于市区内，地势平坦,建筑物场地位于非地震区，不考虑地震影响。场地地下水类型为潜水，地下水位离地表2.1米，根据已有资料，该场地地下水对混凝土没有腐蚀性。建筑地基的土层分布情况及各土层物理、力学指标见表1.1。表1.1地基各土层物理、力学指标土层编号土层名称层底埋深（m）层厚（m）天然重度（kN/m）含水量（%）孔隙比液限（%）塑限（%）内聚力内摩擦角压缩模量(MPa)地基承载力(kPa)1杂填土1.51.515.52灰褐色粉质粘土9.88.317.332.00.9034.019.015.020.05.41103灰褐色泥质粘土21.812.016.233.81.0644.018.013.817.53.21004黄褐色粉土夹粉质粘土27.15.318.330.00.8833.018.016.922.111.01485灰-绿色粉质粘土27.118.925.30.7232.518.833.024.78.21982.选择桩型、桩端持力层、承台埋深2.1选择桩型因为框架跨度大而且不均匀，柱底荷载大，不宜采用浅基础。根据施工场地、地基条件以及场地周围环境条件，选择桩基础。因转孔灌注桩泥水排泄不便，为减少对周围环境污染，采用静压预制桩，这样可以较好的保证桩身质量，并在较短的施工工期完成沉桩任务，同时，当地的施工技术力量、施工设备以及材料供应也为采用静压桩提供可能性。2.2选择桩的几何尺寸以及承台埋深依据地基土的分布，第②层是灰褐色粉质粘土，第③层是灰色淤泥质的粉质粘土，且比较厚，而第④层是黄褐色粉土夹粉质粘土，所以第④层是较适合的桩端持力层。桩端全断面进入持力层1.0m（2d），工程桩入土深度为h。故：mh8.221123.85.1由于第①层厚1.5m，地下水位为离地表2.1m,为了使地下水对承台没有影响，所以选择承台底进入第②层土0.6m，即承台埋深为2.1m，桩基得有效桩长即为22.8-2.1=20.7m。桩截面尺寸选用：由于经验关系建议：楼层10时,桩边长取300～400,故取350mm×350mm，由施工设备要求，桩分为两节，上段长11m，下段长11m（不包括桩尖长度在内），实际桩长比有效桩长长1.3m，这是考虑持力层可能有一定的起伏以及桩需要嵌入承台一定长度而留有的余地。桩基以及土层分布示意如图2.2.1。图2.1土层分布示意3.确定单桩极限承载力标准值3.1确定单桩极限承载力标准值本设计属于二级建筑桩基，当根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定单桩竖向极限承载力标准值时，宜按下式计算：ukskpksikipkpQQQuqlqA式中sikq---桩侧第层土的极限侧阻力标准值如无当地经验值时可按《建筑桩基技术规范》JGJ94-94中表5.2.8-1（桩的极限侧阻力标准值）取值。pkq---―极限端阻力标准值如无当地经验值时可按表《建筑桩基技术规范》JGJ94-94中表GE5.2.8-2（桩的极限端阻力标准值）取值。对于尚未完成自重固结的填土和以生活垃圾为主的杂填土不计算其桩侧阻力sikq。根据表1.1地基各土层物理、力学指标，按《建筑桩基技术规范》JGJ94-94查表得极限桩侧、桩端阻力标准值（表2.1）。表2.1极限桩侧、桩端阻力标准值层序液限指数经验参数法IL)(askkPq)(apkkPq②粉质粘土0.86742.552③淤泥的粉质粘土0.60856.912④粉质粘土0.80038.8001391.428按经验参数法确定单桩竖