《基础工程》课程设计.pdf
《《基础工程》课程设计.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《基础工程》课程设计.pdf(21页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、基础工程课程设计- 长沙大学土木工程专业 3.1 桩型选择和持力层确定 表 1-1 各地层的厚度和主要力学参数 序 号 土 名 厚 度 承载力 特征值 fk(kPa) 预制桩 qsik(kPa) 人工挎孔 桩 qsik(kPa) 预制桩 qpk(kPa) 人工挎孔 桩 qpk(kPa) 重度 ( 3 kN m ) 压缩模量 si E a MP 1 填 土 4.6 70 20 20 19 2 粉 质 粘 土 0.5 150 56 56 400 800 20 85 3 粉 质 粘 土 2.8 223 67 67 900 1800 20 93 4 细 砂 1.0 270 58 58 1800 320
2、0 27 139 5 粘 土 0.9 285 67 67 900 1800 20 93 6 细 砂 4.0 220 58 58 1100 1200 20 139 7 圆 粒 8.6 320 110 110 2400 3500 27 180 选择 7 号圆砾为持力层, 为消除负摩阻力影响承台制于3 号粉质粘土上, 桩 径为500 桩,预制桩进入持力层深度为5d=2.5m,桩长 11.2m。 3.2 验算单桩承载力 确定单桩竖向极限承载力标准值 uk Q ukskpkipkp sik QQQuLqA q sk Q 单桩极限摩阻力标准值(kN) pk Q单桩极限端阻力标准值 (kN) u 桩的横断面
3、周长( m ) p A 桩的横断面底面积( 2 m) i L 桩周各层土的厚度( m ) sikq 桩周第 i 层土的单位极限摩 阻力标准值( a kP ) pk q桩底土的单位极限端阻力标准值 ( a kP ) 基础工程课程设计- 长沙大学土木工程专业 222 3.140.51.57() / 43.140.5 / 40.20() 1.572.8671.0580.9674.0582.5 110 24000.201276.254801756.25() p uk udm Adm Q kN 3.3 确定桩数及桩布置 确定单桩竖向极限承载力设计值R,并确定桩数 N及其布置。 假设先不考虑群桩效应 ,
4、估算单桩竖向承载力设计值R为: pk sk sP R QQ R 单桩竖向极限承载力设计值,kN sk Q 单桩总极限侧阻力力标准值,kN pk Q单桩总极限端阻力力标准值,kN s 桩侧阻力分项抗力系数 p 桩端阻力分项抗力系数 查表得: sp =1.65 1276.25480 773.48290.91064.4 1.651.65 RkN 由上部荷载设计值: 7:3755.5;35.5;26.4; 7:5753.0;30.5;20.1; 7:4518.0;42.1;29.5; A NkN MkNmVkN B NkN MkNm VkN C NkN MkNm VkN 由此可知: 7:3755.5
5、200.53765.5; 7:5753.0 200.55763.5; 7:4518.020 0.54528.0; A PkN B PkN C PkN 设计 7A: 按轴力 P和 R估算桩数 n1为: 1 3765.5 3.54 1064.4 P n R 由于 n13,应考虑群桩效应和承台的效应确定R。 姑且先取桩数 n=4 根,桩的布置按矩形排列,桩距33 0.51.5 a sdm, 取边桩中心至承台边缘距离为1d=0.5m, 布置如图 1-1, 则承台底面尺寸为: 2.5m 2.5m。下面按桩数 n1=4,求单桩竖向承载力设计值R : ppk sskcck spc R Q QQ 基础工程课程
6、设计- 长沙大学土木工程专业 其中: c ck ck A n q Q 2 ckk qf ie ie cc ccc cc AA AA s 侧阻群桩效应系数 p 端阻群桩效应系数 c 承台土阻力阻群桩效应系数 i c 承台内区土阻力群桩效应系数 e c 承台外区土阻力群桩效应系数 c承台土阻力分项抗力系数 ck Q 桩基中相应于每一根桩的承台底地基土极限抗力标准值 (kN) , ck q承台底1/2 承台宽度的深度范围内(ml5) ,地基土极限 抗力标准值,可按地基规范中相应的地基土承载力标准值乘以2 取值, (kN) ; c A 承台底地基土净面积( 2 m) 。 i c A 承台内区的净面积
7、e c A 承台外区的净面积 k f 承载力特征值, a kP 查表得:1.65 sp 1.7 c 1.20 s 1.26 p 0.11 i c 0.63 e c 2223446 cka qkP 2 2.5 2.56.25 c Am 1 4 4 66. 2 5 6 9 6. 8 7 5 4 c kc ck qA QkN n 2 2 2.50.52.50.54.0 6.254.02.25 i c ei ccc Am AAAm 2.254.0 0.630.110.2972 6.256.25 c 基础工程课程设计- 长沙大学土木工程专业 1276.25480696.875 1.201.260.297
8、21416.56 1.651.651.70 a RkP 下面验算取4n是否合适 承台重: 2.52.520 1.7212.5GkN 3765.5212.5 2.81 1416.56 PG n R 故取 4 根桩可以,确定承台底面尺寸及桩的排列如图1-1 图 1-1 7A 桩的布置及承台尺寸 设计 7B: 按轴力 P和 R估算桩数 n2为: 1 5763.5 5.41 1064.4 P n R 由于 n13,应考虑群桩效应和承台的效应确定R。 姑且先取桩数 n=6 根,桩的布置按矩形排列,桩距33 0.51.5 a sdm, 取边桩中心至承台边缘距离为1d=0.5m, 布置如图 1-2, 则承台
9、底面尺寸为: 2.5m 4.0m。下面按桩数 n1=6,求单桩竖向承载力设计值R : ppk sskcck spc R Q QQ 其中: c ck ck A n q Q 2 ckk qf 基础工程课程设计- 长沙大学土木工程专业 ie iecc ccc cc AA AA 查表得:1.65 sp 1.70 c 1.20 s 1.26 p 0.11 i c 0.63 e c 2223446 cka qkP 2 2.5 4.010.0 c Am 1 4 4 61 0. 0 7 4 3. 3 6 c kc ck q A QkN n 2 2 2.50.54.00.57.0 10.07.03.0 i c
10、ei ccc Am AAAm 3.07.0 0.630.110.266 10.010.0 c 1 2 7 6 . 2 54 8 07 4 3 . 3 1 . 2 01 . 2 60 . 2 6 61 4 1 1 . 0 3 1 . 6 51 . 6 51 . 7 0 a Rk P 下面验算取6n是否合适 承台重: 2.54.0201.7340.0GkN 5763.5340.0 4.32 1411.03 PG n R 故取 6 根桩可以,确定承台底面尺寸及桩的排列如图1-2 图 1-2 7B 桩的布置及承台尺寸 基础工程课程设计- 长沙大学土木工程专业 设计 7C : 按轴力 P和 R估算桩数
11、n3为: 3 4528.0 4.25 1064.4 P n R 由于 n33,应考虑群桩效应和承台的效应确定R。 姑且先取桩数 n=4 根,桩的布置按矩形排列,桩距33 0.51.5 a sdm, 取边桩中心至承台边缘距离为1d=0.5m, 布置如图 1-1, 则承台底面尺寸为: 2.5m 2.5m。下面按桩数 n1=4,求单桩竖向承载力设计值R : ppk sskcck spc R QQQ 其中: c ck ck A n q Q 2 ckk qf ie iecc ccc cc AA AA 查表得:1.65 sp 1.70 c 1.20 s 1.26 p 0.11 i c 0.63 e c 2
12、223446 cka qkP 2 2.5 2.56.25 c Am 1 4 4 66. 2 5 6 9 6. 8 7 5 4 c kc ck qA QkN n 2 2 2.50.52.50.54.0 6.254.02.25 i c ei ccc Am AAAm 2.254.0 0.630.110.2972 6.256.25 c 1 2 7 6 . 2 54 8 06 9 6 . 8 7 5 1 . 2 01 . 2 60 . 2 9 7 21 4 1 6 . 5 6 1 . 6 51 . 6 51 . 7 0 a Rk P 下面验算取4n是否合适 承台重: 2.52.520 1.7212.5G
13、kN 基础工程课程设计- 长沙大学土木工程专业 4528.0212.5 3.35 1416.56 PG n R 故取 4 根桩可以,确定承台底面尺寸及桩的排列如图1-3 图 1-3 7C 桩的布置及承台尺寸 3.4 桩基中各单桩受力验算 对于 7A: 单桩所受的平均竖向作用力为: 3765.5212.5 994.51416.56 4 PG NRkN n 桩基中单桩最大受力 max N为: max 2 1 yi n j j Mx PG N n x y M 作用于承台底面的外力对通过群桩形心的y 轴的力矩设计值 i x 第i桩至 y 轴的距离, m max 2 2 1 35.526.4 1.70.
14、75 994.51123.11.21699.9 20.75 yi n i j Mx PG NkNRkN n x 桩基中单桩最小力 nin N为: 基础工程课程设计- 长沙大学土木工程专业 m x2 2 1 35.526.4 1.70.75 994.5940.90 2 0.75 yi in i j Mx PG NkN n x 以上二项都满足要求 由于水平力26.4TkN。 则 与 竖 向 的 合 力 与 铅 锤 线 夹 角 26.4 tan0.0070 3765.5 T P tan0.0070tan5,故可以不验算单桩竖向承载力。 对于 7B: 单桩所受的平均竖向作用力为: 5763.5340
15、1017.251411.03 6 PG NRkN n 桩基中单桩最大受力 max N为: max 2 1 yi n j j Mx PG N n x y M 作用于承台底面的外力对通过群桩形心的y 轴的力矩设计值 i x 第i桩至 y 轴的距离, m max 2 2 1 30.520.1 1.71.5 1017.251028.031.21693.236 4 1.5 yi n i j Mx PG NkNRkN n x 桩基中单桩最小力 nin N为: m x2 2 1 35.526.4 1.70.75 1017.251006.470 2 0.75 yi in i j Mx PG NkN n x 以
16、上二项都满足要求 由于水平力20.1TkN。 则 与 竖 向 的 合 力 与 铅 锤 线 夹 角 20.1 tan0.0035 5763.5 T P tan0.0035tan5=0.0875,故可以不验算单桩竖向承载力。 基础工程课程设计- 长沙大学土木工程专业 对于 7C: 单桩所受的平均竖向作用力为: 4528.0212.5 1185.11416.56 4 PG NRkN n 桩基中单桩最大受力 max N为: max 2 1 yi n j j Mx PG N n x y M 作用于承台底面的外力对通过群桩形心的y 轴的力矩设计值 i x 第i桩至 y 轴的距离, m max2 2 1 4
17、2.129.5 1.70.75 1185.11246.61.21699.9 2 0.75 yi n i j Mx PG NkNRkN n x 桩基中单桩最小力 nin N为: m x 2 2 1 42.129.5 1.70.75 1246.61185.10 2 0.75 yi in i j Mx PG NkN n x 以上二项都满足要求 由于水平力29.5TkN。 则 与 竖 向 的 合 力 与 铅 锤 线 夹 角 29.5 tan0.0078 3765.5 T P tan0.0078tan5,故可以不验算单桩竖向承载力。 3.5 承台的抗冲切验算 对于 7A: 取承台 1.7m,钢筋混凝土保
18、护层厚度100mm ,构造见图 14,选用混凝土为 30 C 其 2 1430 tf kN m 。取柱的截面尺寸为: 420mm 600mm (1)柱对承台的冲切验算 根据公式: 010 hufF mt ; 1i FFN ; 2.0 72.0 ; 式中: 0建筑桩基重要性系数,取0=1.1; 基础工程课程设计- 长沙大学土木工程专业 1 F 作用于冲切破坏上的冲切力设计值(kN) ,即等于作用于 桩的竖向荷载设计值F 减去冲切破坏锥体范围内各基桩底的净反力设计 值之和; t f 承台混凝土抗拉强度设计值(kN) ; m u 冲切破坏锥体有效高度中线 2 0 h 处的周长( m) ; 0 h 承
19、台冲切破坏锥体的有效高度(m) ; 冲切系数; 冲跨比, 00 /ah , 0 a 为冲跨,即柱边或承台变阶处到桩 边 的 水 平 距 离 , 按 圆 桩 的 有 效 宽 度 进 行 计 算 。 当 00 2.0ha时 , 取 0 a =0.20 0 h ;当 00 ha时,取 0 a = 0 h 。 F作用于柱(墙)底的竖向荷载设计值; i N 冲剪破坏椎体范围内各基桩的净反力( 不计承台和承台 上自重 ) 设计值之和。 对于圆桩:计算时应将截面换算成方桩,取换算柱或者柱截面 边宽 p b =0.8d。 可求得冲垮比与冲剪系数 柱的截面尺寸为: 600mm 420mm 1001700 100
20、16001.6 o hhmmm 1 3765.5 03765.5 i FFNkN 0 0 0 0 0 250 = =0.156 1600 0.720.72 2.02 0.20.156+0.2 340 0.2125 1600 0.720.72 1.745 0.20.2125+0.2 2 20.202(0.420.34)1.745(0.60.25)14301.6 ox ox x ox oy oy y oy oxcoyoycoxt a h h bahaf h mmmmkPam 01 7489.861.03765.53765.5kNFkNkN 满足要求 7A是四桩承台需进行角桩冲切验算 基础工程课程设
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基础工程 基础 工程 课程设计
链接地址:https://www.31doc.com/p-5252835.html