某学校实验楼桩基础设计施工方案

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某学校实验楼桩基础设计施工方案

表2.3.1极限桩侧、桩端阻力标准值

按经验参数法确定单桩竖向承载力极限承载力标准值:

阳光佳苑二期工程1#楼施工组织设计估算的单桩竖向承载力设计值()

所以最终按经验参数法计算单桩承载力设计值,即采用,初步确定桩数。

4.确定桩数和承台底面尺寸

下面以①—C的荷载计算。柱底荷载设计值如下:

最大轴力组合:最大轴力3121kN,弯矩32kNm,剪力20kN

最大弯矩组合:轴力3002kN,最大弯矩197kNm,剪力62kN

最大轴力标准值:2400kN

4.1①—C柱桩数和承台的确定

最大轴力组合的荷载:F=3121kN,M=32kNm,Q=20kN

初步估算桩数,由于柱子是偏心受压,故考虑一定的系数,规范中建议取,

现在取1.1的系数,即:

取n=4根,桩距,桩位平面布置如图4.1.1,承台底面尺寸为

图4.1.1四桩桩基础

5.确定复合基桩竖向承载力设计值

该桩基属于非端承桩,并n>3,承台底面下并非欠固结土,新填土等,故承台底面不会于土脱离,所以宜考虑桩群、土、承台的相互作用效应,按复合基桩计算竖向承载力设计值。

目前,考虑桩基的群桩效应的有两种方法。《地基规范》采用等代实体法,《桩基规范》采用群桩效应系数法。下面用群桩效应系数法计算复合基桩的竖向承载力设计值

5.1四桩承台承载力计算(①—C承台)

承台底地基土极限阻力标准值:

因为桩分布不规则,所以要对桩的距径比进行修正,修正如下:

群桩效应系数查表得:

承台底土阻力群桩效应系数:

那么,C复合桩基竖向承载力设计值R:

6.1四桩承台验算(①—C承台)

(1)荷载取C柱的组合:F=3121kN,M=32kNm,Q=20kN

承台高度设为1m等厚,荷载作用于承台顶面。

本工程安全等级为二级,建筑物的重要性系数=1.0.

由于柱处于①轴线,它是建筑物的边柱,所以室内填土比室外高,设为0.3m,即室内高至承台底2.4m,所以承台的平均埋深。

作用在承台底形心处的竖向力有F,G,但是G的分项系数取为1.2.

作用在承台底形心处的弯矩

(2)荷载取组合:F=3002kN,M=197kNm,Q=62kN

采用长期效应组合的荷载标准值进行桩基础的沉降计算。由于桩基础的桩中心距小于6d,所以可以采用分层总和法计算最终沉降量。

桩端平面下的土的自重应力和附加应力()计算如下:

将以上计算资料整理于表7.1.1

表7.1.1的计算结果(C柱)

在z=5.7m处,,所以本基础取计算沉降量。

表7.1.2计算沉降量(C柱)

故:S’=83.72+23.61+7.03=114.46mm

桩基础持力层性能良好,去沉降经验系数。

短边方向桩数,等效距径比,长径比,承台的长宽比,查表得:

所以,四桩桩基础最终沉降量=满足要求

8.1桩身结构设计计算

两端桩长各11m,采用单点吊立的强度进行桩身配筋设计。吊立位置在距桩顶、桩端平面0.293L(L=11m)处,起吊时桩身最大正负弯矩,其中K=1.3;。即为每延米桩的自重(1.2为恒载分项系数)。桩身长采用混凝土强度C30,级钢筋,所以:

选用,因此整个截面的主筋胃,配筋率为%>%。其他构造要求配筋见施工图。

桩身强度=913.025故满足要求

承台混凝土强度等级采用C20,承台是正方形,双向配筋相同。

9.1四桩承台设计(C柱)

由于桩的受力可知,桩顶最大反力,平均反力,桩顶净反力:

由图9.1.1,,承台厚度H=1.0m,计算截面处的有效高度,承台底保护层厚度取80mm.

当,满足0.2—1.0

=125mm<0.20=0.20mm故取=184mm。

C柱截面取,混凝土的抗拉强度设计值

(2)角桩对承台的冲切

角桩冲垮比,满足0.2—1.0,故取=0.2。

剪跨比当时,取=0.3;当时,取

整个承台宽度范围内用钢筋取15根,即(双向布置)

(5)承台局部受压验算

混凝土的局部受压强度提高系数

图9.1.1四桩承台结构计算图

一:桩基类型和桩尺寸的选择并确定桩端持力层和承台埋深

二:确定单桩竖向极限承载力标准值Quk

粘性土:Il=0.412因为d=1.9+2=3.9<5.0m

所以qsik的修正系数为0.8,

桩的入土深度:h=1.9+4=5.9m<9m

粘性土:Il=0.412,h=5.9m,查表得qpk=1600kPa

故单桩竖向极限承载力标准值为:

=2×(0.3+0.3)×61×4+1600×0.3×0.3=292.8+144=436.8kN

三:初步估算所需桩数n

在估算桩数时,首先需计算单桩竖向承载力设计值R

由于桩的布置和桩数未知,先不考虑承台效应和群桩效应。

确定桩数时,由于承台尺寸还未确定,可先根据单桩承载力设计值R和上部结构物荷载初步估算确定

中心荷载时,估算桩数,μ=1.1,F=846.02kN

取n=4,即采用4根桩。

四:进行桩位布置和确定承台尺寸

(1)桩在平面上采用行列式布置,由于预制桩根数<9,所以S≥3d=0.9m。

在x方向取桩间距Sx=1.1m,因为承台边缘至边桩中心的距离不应小于桩的边长,即承台bx=1.1+2×0.3=1.7m

在y方向取桩间距Sy=3d=3×0.3=0.9m,即承台by=0.9+2×0.3=1.5m

五:计算考虑群桩效应下的基桩竖向承载力设计值R并验算桩数是否合适

先基桩的承台底地基t,极限抗力标准值Qck

经深度修正,d=1.9+1/2*1.5=2.65m;因为b=1.5m<3.0m,所以不需进行宽度修正。

得基桩竖向承载力设计值R:

(4)验算考虑承台和群桩效应下的桩数

承台及其G=1.2*1.7*1.5*1.9*20=116.28kN

说明取n=4根可以满足要求

六:桩顶荷载设计值计算

竖向力:F+G=962.30KN;承台高0.7m,则承台底所受的弯矩(绕y轴)

则桩顶平均竖向力设计值为

七:基桩竖向抗压承载力验算

水平力H=50kN,水平力和竖向力的合力与铅垂线的夹角,

故可以不验算基桩的水平承载力。

(1)柱对承台的冲切验算

在x方向,在y方向取

,承台混凝土选用C20,

(2)角柱对承台的冲切验算:

应验算受桩顶荷载最大的角柱对承台的冲切

十:承台受剪切承载力计算

故剪切系数,截面处的计算宽度为

十一:承台受弯承载力计算

(1)计算柱边截面的弯矩

(2)配筋计算(采用HPB235钢筋DB35/T 1906-2020 高渗透改性环氧树脂防水防腐涂料通用技术条件,)

b:沿y方向配筋:由于沿短边方向的钢筋通常置于长边钢筋之上,并假设采用直径为10mm的钢筋,故

[6]《基础工程》,华南理工大学、浙江大学、湖南大学等编,中国建筑工业出版社,2008年9月第二版

[7]《基础工程》,周景星等编,清华大学出版社,1996年9月

[8]《地基及基础工程》,顾晓鲁编,中国建筑工业出版社,2003年

[9]《基础工程学》,陈仲颐、叶书麟,中国建筑工业出版社TCECS463-2017 污水提升装置应用技术规程.pdf,1990

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