基础工程课程设计计算书_桩基础课程设计计算书

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基础工程课程设计计算书（参考）

注：请注意自重（2000+学号后4位）与桩径（1.5m）的变化，由于签名荷载组合发生变化，所以从头到尾过程自能参考，结果不能复制一旦发现复制，按不及格处理！

一、恒载计算（每根桩反力计算）

1、上部结构横载反力N1 11N1G23501175kN222、盖梁自重反力N2 11N2G2350175kN223、系梁自重反力N3 1N3(0.71)(11)3.32529kN24、一根墩柱自重反力N4 低水位：N4251248.325101245.1223.85kN

常水位：N4251244.825101248.6196.91kN5、桩每延米重N5（考虑浮力）

N525101.224116.96kN

二、活载反力计算

1、活载纵向布置时支座最大反力

⑴、公路II级：qk7.875kN/m，pk193.5kN Ⅰ、单孔布载

R1290.7 k6NⅢ、双孔布载

R2581.5 k2N⑵、人群荷载

Ⅰ、单孔布载

R1=42.7kN

Ⅲ、双孔布载

R2=85.4kN2、柱反力横向分布系数的计算 柱反力横向分布影响线见图5。

0.570.51

图5 图5⑴、公路II级

双孔布载汽 车道：0.3 车辆：0.3

汽=1.1670.7670.4180.0781.25

⑵、人群荷载 人 12人=1.33

三、荷载组合1、计算墩柱顶最大垂直反力R 组合Ⅰ：R= 恒载 +（1+u）汽汽车+ 人人群（汽车、人群双孔布载）

R1175175(10.3)1.25581.5211.333.524.42408.55kN2、计算桩顶最大弯矩

⑴、计算桩顶最大弯矩时柱顶竖向力

组合Ⅰ：R= N1+N2+（1+u）汽

Piyi+ 人

1ql（汽车、人群单孔布载）21R11751751.31.25290.7611.333.524.41879.28kN

2⑵、计算桩顶（最大冲刷线处）的竖向力N0、水平力Q0和弯矩M0

N0= Rmax+N3+ N4（常水位）2408.5529196.912631.71kN Q0= H1+ W1+ W222.581040.5kN M0= 14.7H1+ 14.05W1+ 11.25W2+ 0.3Rmax活

=14.722.514.05811.25100.32408.551175175873.22kNm

Rmax活——组合Ⅰ中活载产生的竖向力的较大者。

四、钻孔灌注桩单桩承载力及强度计算

1、单桩承载力计算（此处请参照书上格式）桩长计算：

设最大冲刷线以下桩长为h，一般冲刷线以下桩长为h3，单桩最大竖向力为： V=N1+N2+N3+N4（低水位）+N活+

1qh 2N活——计算柱顶最大垂直反力时活载产生的较大值 q ——桩的集度（考虑浮力）

1V117517529223.85(2408.551175175)16.96h2658.658.48h单桩容许承载力：

1[P]Uliim0A[0]K2z(h33)

2li——各层土的厚度，i——各层土的极限抗剪强度，K2——查表2-

5、，U——桩周长，A——桩底面积 z——土的容重（多层土时取加权平均值）——查表3-9，m0——表3-10，[0]——查表2-3 取l1=10.9m，l2=h-10.9m, 1=45, 2=80,K2=2.5, z18.510.919.5(h10.9),h设计桩径1.2m，考虑冲抓锥成孔直径1.3m，桩周长U1.34.08m，Ad441.13m2，0427kPa，取0.7(由

h4~20得), m0=0.7(由dt0.2~0.4d0.2~0.4得)。dd1NhUliim0A[0]K2z(h33)

2118.510.919.5(h10.9)4.0810.945h10.9800.70.71.134272.5(h3.63)2h令最大竖向力与单桩容许承载力相等,即VNh解得h=17.6m,取h=18m。

Ilwwpwlwp

Il——液性指数

w——天然含水量 wl——液限

wp——塑限

软塑：Ilwwpwlwpwwpwlwp21%16.3%0.734

22.7%16.3%17.8%16.3%0.234

22.7%16.3%硬塑：Ile0G(1w)

e0——天然孔隙比

G——土粒比重

——容重

软塑：e0G(1w)G(1w)2.70121%0.177

18.5硬塑：e02.70117.8%0.163

19.5h3h3.6=18.1+3.6=21.7m取22m2、钻孔桩强度复合（此处按书上新规范）⑴、确定桩的计算宽度b1和变形系数

b1kfk0kd kf及k0——查表4-

3k=1（桩间影响系数）d——桩径 查表得kf0.9，k011 d11b1kfk0kd0.91d0.911.21.98

d1.2

5mb

1m——查表4-1 EI=0.67EhIh EI4查表得m10MN/m

1.246EI0.67EhIh0.672.85101.9436342610

6475mb15100001.980.40 EI1.94362426106⑵、最大冲刷线以下深度z处桩截面上的弯矩Mz计算

MzQ0AmM0Bm

hh=0.418=7.2，根据zz，所以按弹性桩考虑(其中h4时按4考虑)，查附表

3、附表7得Am、Bm，按上式计算不同深度zz处的Mz并按比例绘出桩身弯矩图，求出最大弯矩所在位置zmax、最大弯矩值Mmax及相应轴力N（计算轴力N时桩自重考虑浮力并按一半考虑，同时应减去摩阻力）。

z0时,Am0,Bm1.0 40.5Mz0873.221873.22kNm0.40z1时,Am0.37739,Bm0.98617 40.5Mz0.37739873.220.98617899.35kNm0.40z2时,Am0.64561,Bm0.91324 40.5Mz0.64561873.220.91324862.83kNm0.40z3时,Am0.76183,Bm0.77415Mz 40.50.76183873.220.77415753.14kNm0.40 z4时,Am0.73734,Bm0.59373 40.5Mz0.73734873.220.59373593.11kNm0.40z5时,Am0.61413,Bm0.40658Mz 40.50.61413873.220.40658417.21kNm0.40z6时,Am0.44334,Bm0.24262 40.5Mz0.44334873.220.24262256.75kNm0.40z7时,Am0.26996,Bm0.11979Mz 40.50.26996873.220.11979131.94kNm0.40z8时,Am0.19305,Bm0.07595 40.5Mz0.19305873.220.0759585.87kNm0.40z9时,Am0.0.05081,Bm0.01354 40.5Mz0.05081873.220.0135416.97kNm0.40z10时,Am0.00005,Bm0.00009Mz 40.50.00005873.220.000090.08kNm0.40⑶、计算纵向力Nj、计算弯矩Mj的确定 计算纵向力Nj：

11SGN1N2N3N4(常水位)qzmaxUzmaxi22

11117517529196.9116.9614.081451489.84kN22N汽1u汽Pyii10.31.25581.52944.97kN

11N人人ql1.333.524.456.79kN

221N汽N人944.9755.791001.76kN SQ11.21489.841.41001.763190.27kN Nj1.2SG1.4SQ

当汽车荷载效应占总荷载效应50%及以上时，SG、SQ1的系数不再得高，否则应按规定提高，见规范P134。计算弯矩Mj：

11.3SQ2 Mj1.1SG1.3SQSQ2——制动力、盖梁风力、墩柱风力产生的弯矩。恒载弯矩SG为零。

SG0.31175176.25kNm 2S'Q1290.760.342.70.3100.34kNm SQ214.722.514.05811.2510555.65kNm11.3SQ21.1176.251.3100.341.3555.651046.66kNmMj1.1SG1.3SQ相对偏心矩：e0

MjNj1046.660.33

3190.27⑷、桩的计算长度lp的确定

44hah

4故有：lp0.7(l0)0.713.416.38m

0.40l0——局部冲刷线至墩柱顶的距离

⑸、偏心矩增大系数值的计算（此处按新规范公式计算）

11cNjlp210eEhIhb

cs1.2

5砼、钢筋材料安全系数

b0.9

5构件工作条件系数（偏心受压取0.95）

11cNjlp210eEhIhb11.14 21.253190.2716.3811.247100.322.85100.9564 其中，e0.10.10.1430.1430.32 e00.330.30.31.2de01.140.330.38 故：e0⑹、桩截面强度复核（此处按新规范公式、数据计算，请参考结构设计原理）设a7.0cm（砼保护层厚度）

rgra60753cm，g25 # 砼： Ra14.5MPa Ⅰ级钢筋：Rg240MPa

rgr530.883（取0.9），r——桩半径 60桩截面按0.2%含筋率配置钢筋，取定钢筋数量后计算实际采用的配筋率。

As0.2%d240.2%1.132.26103m22260mm2

取1216，As2413mm2,0.21%

强度复核：

按下列公式采用试算法进行计算

BRaDgRg

e0r

ARaCRg假定值，查附表3.1得A、B、C、D值，代入上式计算e0值。如计算的e0值与已知的e0值相等或接近，则相应的A、B、C、D值即为计算采用值，否则应重新假定值，查表得A、B、C、D值，再计算e0值，直至满足要求为止。

用满足要求的A、B、C、D值进行承载力Nj和Mj的计算

Njb2ArRabCr2Rg csMjb3BrRabDgr3Rg cs

当计算的承载力Nj、Mj分别大于计算纵向力Nj和计算弯矩Mj时，强度得到满足，否则应重新进行截面或配筋设计。

设0.46,A1.0490,B0.5982,C0.1903,D1.9081，e'0BRaDgRgARaCRgr0.598214.51.90810.21%0.92400.60.3787m

1.049014.5(0.1903)0.21%240接近e'00.38 Njb2ArRabCr2Rg cs0.950.951.04900.6214.5103(0.1903)0.21%0.62240103 1.251.254135.35kN3190.27kN满足要求。

Mjb3BrRabDgr3Rg cs0.950.950.59820.6214.51031.90810.21%0.90.62240103 1.251.251565.99kN1046.66kN满足要求。

后面请各位自行完成截面应力复核和位移计算，考虑箍筋和螺旋筋的布置！！请各位按规范要求进行配筋！！

（未完）