柱下独立基础设计

基 础 工 程 课 程 设 计

柱下独立基础设计姓 名：** 学 号：** 班 级：**

指导教师：**

第 1 页

基 础 工 程 课 程 设 计

一、设计任务书

(一)、设计资料

1、建筑场地土层按其成因土的特征和力学性质的不同自上而下划分为5层，物理力学指标见下表。勘查期间测得地下水混合水位深为2.1m,本场地下水无腐蚀性。 建筑安全等级为2级，已知上部框架结构由柱子传来的荷载。 承台底面埋深：D ＝ 2.1m。 附表一：土层主要物理力学指标 土 层名称 代号 层底埋深 厚 度 m 含 水 量 w % 天 然 重 度 r KN/ 孔 隙 比 MPa e 液性 指数 直剪 试验 （快剪） 压缩 模量 承载力标准值 内粘聚力 （kPa） (kPa) 摩 擦C（kPa） 角 ° ψ° 5.4 125 1 2 杂填土 1．8 1.8 灰褐色108.3 粉质粘．1 土 33 17.5 18.4 0.90 0.34 0.95 21.1 16.7 3 灰色淤2212.0 34 泥粉质．1 粘土 黄褐色275．3 30 粉质粘．4 土 灰-绿色>2 粉质粘7.4 土 26 17.8 1.06 0.6 1.10 18.6 14.2 3.8 95 4 19.1 0.88 1.0 0.70 23.3 18.4 11.5 140 5 19.7 0.72 0.46 26.8 36.5 8.6 210 （二）、设计要求：

1、单桩竖向承载力标准值和设计值的计算； 2、确定桩数和桩的平面布置图； 3、群桩中基桩的受力验算 4、承台结构设计及验算；

5、桩及承台的施工图设计：包括桩的平面布置图，桩身配筋图，

承台配筋和必要的施工说明；

6、需要提交的报告：计算说明书和桩基础施工图。

二、桩基持力层，桩型，桩长的确定

根据设计任务书所提供的资料，分析表明，在柱下荷载作用下，天然地基基础难以满足

第 2 页

基 础 工 程 课 程 设 计

设计要求，故考虑选用桩基础。由地基勘查资料，确定选用第四土层黄褐色粉质粘土为桩端持力层。

根据工程请况承台埋深2.1m，预选钢筋混凝土预制桩断面尺寸为450㎜×450㎜。桩长21.1m。

三、单桩承载力确定

（一）、单桩竖向承载力的确定：

1、根据地质条件选择持力层，确定桩的断面尺寸和长度。 根据地质条件以第四层黄褐色粉土夹粉质粘土为持力层，

采用截面为450×450mm的预置钢筋混凝土方桩，桩尖进入持力层1.0m；镶入承台0.1m，桩长21.1 m。承台底部埋深2.1 m。

2、确定单桩竖向承载力标准值Quk可根据经验公式估算： Quk= Qsk+ Qpk=μ∑qsikli+qpkAp 桩周长：μ=450×4=1800mm=1.8m 桩横截面积：Ap=0.452=0.2025㎡

桩侧土极限摩擦力标准值qsik：查表得：用经验参数法： 粉质粘土层：

=0.95，取qsk=35kPa

淤泥质粉质粘土：qsk=29kPa 粉质粘土：

=0.70，取qsk=55kPa

桩端土极限承载力标准值qpk,查表得：qpk=2200 kPa

用经验参数法求得Quk1=1.8×(35×8.0+29×12.0+1.0×55) +2200×0.2025=1674.9KN 用静力触探法求得Quk2=1.8×(36×8.0+43×12.0+1.0×111) +1784.5×0.2025=2008.4KN 3、确定单桩竖向承载力设计值R， 并且确定桩数n和桩的布置 先不考虑群桩效应，估算单桩竖向承载力设计值R为： R=Qsk/rs+Qpk/rp

用经验参数法时：查表rs=rp=1.65

R1=Qsk/rs+Qpk/rp=1229.4/1.65+445.5/1.65=1015.09KN

用静力触探法时：查表rs=rp=1.60

R2=Qsk/rs+Qpk/rp=1647/1.60+361.4/1.60=1255.25KN Rz=min(R1,R2)= 1015.09 KN

四、桩数布置及承台设计

根据设计资料，以轴线⑦为例。

1、⑦轴A柱：Nmax=4239, Mmax=193KN.m，Vmax=75KN.m 柱的截面尺寸为：600×600mm； 按照轴力P和R粗估桩数n1为：

n1=P/R=4239/1015.09=4.18,由于没有考虑弯矩M,基础及承台上土重,以及承台底土分担荷载作用桩数,n=1.1n1=4.6≈5根

由于n1＞3，应按考虑群桩效应和承台效应确定单桩竖向承载力设计值R

先取桩数n=5根，桩的布置按梅花式排列，桩距Sa=(3～4)d=(3～4)×0.45=1.35～1.8m,取边桩中心至承台边缘距离为1d=0.45 m

2、⑦轴D柱：Nmax=4159, Mmax=324KN.m，Vmax=79KN.m 柱的截面尺寸为：600×600mm； 按照轴力P和R粗估桩数n1为：

第 3 页

基 础 工 程 课 程 设 计

n1=P/R=4159/1015.09=4.10,由于没有考虑弯矩M,基础及承台上土重,以及承台底土分担荷载作用桩数,n=1.1n1=4.51≈5根

由于n1＞3，应按考虑群桩效应和承台效应确定单桩竖向承载力设计值R

先取桩数n=5根，桩的布置按梅花式排列，桩距Sa=(3～4)d=(3～4)×0.45=1.35～1.8m,取边桩中心至承台边缘距离为1d=0.45 m。

五桩承台布置图如下：

３、⑦轴B、C柱（因为柱距近，故设置复合桩基）：Nmax=8782KN, Mmax=593KN.m，

Vmax=165KN.m ⑴柱的截面尺寸为：600×900mm； 按照轴力P和R粗估桩数n1为： n1=P/R=8782/1015.09=8。7,由于没有考虑弯矩M,基础及承台上土重,以及承台底土分担荷载作用桩数,n=1.1n1=9.57≈10根

由于n1＞3，应按考虑群桩效应和承台效应确定单桩竖向承载力设计值R

先取桩数n=10根，桩的布置排列见图5，桩距Sa=(3～4)d=(3～4)×0.45=1.35～1.8m,取边桩中心至承台边缘距离为1d=0.45 m。承台布置如下图：

第 4 页

基 础 工 程 课 程 设 计

五：复合桩基荷载验算

根据上面承台布置，按下式计算复合桩基。

R??sQsk?s??pQpk?p??cQck?c

Ac n１、5桩承台 Qck?qck1).A柱

R??sQsk?s??pQpk?p??cQck?c

Ac?2.92?5?0.452?7.40m2

iAc?2.452?5?0.452?4.99m2

e Ac?0.22?52.?9?22 0.?225?2.?45m22.41 由Bc/l?2.9/21?0.138?0.20及Sa/d?1.35/0.45?3，查表8.16：

第 5 页

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/w61f.html