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桥梁基础课程设计

桥梁基础课程设计
桥梁基础课程设计

一、课程设计(论文)的内容

在学习桥梁基础工程等课程的基础上,根据给定基本资料(地质及水文资料,荷载)进行桥梁群桩基础的设计,初步掌握桥梁桩基础的设计与计算方法。

二、课程设计(论文)的要求与数据

(一)基本资料 1 地质及水文资料

河床土质为卵石土,粒径50-60mm 约占60%,20-30mm 约占30%,石质坚硬,孔隙大部分由砂填充密实, 卵石层深度达58.6m ; 地基比例系数4/120000m kN m =(密实卵石); 地基承载力基本容许值[]01000a f kPa =; 桩周土摩阻力标准值kPa q ik 500=; 土的重度320.00/kN m γ= (未计浮力);

土内摩擦角40?=。

地面(河床)标高69.50m ;一般冲刷线标高63.54m ;最大冲刷线标高60.85m ;承台底标高67.54m ;常水位标高69.80m ,如图1。承台平面图如图2所示。

纵桥向断面 横桥向断面

图1 桩基剖面图(单位:m ) 图2 单位:m

2 作用效应

上部为等跨30m的钢筋混凝土预应力梁桥,荷载为纵向控制设计,作用于混凝土桥墩承台顶面纵桥向的荷载如下。

永久作用及一孔可变作用 (控制桩截面强度荷载) 时:

∑N=40746kN

∑(制动力及风力)

=

H kN

358.60

∑M=4617.30kN.m(竖直反力偏心距、制动力、风力等引起的弯矩)

永久作用及二孔可变作用(控制桩入土深度荷载)时:

∑N=46788.00kN

3 承台用C20混凝土,尺寸为9.8×5.6×2.0m,承台混凝土单位容重

3

γ=。

25.0/

kN m

4 桩基础采用高桩承台式摩擦桩,根据施工条件,桩拟采用直径m

=,以

d2.1

冲抓锥施工。

(二)主要设计依据规范

1 公路桥涵地基及基础设计规范(JTG D63-2007 )

2 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004)

三、课程设计(论文)应完成的工作

设计满足要求的群桩基础,并形成图纸与计算文件。计算文件包括以下内容:1.群桩结构分析

(1)计算桩顶受力

(2)计算沿桩长度方向弯矩,水平压应力,并画出相应分布图

(3)桩顶纵向水平位移验算

2. 桩身截面配筋并绘出基桩构造及钢筋图(横截面,立面),进行桩截面强度校核

3按地基土的支承力确定和验算单桩轴向承载力

4.承台验算

验算项目:承台冲切承载力验算

四、课程设计(论文)进程安排

五、应收集的资料及主要参考文献

[1] 中华人民共和国行业标准.公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D63-2007).北京:人民交通出版社,2007

[2] 中华人民共和国行业标准.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004).北京:人民交通出版社,2004

[3] 叶见曙.结构设计原理.北京:人民交通出版社,2007

[4] 江祖铭等主编.墩台与基础.北京:民交通出版社,1994

发出任务书日期: 2012 年 12 月 10日指导教师签名:吉小明

计划完成日期: 2012 年 12 月14日基层教学单位责任人签章:

设计计算

1.承台底面中心的荷载计算:

1.1 永久作用加一孔可变作用:

∑=

9.8

6.5

25

-

40746)

2

?

?

?

+

=N

42392.4

N k

10

∑=N

H k

.

358

60

=+?=?

M N m

4617.32358.605334.5 k

1.2永久作用加二孔可变作用

∑=

2

6.5

9.8

25

00

46788)

.

=N

-

?

?

+

?

N k

10

48434.4

b

2.1桩的计算宽度

1

由于m d 0.1≥,查表取得)1(1d k k b f +=, 已知m d h m L 6.6)12.1(3)1(3;21=+?=+==

m h m L 36.36.66.06.0211=?=<=

查表可得9.0=f k ,由n=2可得6.02=b ,故取1

1

226.0)1(h L b b k -+

=

802.06

.62

6.0)6.01(6.06.0)1(1122=?-+=-+

=h L b b k

所以m d k k b f 59.1)2.11(802.09.0)1(1=+??=+=

3.2桩-土变形系数α

先拟定桩身混凝土强度为C30,经查表可得2

7/100.3m kN E c ?=

2727/104.2/100.38.08.0m kN m kN E E c ?=??==

44

4

102.064

2.114.364m d I =?==π

,600.0102.0104.259.112000057

5

1=???==EI mb α 桩在最大冲刷线以下深度为

m h 31.11=,其计算长度为

5.279.631.11600.0>=?==-

h h α,故按弹性桩计算 3.3 桩顶刚度系数1ρ、2ρ、3ρ、4ρ植的计算

m l o 69.6=,m h 31.11=,查表可得,钻孔时取2

1

=

ζ 22

2

130.14

2.114.34m d A =?==π

36/10357.131.11120000m kN h m l o o ?=?==

经查表可知当为摩擦桩时,O A 取2)4tan 2(-

+?πh d 和42

S π的较小值

22

217.21)4

40tan 31.1122.1(14.3)4tan 2(m h d A o =?+?=+=-

?π,

22

2

04.84

2.314.34m S A o =?==π,故取204.8m A O =,所以

EI A l EA h l o o 747.01083.104

.810357.11104.2130.131.112169.61

1

16671=?=??+

???+=+

+=

ζρ

已知479.631.11600.0>=?==-

h h α,故取4=-

h ,m l l o o 01.4600.069.6=?==-

α

由上述-h 和-

o l 可以查得67433.0,17312.0,05989.0===m m Q x x ?

EI EI EIx Q 0129.005989.0600.0332=?==αρ

EI EI EIx m 0623.017312.0600.0223=?==αρ EI EI EI m 4046..067433.0600.04=?==?αρ

3.4计算承台底面原点O 处位移0a 、0b 、0β(单孔活载+恒载+制动力等)

EI

EI n N b o 37.9458747.064.423921=?==

ρ ∑==??+?=+n

i i EI EI EI x n 1

22

1490.136.16747.04046.06ρρ

EI EI n 0774.00129.062=?=ρ EI EI n 3738.00623.063=?=ρ

2222

32)(13973.0)0623.0(6EI EI n =?=ρ

EI EI EI EI EI n x n n M

n H x n a n

i i n

i i o 71

.7454)

(13973.0)(90.130774.05.53343738.060.35890.13)()(2

21

2

3

22

142312

14=-??+?=

-+++=

∑∑==ρρρρρρρEI EI EI EI EI n x n n H n M n n

i i o 25.584)

(13973.0)(90.130774.06.3583738.05.53340774.0)(2

22

3

212

14232=-??+?=

-++=

∑=ρρρρρρβ 3.5 计算作用在每根桩顶上作用力i P 、i Q 、i M

竖向力:kN kN EI

EI EI x b P o i o i 12.636770.7763{

)25

.5846.137.9458(747.0)(1=?±?=+=βρ 水平力:kN EI

EI EI EI a Q o o i 77.5925

.5840623.071.74540129.032=?-?

=-=βρρ

弯矩:

m kN EI

EI EI EI a M o o i ?-=?-?

=-=04.22871

.74540623.025.5844046.034ρβρ 校核:∑=≈=?=kN H kN nQ i 60.35862.35877.596

∑∑=?=≈=-?+?-?=+n

i i

i m

kN M nM

P x 1

1

50.533434.5335)04.228(66.1)12.636770.7763(3∑∑==≈=+?=n

i i kN N kN P 1

4.4239246.42392)12.636770.7763(3

3.6 计算最大冲刷线处桩身弯矩0M ,水平力0Q ,及轴向力0P

m kN l Q M M o i i o ?=?+-=+=82.17169.677.5904.228

kN

Q o 77.59=

kN p O 14.78771569.62.14

70.77632=???+

3.7 最大冲刷线深度下沿桩身长度方向弯矩、水平压应力的计算: 3.7.1桩身最大弯矩处及最大弯矩的计算: 由

=z Q 得

72.177

.5982

.171600.0=?==

o

o

q Q M l α,72.1=q C 及0.4=-h 查表可得813.0max =-

z ,故m z mxx 36.1600

.0813

.0== 由

813

.0max =z 及0.4=-

h 查附表可得

302.1=M K ,m

kN m kN M ?=??=71.22382.171302.1max

3.7.2 最大冲刷线深度下沿桩身长度方向弯矩、水平压应力的计算: 采用无量钢法计算,由5.279.6>=-

h ,所以用摩擦桩公式计算

)(,21

x o x o zx m o m o

z B M A Q b z

B M A Q M αασα

+=

+=

-

,其中m

kN M o ?=82.171,kN

Q o 77.59=。经查相关附表可得

m A 、m B 、x A 、x

B ,计算结果如下;

由上表数据可画出桩身弯矩图和桩身水平压应力分布图

3.8 桩顶纵向水平位移验算:

桩在最大冲刷线处水平位移0x 和转角0?的计算:

由0

.4=-

h 和0=-

z 查附表可得

44066.2=x A ,62100.1-=?A ,62100.1=x B ,75058.1-=?B

mm mm m B EI M A EI Q x X

x o 6592.010592.0102.01040.2600.062100

.182.171102.01040.2600.044066.277.593727323<=?=????+????=+=

-αα 符合规范要求。

00

02

Q M A B EI EI ???αα=

+ rad 47

721015.3102.0104.26.0)75058.1(82.171102.01040.26.0)62100.1(77.59?-=???-?+???-?= 3.9 墩顶纵桥向水平位移验算:

由 5.279.6>=-

h ,取4,000.600 6.69 4.01l l α==?= 可查得:1x A =64.75127

1A φ=1x B =16.62332 1B φ=5.75058

11

1

132372730

0227759.77228.04

64.7512716.623320.600 2.4100.1020.600 2.4100.1023.0210 3.0259.77228.04

(16.62332)(0.600 2.4100.1020.600 2.4100.102i i i

x x i Q M x A B EI EI m mm Q M A B EI EI

φφααφαα-=

+-=?+???????=?==

+-=?-+???????4 5.75058)2.3510rad

--=?

桩顶的纵向水平位移1x mm =3.02

水平位移的容许值[

] 2.7427.4mm 3.02mm cm ===>△,满足规范要求 4. 桩身截面的配筋计算及截面强度的校核: 4.1 计算轴向力j N ,偏心距0j j

M e N =

,偏心距增大系数η:

最大弯矩发生在最大冲刷线以下 1.36z m =处,该处

'max max

201

2

1 3.14

7877.14 1.215 1.36 3.14 1.2500 1.36

245326.43223.71

223.71,0.042425326.43

j o ik j j j N p u z uq z kN

M M kN m e m mm

N γ=+-=+????-???======

现拟定采用C30混凝土,HRB335钢筋,13.8,cd f MPa = 280sd f MPa = 查表可知当 4.0

4.0

11.31 6.670.600

h α=≥

==时桩的计算长度如下计算

0 4.0 4.0

0.5()0.5(6.69) 6.680.600

p l l m α=?+=?+=

长细比/ 6.68/1.2 5.57 4.4,p l d ==>应考虑纵向弯曲对偏心矩的影响,取

0.90.9600540s r r mm ==?=,则截面的有效高度5406001140o s h r r mm =+=+=

现进行偏心距增大系数η计算:

10.2 2.7/0.2 2.742/11400.2991

o o e h ζ=+=+?=≤

221.150.01/ 1.150.01 6.68/1.2 1.10 1.0,=1.0p l d ζζ=-=-?=>故取

22

1211 6.68=1+()1()0.29 1.0 1.174421400/) 1.21400()1140

p o o l h h ηζζ=+???=??(e

故考虑纵向弯曲对偏心矩的影响后, 1.1744250o e mm η=?= ① 计算受压区高度系数

1.1744250o e mm η=?=,mm d r 6002/12002/===,5400.9600

s r g r === 则配筋率由下式计算:

()13.8600508280690()280500.960014000151200cd o sd o f Br A e B A B A

f C e Dgr C D C D

ηρη-?-?-=

=?=-?-??-

承载力计算如下:经查表可得0.95, 1.25, 1.25b c s γγγ===/u j N N

2222

0.950.9513.8(600)280(600)1.25 1.25

377568076608000b b u cd sd c s N Ar f C r f A C A C γγρργγρ

=

+=???+????=+ 采用试算法进行计算,其计算结果如下表:

由计算表可见,当0.86ξ=时,计算纵向力u N 与设计值j N 之比较为合理,此时可得

0.86ξ=,0.0234ρ=-。 ② 计算所需纵向钢筋的截面积 由于

0.0196ρ=-小于规定的最小配筋率,故采用0.005ρ=进行计算

2220.005 3.14(600)5652s A r mm ρπ==??=

现采用21225,5890s A mm Φ=,布置如图所示。

80s a mm =

实际配筋率22

445890

0.52%0.5%3.141200

s A d ρπ?=

==>?,满足规范要求。 混凝土净保护层8028.4/265.860c mm mm =-=>,满足规范要求。 纵向钢筋间的净距为

3.14(60080)1228.4

107.6712

mm ?--?=,满足规定净距不应小于

80mm 且不大于350mm 的要求。

5、对截面进行强度复核

由前面的计算结果:041e mm η=;80s a mm =;520s r mm =;0.867g = 实际配筋率0.0052ρ=。 ① 在垂直于弯矩作用平面内

长细比/ 5.577p l d =<,故稳定系数 1.0?=

混凝土截面积为2

23.14120011304004

c A mm ?==,实际纵向钢筋面积

25890g A mm =,在垂直于弯距作用平面内的承载力为:

31111

10.95(13.811304002805890)

1.25 1.2513109.031013109.035326.43,u b cd c sd s c s j N f A f A N kN N kN ?γγγ??'=+=????+?? ???

=?=>=满足承载力要求 ② 弯距作用平面内

013.8+0.00520.8672808280+808.08=600=13.8+0.005228013.8+1.456cd sd cd sd Bf D gf B D B D

e r A

f C f A C A C

ρηρ+???=

?+??

现采用试算法列表计算

当=1.12ξ时,0=50.78e mm η,与设计的0=50e mm η很接近,故取=1.12ξ为计算值。在弯矩作用平面内的承载力为:

2222 3.0.950.95=[13.8 2.8747(600) 2.57160.0052(600)280]101.25 1.25

11878.375326.43b b u cd sd c s j N f Ar C r f kN N kN γγργγ-=

+???+?????=>=,满足规范要求。

桩身配筋图见附图

6.1桩底持力层承载力验算:

5334.540

=

==0.110,=L+2ltan 9.8211.31tan 13.79,

48434.4

44M e m a m N ?=+??=∑∑240

2tan

5.6211.31tan

9.59,=0,=9.5913.79=132.25,4

4

b B l m h A ab m ?

=+=+?==? []223311

13.799.59211.37,0,11.31,100066

ao W ab m m l m f kPa γ==??====

2

23.14 3.1420-10 1.2)(2510) 1.24410.26kN γ-

????+-???==?()(13.799.59-6613.799.59

_

max =l+-+(1+)42392.40.110132.25

10.2611.31(1)458.65132.25211.37BL h N eA

p h A A W

kPa

γγγ?=?+?+=

[]max <,R ao p f γ故满足规范要求

6.2、按地基土的支承力确定和验算桩基的承载能力:

1

2

a ik i p r R u q l A q =+∑,

[]{})3(2200-+=h k f m q a r γλ

22

131.14

m d A ==

π,m d u 08.4)1.0(=+=π

70.0=λ,8.00=m ,m h 14=,[]kPa f a 10000=,0.102=k ,

32/101020m kN =-=γ,kN Pi 24.7735=

[]{}[]0022(3)=0.80.710001010(143)1176r a q m f k h kPa λγ=+-=??+??-=

11

4.0850011.31 1.131117612866.25622

a ik i p r R u q l A q kN =+=???+?=∑

[]223.1417763.70 6.6915 1.215 1.211.31=7937.02<424

i a P G kN K R π

+=+???+????

满足规范要求 7.承台的强度检验:

7.1承台冲切承载力验算承台的强度检验

桩对承台的冲剪验算

1、柱或墩台向下冲切承台的冲切承截力计算

[])(2)(26.000x x py y y px td ld b a b h f F αααγ+++≤

由设计图,可知ld F 很少,故不需进行验算,易知其满足要求。

7.2、角桩

换算正方形边长=0.8=0.8 1.2=0.96p b d m ?, 根据安全等级二级验算,所以有

000.6()()2

2y x ld td px y py x a a F f h a b a b γ?

?

''≤+

++

???

?

由设计图,可知ld F 很少,故不需进行验算,易知其满足要求。 7.3边桩

根据安全等级二级验算,所以有

[]

)2(667.0)(6.0000x x p px td ld a b h b a h f F +?++'≤γ

由设计图,可知ld F 很少,故不需进行验算,易知其满足要求。

因为基桩在承台的布置范围不超过墩台边缘以刚性角向外扩散范围,故不验算桩对承台的冲剪强度。

如有侵权请联系告知删除,感谢你们的配合!

简支T形桥梁工程课程设计报告

桥梁工程课程设计(本科) 专业道路桥梁与渡河工程班级15春 姓名炜灵 学号9

理工大学网络教育学院 2016年12月 一、课程设计目的 本课程的任务和目的:学生通过本课程的设计练习,使学生掌握钢筋混凝土简支T梁设计计算的步骤和法,学会对T梁进行结构自重力计算、汽车荷载和人群荷载力计算、作用效应组合;在汽车和人群荷载力计算时,学会用偏心受压法和杆杠原理法求解荷载横向分布系数。 二、课程设计题目 装配式钢筋混凝土简支T形梁桥设计 三、课程设计任务与指导书(附后) 四、课程设计成果要求 设计文本要求文图整洁,设计图表装订成册,所有图表格式应符合一般工程设计文件的格式要求。 五、课程设计成绩评定 课程设计文本质量及平时成绩,采用五级制评定:优、良、中、及、不及。

装配式钢筋混凝土简支T形梁桥 课程设计任务与指导书 一、设计容 根据结构图所示的一标准跨径为L b=25m的T形梁的截面尺寸,要求对作用效应组合后的最不利的主梁(一根)进行下列设计与计算: 1、行车道板的力计算; 2、主梁力计算; 二、设计资料 1、桥面净宽:净-7(车行道)+2×1.0(人行道)+2×0.25(栏杆)。 2、设计荷载:公路-II级,人群3.5kN/m2。 4、结构尺寸图: 主梁:标准跨径Lb=25m(墩中心距离)。 计算跨径L=24.50m(支座中心距离)。 预制长度L’=24.95m(主梁预制长度)。 横隔梁5根,肋宽15cm。

桥梁纵向布置图(单位:cm) 桥梁横断面图(单位:cm) T型梁尺寸图(单位:cm) 三、知识点(计算容提示) 1、行车道板计算 1)采用铰接板计算恒载、活载在T梁悬臂根部每延米最大力(M和Q)。 2)确定行车道板正截面设计控制力。 2、主梁肋设计计算 1)结构重力引起力计算(跨中弯矩和支点剪力),剪力按直线变化,弯矩按二次抛物线变化。

基础工程课程设计

. 土木工程专业基础工程课程设计任务书 ————桩基础设计 一、设计资料 1、某建筑场地在钻孔揭示深度内共有6个土层,各层土的物理力学指标参数见表1。土层稳定混合水位深为地面下1.0m ,地下水水质分析结果表明,本场地下水无腐蚀性。 建筑桩基设计等级为乙级,已知上部框架结构由柱子传来的荷载(作用在柱底即承台顶面): kN V k 3200=,kNm M k 400=,H = 50kN ; 柱的截面尺寸为:400×400mm ; 承台底面埋深:d=1.5m 。 2、根据地质资料,以第4层粉质粘土为桩尖持力层,采用钢筋混凝土预制桩 3、承台设计资料:混凝土强度等级为C20,轴心抗压强度设计值为kPa f c 9600=,轴心抗拉强度设计值为kPa f t 1100=,钢筋采用HRB335级钢筋,钢筋强度设计值2/300mm N f y = 4、《建筑桩基技术规范》(GJG94-2008) 二、设计内容及要求: 1、按照持力层埋深确定桩长,按照长径比40-60确定桩截面尺寸; 2、计算单桩竖向承载力极限标准值和特征值; 3、确定桩数和桩的平面布置图; 4、群桩中基桩的受力验算; 5、软弱下卧层强度验算; 6、承台结构计算; 7、承台施工图设计:包括桩的平面布置图,承台配筋图和必要的图纸说明; 8、需要提交的报告:任务书、计算书和桩基础施工图。 注:1、计算书打印,按照A4页面,上下左右页边距设置为2.0cm ,字体采用宋小四号 2、图纸采用3号图幅,图纸说明即为图中的说明 3、任务书、计算书和桩基础施工图装订成一册 4、将电子稿按班打包交上来,每人的电子稿名称按照学号+姓名命名

基础工程课程设计浅基础

基础工程课程设计浅基 础 集团标准化办公室:[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]

专业班级建筑工程技术1002班学号 姓名肖庆 日期

《基础工程》课程设计专业班级建筑工程技术1002班 学号 姓名肖庆 日期 基础工程课程设计任务书 设计题目:武汉一中学宿舍楼基础 设计 班级建工10级 学生肖庆 指导教师杨泰华、王瑞芳 武汉科技大学城市建设学院 二O12年五月 一.设计题目:武汉一中学宿舍楼基础设计 二.建设地点:武汉市 三.设计原始资料: 1.地质、水文资料:

根据工程地质勘测报告,拟建场地地势较为平坦,该场地地表以下土层分布情况如表1所示。 地下水位距地表最低为-1.8m ,对建筑物基础无影响。 2.气象资料: 全年主导风向为偏南风,夏季主导风向为东南风,冬季主导风向为北偏西风;常年降雨量为1283.7mm 左右,基本风压为m 2。 3.底层室内主要地坪标高为士,相当于绝对标高6.564m 。 四.上部结构资料 上部结构为框架结构,采用粉煤灰轻渣空心砌块,3/8m kN =γ,底层填充墙高为3.4m 。地基基础设计等级为乙级。柱截面尺寸为400mm*500mm;传至底层柱下端的荷载分别为: 传到边柱A 、D 轴线的荷载为:(1)k F =(1234+3n )kN ,m kN n M k .)250(+=,剪力k H =(30+2n)kN 。(其中,k k H M ,沿柱截面长边方向作用;n 为学生学号最后两位数); 传到 中柱B 、C 轴线的荷载为:轴力k F =(1643+2n)kN ,m kN n M k .)360(+= 所有柱剪力作用在基础顶面;基础梁截面尺寸取为250mm*400mm 。 五、设计内容及要求 A.柱下独立基础 对于边柱,采用柱下独立基础。设计参照教材例2-2及例2-3. B.双柱联合基础 对于间距小的中柱,可采用双柱联合基础。 轴线 C.轴线3及J 相交的柱;轴线K 及2相交的柱荷载同边柱A 、D 轴线的柱; 轴线1及C 相交的柱和轴线2及B 相交的柱采用双柱联合基础。

桥梁工程课程设计计算书

《桥梁工程》课程设计 专 业:土木工程(道桥方向) 班 级: 2011班 学生姓名: 周欣树 学 号: 指导教师: 一、确定纵断面、横断面形式,选择截面尺寸以及基本设计资料 1. 桥面净宽:净—72 1.0+? 荷载: 公路—Ⅱ级 人群—23.0kN m 人行道和栏杆自重线密度-5.0kN m 2. 跨径及梁长:标准跨径13b L m = 计算跨径12.40L m = 主梁全长 ' 12.96L m = 3. 材料 钢筋:主筋用HRB400级钢筋,其他用HPB335级钢筋 混凝土:C40,容重325kN m ; 桥面铺装采用沥青混凝土;容重323kN m 4.构造形式及截面尺寸 梁高: 1.0h m = 梁间距:采用5片主梁,间距。 采用三片横隔梁,间距为

梁肋:厚度为18cm 桥面铺装:分为上下两层,下层为C25砼,路缘石边处厚 ;上层为沥青砼,。桥面采用%横坡。 桥梁横断面及具体尺寸:(见作图) 二、确定主梁的计算内力 (一)计算结构自重集度(如下表) (二)计算自重集度产生的内力(如下表) 注:括号()内值为中主梁内力值 根据计算经验,边梁荷载横向分布系数大于中梁,故取边梁进行计算分析。 (三)支点处(杠杆原理法) 由图可求得荷载横向分布系数: 汽车荷载:1 0.3332oq m η==∑ 人群荷载: 1.222or r m η== (四)跨中处(修正刚醒横梁法) 1、主梁的抗弯惯性矩I x 平均板厚:()1 1012112H cm =+= 22 3344 1111100 162111621127.86181001810027.861221223291237.580.03291x I cm m ???? =??+??-+??+??- ? ????? == 2、主梁的抗扭惯性矩Ti I 对于T 形梁截面,抗扭惯性矩计算如下:见下表. 3.计算抗扭修正系数 主梁的间距相等,将主梁近似看成等截面,则得 其中:∑It ---全截面抗扭惯距

基础工程桩基础课程设计

基础工程课程设计 课程名称:桩基础课程设计 院系:土木工程系专业: 年级: 姓名: 学号: 指导教师: 西南交通大学

目录 一、概述 (3) 1.1 设计任务 (3) 1.2设计资料 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。 二、设计计算 .................................................................................................................. 错误!未定义书签。 2.1桩的计算宽度 ................................................................................................... 错误!未定义书签。 2.2桩的变形系数α ............................................................................................... 错误!未定义书签。 2.3桩顶的刚度系数ρ1,ρ2,ρ3,ρ4。 .......................................................... 错误!未定义书签。 2.4计算承台底面形心O 点的位移a,b,β........................................................ 错误!未定义书签。 2.5计算作用在每根桩顶上的作用力 .............................................................. 错误!未定义书签。 2.6计算局部冲刷线处弯矩M0,水平力Q0及轴向力N0 ..................... 错误!未定义书签。 三、验算单桩轴向受压容许承载力 ......................................................................... 错误!未定义书签。 3.1局部冲刷线以下深度y 处截面的弯矩 y M 及 y σ .................................. 错误!未定义书签。 3.2桩顶纵向水平位移计算 ................................................................................ 错误!未定义书签。

基础工程课程设计报告

基础工程课程设计 名称:桩基础设计 姓名:文嘉毅 班级:051124 学号:20121002798 指导老师:黄生根

桩基础设计题 高层框架结构(二级建筑)的某柱截面尺寸为1250×850mm ,该柱传递至基础顶面的荷载为:F=9200kN ,M=410kN?m ,H=300kN ,采用6-8根φ800的水下钻孔灌注桩组成柱下独立桩基础,设地面标高为±0.00m,承台底标高控制在-2.00m ,地面以下各土层分布及设计参数见附表,试设计该柱下独立桩基础。 设计计算内容: 1.确定桩端持力层,计算单桩极限承载力标准值Q uk; 2.确定桩中心间距及承台平面尺寸; 3.计算复合基桩竖向承载力特征值R a及各桩顶荷载设计值N,验算基桩竖向承载力;计算基桩水平承载力R Ha并验算; 4.确定单桩配筋量; 5.承台设计计算; 湿 重 度 kN/m3

设计内容 一.确定桩端持力层,计算单桩极限承载力标准值uk Q 1.确定桩端持力层及桩长 根据设计要求可知,桩的直径d =800mm 。 根据土层分布资料,选择层厚为4.5m 的层⑧粉质粘土为桩端持力层。根据《建筑桩基技术规范》的规定,桩端全断面进入持力层的深度,对粘性土、粉土不宜小于2d 。因此初步确定桩端进入持力层的深度为2m 。则桩长l 为: l =4.3+3.8+2.8+2.3+4.4+3.0+2.5+2.9+5.7+0.8+2-2=32.5m 2.计算单桩极限承载力标准值 因为直径800mm 的桩属于大直径桩,所以可根据《建筑桩基技术规范》中的经验公式计算单桩极限承载力标准值uk Q : pk uk sk pk sik i p si p Q Q Q u q l q A =+=ψ+ψ∑ (1-1) 其中桩的周长u =d π=2.513m ;桩端面积p A =2/4d π=0.503㎡;si ψ、p ψ为别为大直径桩侧阻、端阻尺寸效应系数,si ψ=() 1/5 0.8/d =1, p ψ=()1/5 0.8/D =1。 根据所给土层及参数,计算uk Q : uk Q =2.513×1×[23×(4.3-2)+20×3.8+28×2.8+40×2.3+28×4.4+48 ×3.0+66×2.5+ 58×2.9+60×5.7+52×0.8+60×2]+1×710×0.503=3883.6kN 确定单桩极限承载力标准值uk Q 后,再按下式计算单桩竖向承载力特征值:

土木5桥梁桩基础课程设计word文档

桥梁桩基础课程设计任务书

1、桥墩组成:该桥墩基础由两根钻孔灌注桩组成。桩径采用φ=1.2m ,墩柱直径采用φ=1.0m 。桩底沉淀土厚度t = (0.2~0.4)d 。局部冲刷线处设置横系梁。 2、地质资料:标高25m 以上桩侧土为软塑亚粘土,其各物理性质指标为:容量γ=18.5kN /m 3,土粒比重G=2.70g/3cm ,天然含水量%21=ω,液限 %7.22=l ω,塑限%3.16=p ω。标高25m 以下桩侧及桩底土均为硬塑性亚粘土,其物理性质指标为:容量γ=19.5kN /m 3,土粒比重G=2.70g/3cm ,天然含水量 %8.17=ω,液限%7.22=l ω,塑限%3.16=p ω。 3、桩身材料:桩身采用25号混凝土浇注,混凝土弹性模量 αMP E h 41085.2?=,所供钢筋有Ⅰ级钢和Ⅱ级纲。 4、计算荷载 ⑴ 一跨上部结构自重G=2350kN ; ⑵ 盖梁自重G 2=350kN ⑶ 局部冲刷线以上一根柱重G 3应分别考虑最低水位及常水位情况; ⑷公路Ⅱ级 : 双孔布载,以产生最大竖向力; 单孔布载,以产生最大偏心弯矩。 支座对桥墩的纵向偏心距为3.0=b m (见图2)。计算汽车荷载时考虑冲击力。 ⑸ 人群荷载: 双孔布载,以产生最大竖向力; 单孔布载,以产生最大偏心弯矩。 ⑹ 水平荷载(见图3) 制动力:H 1=22.5kN (4.5); 盖梁风力:W 1=8kN (5); 柱风力:W 2=10kN (8)。采用常水位并考虑波浪影响0.5m ,常水位按45m 计,以产生较大的桩身弯矩。W 2的力臂为11.25m 。

图4 5、设计要求 ⑴确定桩的长度,进行单桩承载力验算。 ⑵桩身强度验算:求出桩身弯矩图(用座标纸画),定出桩身最大弯矩值及其相应截面位置和相应轴力,配置钢筋,验算截面强度(采用最不利荷载组合及常水位)。 ⑶计算主筋长度、螺旋钢筋长度及钢筋总用量。 ⑷用A3纸绘出桩的钢筋布置图。 二、应交资料 1、桩基础计算书 2、桩基础配筋图 3、桩基础钢筋数量表

桥梁课程设计说明书-35m

《桥梁工程》课程设计 姓名:粟峰 班级:交建12-1班 学号: 02120482 中国矿业大学力学与建筑工程学院 二О一五年一月

中国矿业大学桥梁工程课程设计简支梁桥课程设计 装配式钢筋混凝土T型梁桥设计 设计说明书 课程编号:021141 《桥梁工程》课程设计大纲 2周2学分 一、课程设计性质、目的及任务 桥梁工程课程设计是土木工程专业交通土建专业方向重要的实践性教学环节,是学生修完《桥梁工程》课程后对梁式桥设计理论的一次综合性演练。其目的是使学生深入理解梁式桥的设计计算理论,为今后独立完成桥梁工程设计打下初步基础。其任务是通过本次课程设计,要求熟练掌握以下内容: 1.梁式桥纵断面、横断面的布置,上部结构构件主要尺寸的拟定。 2.梁式桥内力计算的原理,包括永久作用的计算、可变作用的计算(尤其是各种荷载横向分布系数的计算)、作用效应的组合。 3.梁式桥纵向受力主筋的配置、弯起钢筋和箍筋的配置,以及正截面抗弯、斜截面抗剪、斜截面抗弯和挠度的验算,预拱度的设置。 4.板式橡胶支座的设计计算。 二、适用专业 交通土建专业 三、先修课程 材料力学、弹性力学、结构力学、结构设计原理、地基与基础工程、交通规划与道路勘测设计、道路工程、桥涵水力水文 四、课程设计的基本要求 本设计为装配式钢筋混凝土简支T型梁桥设计(上部结构),其下部结构为重力式桥墩和U型桥台,支座拟采用板式橡胶支座。学生在教师的指导下,在两周设计时间内,综合应用所学理论知识和桥梁工程实习所积累的工程实践经验,贯彻理论联系实际的原则,独立、认真地完成装配式钢筋混凝土T型梁桥的设计。 基本要求为:计算书应内容完整,计算正确,格式规范,叙述简洁,字迹清楚、端正,图文并茂;插图应内容齐全,尺寸无误,标注规范,布置合理。

基础工程课程设计(1)

目 录 一、已知技术参数和条件 ................................... 1 1.1、地质与水文资料 ................................... 1 1.2、桩、墩尺寸与材料 ................................. 1 1.3、荷载情况 ......................................... 1 二、任务和要求 ........................................... 2 三、计算 ................................................. 3 3.1、桩长的计算 ....................................... 3 3.2、桩的内力计算 ..................................... 4 3.2.1确定桩的计算宽度b1 ........................... 4 3.2.2计算桩的变形系数 ............................ 4 3.2.3计算墩柱顶外力i i i M Q P 、、及局部冲刷线处桩上外力 00M Q P 、、 (4) 3.2.5局部冲刷线以下深度z 处横向土抗力zx P 计算 ....... 6 3.2.6桩身配筋计算及桩身材料截面强度验算 ............ 7 3.2.7柱顶纵向水平位移计算 ......................... 9 四、参考资料和现有基础条件(包括实验室、主要仪器设备等) 10 致谢 . (10)

灌注桩基础课程设计报告书

灌注桩基础课程设计 1、设计资料 (1)设计题号6,设计轴号○B (○A 轴、○C 轴柱下仅设计承台尺寸和估算桩数)。 (2)柱底荷载效应标准组合值如下 ○A 轴荷载:N k 165V m kN 275M kN 2310F k k k =?==;; ○B 轴荷载:N k 162V m kN 231M kN 2690F k k k =?==;; ○C 轴荷载:N k 153V m kN 238M kN 2970F k k k =?==;; (3)柱底荷载效应基本组合值如下 ○A 轴荷载:N k 204V m kN 286M kN 2910F k k k =?==;; ○B 轴荷载:N k 188V m kN 251M kN 3790F k k k =?==;; ○C 轴荷载:N k 196V m kN 266M kN 3430F k k k =?==;; (4)工程地质条件 ①号土层:素填土,层厚1.5m ,稍湿,松散,承载力特征值ak f =95kPa 。 ②号土层:淤泥质土,层厚3.3m ,流塑,承载力特征值ak f =65kPa 。 ③号土层:粉砂,层厚6.6m ,稍密,承载力特征值ak f =110kPa 。 ④号土层:粉质粘土,层厚4.2m ,湿,可塑,承载力特征值ak f =165kPa 。 ⑤号土层:,粉砂层,钻孔未穿透,中密-密实,承载力特征值ak f =280kPa 。 (5)水文地质条件 地下水位于地表下3.5m ,对混凝土结构无腐蚀性。 (6)场地条件 建筑物所处场地抗震设防烈度为7级,场地内无可液化砂土、粉土。 (7)上部结构资料 拟建建筑物为六层钢筋混凝土框架结构,长30m ,宽9.6m 。室外地坪高同自然地面,室内外高差450mm ,柱截面尺寸400mm ×400mm ,横向承重,柱网布置图如下:

浅基础设计计算书_

基础工程课程设计 柱下条形基础设计成果 成果:设计计算书、设计图纸 姓名: 学号: 学院:土木工程学院 专业:土木工程 年级: 2009级 指导老师: 完成时间: 2012年01月

课设简介 1. 课程设计目的 课程设计是高等教育中一直强调和重视的教学实践环节,《基础工程》课程设计是学生在学习《土力学》、《钢筋混凝土结构》和《基础工程》的基础上,综合应用所学的理论知识,完成浅基础和深基础(桩基础)的设计任务。其目的是培养学生综合应用基础理论和专业知识的能力,同时培养学生独立分析和解决基础工程设计问题的能力。 2. 课程设计基本要求 2.1 通过课程设计,要求学生对基础工程设计内容和过程有较全面的了 解和掌握,熟悉基础工程的设计规范、规程、手册和工具书; 2.2 在教师指导下,独立完成课程设计任务指导书规定的全部内容。设计 计算书要求计算正确、文理通顺,施工图布置合理、表达清晰,符合设计规范要求;

目录 课设简介 ............................................................................................. I 目录 ..............................................................................................II 第一章绪论………………………………………………………… 1.1工程概况……………………………………………………… 1.1.1地形………………………………………………………………1.1.2工程地质条件……………………………………………………… 1.1.3岩土设计技术参数………………………………………………… 1.1.4水文地质条件………………………………………………… 1.1.5轴线及上部结构作用何在………………………………………… 1.1.6岩土设计技术参数…………………………………………………第二章基础设计…………………………………………………… 2.1基础梁埋深及高度的确定…………………………………………… 2.2 确定地基承载力设计值…………………………………………… 2.3确定条形基础底面尺寸……………………………………………… 2.4软弱下卧层承载力验算……………………………………………… 2.5基础结构验算………………………………………………… 2.6基础梁配筋验算………………………………………………… 2.6.1正截面受弯钢筋计算……………………………………………… 2..6.2箍筋计算………………………………………………… 第三章翼板配筋计算………………………………………………3.1截面尺寸验算………………………………… 3.2 翼板横向钢筋计算及分布钢筋确定………………………………

基础工程课程设计

基础工程 课程设计报告 题目:某多层住宅小区基础工程设计院(系):土木工程系 专业班级:2013级土木工程1班 学生姓名:**** 学号:13031**** 指导教师:任杰 2016年5月3日至2016年6月7日 课程设计成绩评定表

某建筑工地桩基础工程设计 一、基本设计资料 1.工程概况 某建筑工地,拟建高层建筑小区,地基基础采用桩基础,拟建小区面积长400m,宽300m。建筑物结构传至柱下端的荷载组合为:荷载标准组合,竖向荷载F k=3000KN,弯矩M k=200KN*m,荷载准永久组合,竖向荷载F Q=2000KN,弯矩M k=150KN*m,荷载基本组合,竖向荷载F=4000KN,弯矩M=300KN*m。桩径选择在0.5~1.2m之间取值,承台埋深2m。 2.地勘资料 地基土物理力学指标 根据钻探揭露情况及上述试验统计成果,并结合当地建筑经验,地基土物理力学指标评价见下表,地下水位位于地表以下5m处。 3.主要材料

混凝土:材料自选。 钢筋:主筋用HRB335,其它的自选。 4.计算方法 极限状态设计法(正常使用极限状态设计和承载能力极限状态设计)。 5.设计依据与参考资料 1)《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2011); 2)《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008) 3)《基础工程》教材; 4)提供的技术资料; 二、选择桩型、桩长 采用直径为800mm、长为1+1+4+1-2+0.2+0.1=5.3m的钻孔灌注桩,混凝土用C30,钢筋主筋采用HRB345,其他HPB300,经查表得fc=14.3N/mm2, ft=1.43N/mm2;fy=fy’=300N/mm2。初选第五层(强风化泥岩)作为持力层,桩端进入持力层不得小于0.2d=0.16m,同时不小于0.2m,所以实际取0.2米;初选承台底面埋深2m,桩顶嵌入承台不宜小于50mm,取0.1m。 三、确定单桩竖向承载力特征值R a 1.根据桩身材料确定,初选配筋率ρ=0.4%,ψc=0.8,计算得

桥梁桩基础计算书

桥梁桩基础课程设计

桥梁桩基础课程设计 一、恒载计算(每根桩反力计算) 1、上部结构横载反力N1 N1= 1 2 ?2350=1175kN 2、盖梁自重反力N2 N2= 1 2 ?350=175kN 3、系梁自重反力N3 1 2 ?25 ?3.5 ?0.8 ?1=35kN 4、一根墩柱自重反力N4 KN N 94.222)1025(5.01.5255.0)1.54.13(224=-???+???-=ππ(低水位) KN N 47.195255.08.4155.06.8224=???+???=ππ (常水位) 5、桩每延米重N5(考虑浮力) m KN N /96.16152.14 25=??= π 二、活载反力计算 1、活载纵向布置时支座最大反力 ⑴、公路二级:7.875/k q kN m = 193.2k P kN =

Ⅰ、单孔布载 55.57822.1932 875 .74.24=?+?=)(R Ⅲ、双孔布载 24.427.875 (193.2)2766.3082R kN ??=+?= (2)、人群荷载 Ⅰ、单孔布载 11 3.52 4.442.72R kN =??=

1、计算墩柱顶最大垂直反力R 组合Ⅰ:R= 恒载 +(1+u ) 汽 ?∑i i y P + 人?ql = 1175+175+(1+0.2)?1.245?766.308+1.33?85.4 =2608.45kN (汽车、人群双孔布载) 2、计算桩顶最大弯矩 ⑴、计算桩顶最大弯矩时柱顶竖向力 R= 1N +2N +(1+u )汽 ?∑i i y P + 人 ?ql 2 1 = 1175+175+1.2?1.245?578.55+1.33?42.7 = 2271.14kN (汽车、人群单孔布载) ⑵、计算桩顶(最大冲刷线处)的竖向力0N 、水平力0Q 和弯矩0M 0N = max R +3N + 4N (常水位) = 2608.45+35+195.47=2838.92 kN 0Q = 1H + 1W + 2W = 22.5+8+10=40.5 kN 0M = 14.71H + 14.051W + 11.252W + 0.3活max R = 14.7?22.5+14.05?8+11.25?10+0.3?(2608.45-1175-175) = 933.185kN.m 活max R ——组合Ⅰ中活载产生的竖向力。 四、钻孔灌注桩单桩承载力及强度计算 1、单桩承载力计算 桩长计算:

桥梁工程课程设计说明书

桥梁工程课程设计说明 书 文档编制序号:[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]

1.设计资料与结构布置设计资料 跨径 标准跨径: 计算跨径: 主梁全长: 桥面净宽 净7m(行车道)+2×(人行道)。 设计荷载 公路-Ι级,人群荷载m2,结构重要性系数 01.0 r 。 桥面铺装 4cm厚沥青混凝土面层,其下为C25的混凝土垫层,设双向横坡,坡度为%。两侧人行道外侧桥面铺装厚10cm(4cm厚沥青面层和6cm厚混凝土垫层)。 材料 混凝土:主梁C40,钢筋混凝土重度为25kN/m3; 沥青混凝土面层,重度为23kN/m3; C25混凝土垫层,重度为24kN/m3 主梁数及横隔梁数 主梁数:5;横隔梁数:5。 结构布置

根据设计资料及装配式简支梁桥的构造要求,现拟定结构尺寸如下:主梁高,主梁间距为,梁肋宽为18cm,T形梁翼缘板与腹板交接处厚 14cm,翼缘悬臂端厚8cm。设置五根横隔梁,横隔梁上缘16cm,下缘 14cm。 图1-1 主梁横截面布置图 图1-2 横隔梁布置图

2.主梁恒载内力计算:恒载集度计算: 主梁: 横隔梁: 对于边主梁: 对于中主梁: 桥面铺装层: 栏杆和人行道:52/52/ g=?= 4KN m 合计: 对于边主梁: 对于中主梁: 、恒载内力计算

计算内梁与边梁的恒载内力。支点截面: x=0 M=0 边梁 内梁 l/4截面: x= l/4 边梁 内梁 跨中截面 x= l/2 Q=0 边梁

内梁 表2-1 主梁恒载内力 内 力 剪力Q(kN)弯矩M()截面位置x x=0 x=l/4 x=l/2 注:括号()内值为中主梁内力 3.主梁活载内力计算 支点处荷载横向分布系数 按《桥规》规定:汽车荷载距人行道边缘不小于。在横向影响线上确定荷载横向最不利的布置位置。采用杠杆原理法计算。

基础工程课程设计完整版样本

一设计题目 高层框架结构( 二级建筑) 的某柱截面尺寸为1000×800mm , 该柱传递至基础顶面的荷载为: F=9000kN , M=380kN?m , H=320kN , 采用6-8根φ600-φ800的水下钻孔灌注桩组成柱下独立桩基础, 设地面标高为±0.00m, 承台底标高控制在-1.70m , 地面以下各土层分布及设计参数见附表, 试设计该柱下独立桩基础。 设计计算内容: 1.确定桩端持力层, 计算单桩极限承载力标准值Q uk; 2.确定桩中心间距及承台平面尺寸; 3.计算复合基桩竖向承载力特征值R a及各桩顶荷载设计值N, 验算基桩竖向承载力; 计算基桩水平承载力R Ha并验算; 4.确定单桩配筋量; 5.承台设计计算; 6.绘制桩基结构图。

二 设计内容 一、.确定持力层 根据地质条件, 以层⑧粉质粘土为桩支持力层。采用φ700的水下钻孔灌注桩。对于黏土, 桩端全截面进入持力层的深度不宜小于2d=1.6m.取桩尖进入持力层厚度 2.2m,桩长33m,承台底面埋深1.7m 。 二、计算单桩极限承载力标准值Q uk 由《建筑桩基础技术规范JGJ94- 》式 5.3.5 uk sk pk sik i pk =Q =u q l q P Q Q A ++∑ 进行试算, 桩周长 0.80.5u m π== 桩横截面积 2 2 0.80.54p mm A π==

计算得: 2.5[23(4.3 1.7)20 3.828 2.840 2.348 3.0 uk Q =??-+?+?+?+? 66 2.558 2.9_60 5.7520.8 2.260]0.5700?+?+?+?+?+? =3555.5+350 =3905.5KN 三、 确定桩中心间距及承台平面尺寸 由《建筑桩基础技术规范JGJ94- 》表3.3.3-1知桩的最小中心间距为3.0d=2.4m 。先取桩数为6, 由于柱下桩基, 等距离排列, 桩在平面采用行列式布置, 中心间距3~4(3~4)0.8 2.4~3.2a d m S ≥=?=。边桩中心至承台边的距离为1d=0.8m 。此时承台边缘至桩边缘的距离为400mm,符合规范要求( 承台宽度不宜小于500mm,承台边缘距边桩中心的距离不应小于桩的直径, 且边缘挑出部分不应小于150mm) .承台平面尺寸为8.0 4.8m m ?.具体承台桩位布置如下: 承台桩位布置图( 单位:cm)

基础工程课程设计浅基础

基础工程课程设计浅基 础 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】

专业班级建筑工程技术1002班学号 姓名肖庆 日期

《基础工程》课程设计专业班级建筑工程技术1002班 学号 姓名肖庆 日期 基础工程课程设计任务书 设计题目:武汉一中学宿舍楼基础 设计 班级建工10级 学生肖庆 指导教师杨泰华、王瑞芳 武汉科技大学城市建设学院 二O12年五月 一.设计题目:武汉一中学宿舍楼基础设计 二.建设地点:武汉市 三.设计原始资料: 1.地质、水文资料:

根据工程地质勘测报告,拟建场地地势较为平坦,该场地地表以下土层分布情况如表1所示。 地下水位距地表最低为-1.8m ,对建筑物基础无影响。 2.气象资料: 全年主导风向为偏南风,夏季主导风向为东南风,冬季主导风向为北偏西风;常年降雨量为1283.7mm 左右,基本风压为m 2。 3.底层室内主要地坪标高为士,相当于绝对标高6.564m 。 四.上部结构资料 上部结构为框架结构,采用粉煤灰轻渣空心砌块,3/8m kN =γ,底层填充墙高为3.4m 。地基基础设计等级为乙级。柱截面尺寸为400mm*500mm;传至底层柱下端的荷载分别为: 传到边柱A 、D 轴线的荷载为:(1)k F =(1234+3n )kN ,m kN n M k .)250(+=,剪力k H =(30+2n)kN 。(其中,k k H M ,沿柱截面长边方向作用;n 为学生学号最后两位数); 传到 中柱B 、C 轴线的荷载为:轴力k F =(1643+2n)kN ,m kN n M k .)360(+= 所有柱剪力作用在基础顶面;基础梁截面尺寸取为250mm*400mm 。 五、设计内容及要求 A.柱下独立基础 对于边柱,采用柱下独立基础。设计参照教材例2-2及例2-3. B.双柱联合基础 对于间距小的中柱,可采用双柱联合基础。 轴线 C.轴线3及J 相交的柱;轴线K 及2相交的柱荷载同边柱A 、D 轴线的柱; 轴线1及C 相交的柱和轴线2及B 相交的柱采用双柱联合基础。

基础工程课程设计计算书

基础工程课程设计 说明书 二零一三年六月 土木工程

某框架结构条形基础设计计算书 一、工程概况 威海近郊五层两跨钢筋混凝土框架结构(相当于七层以上民用建筑),车间有三排柱,柱截面尺寸为400×600mm2,平面图如图1。作用在基础顶面的荷载特征值如表1,弯矩作用于跨度方向。室内外高差0.30m。 图1混凝土框架结构平面图 表1 荷载效应特征值 二、地质资料 1.综合地质柱状图如表2,地下水位在细砂层底,标准冻深为2m; 2.冻胀类别为冻胀。

表2 综合地质柱状图 三、设计要求 1.设计柱下钢筋混凝土条形基础; 2.计算该条形基础相邻两柱的沉降差; 3.绘制基础平面图(局部),基础剖面图,配筋图。 四、设计步骤 1.考虑冻胀因素影响确定基础埋深; 2.持力层承载力特征值修正; 3.计算基础底面尺寸,确定基础构造高度; 4.计算条形基础相邻两柱的沉降差; 5.按倒梁法计算梁纵向内力,并进行结构设计; 6.计算基础的横向配筋及翼缘高度; 7.绘制施工图。

五、工作量 1. 设计柱下钢筋混凝土条形基础; 2. 计算该条形基础相邻两柱的沉降差; 3. 完成课程设计计算说明书一份; 4. 完成铅笔绘制2号施工图一张; 5. 配合教师安排进行答辩。 六、内力计算 (一) 确定基础埋深 根据地质资料进入土层1.2m 为粘土层,其基本承载力特征值为147kPa ak f =,可知其为最优持力层,基础进入持力层大于30cm 。又有考虑冻胀因素的影响,根据规范可知,其设计冻深d z 应按下式计算:0 2.0 1.00.90.95 1.71m ...zs zw ze d z z ψψψ=???==,基础 埋深应在设计冻深以下,据此可初步确定基础埋深为2.3m 。根据基础埋深 2.3m>0.5m d =需进行持力层承载力特征值的深度修正,持力层为黄褐色粘性土层。液性指数 2618 0.50.853418 p L L p w w I w w --= = =<--,又0.70.85 e =<,查表可得,承载力修正系数0.3, 1.6b d ηη==,基础底面以上土的加权平均重度m γ= 317 1.2190.8 17.8kN/m 2.0 ?+?=, 条形基础的基础埋深一般自室内底面算起,室内外高差为0.3m ,取 2.30.3 2.6m d =+=, 则可得修正值为:(0.5)147 1.617.8(2.60.5)206.81kPa a ak d m f f d ηγ=+-=+??-=。 (二) 确定基础梁的高度、长度和外伸尺寸 根据规范要求,柱下条形基础梁的高度应该取为柱距的1/81/4倍 ,又有此处柱距取为6500mm ,故可得到基础梁的高度(1/81/4)6200(7751550)mm h =?=,取 1500mm h =,即为 1.5m h =。根据构造要求,条形基础端部外伸长度应为边跨跨距的1/41/3倍,故考虑到柱端存在弯矩及其方向,可以得到基础端部左侧延伸 1(1/4 1/3)(1/41/3)6200(1550 2067)m m l l ==?=,取1 2.0m l =。计算简图如图 2所示:

桥梁基础课程设计

一、课程设计(论文)的内容 在学习桥梁基础工程等课程的基础上,根据给定基本资料(地质及水文资料,荷载)进行桥梁群桩基础的设计,初步掌握桥梁桩基础的设计与计算方法。 二、课程设计(论文)的要求与数据 (一)基本资料 1 地质及水文资料 河床土质为卵石土,粒径50-60mm 约占60%,20-30mm 约占30%,石质坚硬,孔隙大部分由砂填充密实, 卵石层深度达58.6m; 地基比例系数4/120000m kN m =(密实卵石); 地基承载力基本容许值[]01000a f kPa =; 桩周土摩阻力标准值kPa q ik 500=; 土的重度320.00/kN m γ= (未计浮力); 土内摩擦角40?=。 地面(河床)标高69.50m;一般冲刷线标高63.54m;最大冲刷线标高60.85m ;承台底标高67.54m ;常水位标高69.80m ,如图1。承台平面图如图2所示。 纵桥向断面 横桥向断面 图1 桩基剖面图(单位:m ) 图2 单位:m

2 作用效应 上部为等跨30m 的钢筋混凝土预应力梁桥,荷载为纵向控制设计,作用于混凝土桥墩承台顶面纵桥向的荷载如下。 永久作用及一孔可变作用 (控制桩截面强度荷载) 时: ∑N=40746kN 358.60H kN =∑(制动力及风力) ∑M=4617.30k N.m(竖直反力偏心距、制动力、风力等引起的弯矩) 永久作用及二孔可变作用(控制桩入土深度荷载)时: ∑N =46788.00kN 3 承台用C20混凝土,尺寸为9.8×5.6×2.0m ,承台混凝土单位容重 325.0/kN m γ=。 4 桩基础采用高桩承台式摩擦桩,根据施工条件,桩拟采用直径m d 2.1=,以冲抓锥施工。 (二)主要设计依据规范 1 公路桥涵地基及基础设计规范(JTG D63-2007 ) 2 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(J TGD62-2004) 三、课程设计(论文)应完成的工作 设计满足要求的群桩基础,并形成图纸与计算文件。计算文件包括以下内容: 1. 群桩结构分析 (1) 计算桩顶受力 (2) 计算沿桩长度方向弯矩,水平压应力,并画出相应分布图 (3) 桩顶纵向水平位移验算 2. 桩身截面配筋并绘出基桩构造及钢筋图(横截面,立面),进行桩截面强度校核 3 按地基土的支承力确定和验算单桩轴向承载力 4.承台验算 验算项目:承台冲切承载力验算 四、课程设计(论文)进程安排

混凝土桥课程设计

混凝土桥课程设计计算书 第一章混凝土桥课程设计任务书 1. 设计题目:客运专线40m预应力混凝土双线简支箱梁设计 2. 设计资料 (1)桥面布置如图1所示,桥面宽度:12.6m; (2)设计荷载:ZK活载; (3)桥面二恒:190KN/m; (4)主梁跨径:主梁全长40m; (5)结构尺寸图,根据预应力混凝土简支箱梁桥的构造要求设计,可参照图1。 图1 桥面布置图 3. 设计依据 (1)《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1-2005); (2)《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》TB10002.3-2005);(3)《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》(铁建设函(2005)157号);(4)《新建铁路桥上无缝线路设计暂行规定》(铁建设函(2003)205号);(5)《高速铁路设计规范(试行)》(TB 10621-2009); 4. 设计内容 (1)进行上部结构的构造布置并初步拟定各部分尺寸。

(2)主梁的设计: <1> 主梁内力计算 <2> 主梁预应力钢筋配置及验算 <3> 行车道板内力计算及设计 <4> 绘制主梁设计图(包括主梁构造图和配筋图) 5. 设计成果要求: 设计计算书:设计计算说明书用Word文档或手写。整个说明书应满足计算过程完整、计算步骤清楚、文字简明、符号规范的要求。封面、任务书和计算说明书用A4纸张打印,按封面、任务书、计算说明书的顺序一起装订成册,交指导老师评阅。 图纸:要求图面整洁美观,比例适当,图中字体采用仿宋体,严格按制图标准作图。图幅为A3图。 第二章主梁纵向计算 一、设计依据及设计资料 1、设计依据: (1)《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1-2005); (2)《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》(TB10002.3-2005); (3)《京沪高速铁路设计暂行规定》(铁建设函(2004)157号)。 2、设计条件: (1)线路情况:有砟桥面,双线,线间距5.8m;。 (2)环境类别及作用等级:环境作用等级为L1级; (3)施工方法:支架现浇施工。 3.结构形式: (1)截面类型为单箱单室等高度简支箱梁,直线梁,梁端顶板、底板及腹板局部向内侧加强; (2)桥跨布置:梁长为40m,计算跨度为38.5m; (3)桥面宽度:挡砟墙内侧净宽9.6m,挡砟墙宽0.2m;人行道宽1.3m,人行道采用悬臂板方式;上

桥梁基础桩基础设计

1. 初步拟定桩长 桩基础采用高桩承台式摩擦桩,根据施工条件,桩拟采用直径d=1.2m ,以冲抓锥施工。桩群布置经初步计算拟采用6根灌注桩,为对称竖直双排桩基础,埋置深度初步拟定为h=11.31m 。桩长初步拟定为18m ,桩底标高为49.54m 。 2.桩群结构分析 2.1承台底面中心的荷载计算 永久作用加一孔可变作用(控制桩截面强度荷载)时: 407469.8 5.6 2.025.043490()N kN =+???=∑ 358.60()H kN =∑ 4617.30358.60 2.05334.50()M kN =+?=∑ 永久作用加二孔可变作用(控制桩入土深度荷载)时: 46788.009.8 5.6 2.025.049532()N kN =+???=∑ 2.2单桩桩顶荷载计算 桩的计算宽度1b 对于 1.0d m ≥时: 1(1)f b K K d =+ 式中:f K ——桩形状换算系数,对于圆形截面,取0.9; d ——桩直径,取1.2m ; K ——平行于水平作用方向的桩间相互影响系数: 已知:12L m = ; 13(1) 6.6h d m =+= ; 22,0.6n b ==; 对于110.6L h <的多排桩 : 21 21 (1)0.8020.6b L K b h -=+ ?= 所以: 10.90.802(1.21) 1.59()b m =??+=

桩的变形系数α α= 0.8c EI E I = 式中: α——桩的变形系数; EI ——桩的抗弯刚度,对以受弯为主的钢筋混凝土桩,根据现行规范采用; c E ——桩的混凝土抗压弹性模量,C20混凝土7 2.5510c E KPa =?; I ——桩的毛面积惯性矩,4 40.1018()64 d I m π= = m ——非岩石地基水平向抗力系数的比例系数,4 120000/m kN m =; 所以,计算得: 10.62()m α-= 桩在最大冲刷线以下深度h=11.31m ,其计算长度则为: 0.6211.317.02( 2.5)h h α==?=> 故按弹性桩计算 桩顶刚度系数1ρ、2ρ、3ρ、4ρ值计算 已知:0 6.69,11.31l m h m == ;12ζ= (根据《公桥基规》钻挖孔桩采用12 ζ=), 2 2 21.2 1.13()4 4 d A m ππ?= = = 630012000011.31 1.35710(/)C m h kN m ==?=? 22 2 0 1.240tan 11.31tan 21.14242 4d A h m φππ?????=+?=?+?= ? ? ????,易知该值大于相邻底面中心距为直径所得的面积,故按桩中心距计算面积,故取:220 3.28.044 A m π = ?= ∴ 1 176 00016.6911.311121 1.13 2.5510 1.357108.04h l h AE C A ρζ-?? +???==+??+??????+ ? ? 621.923100.925KN m EI =??= 已知:7.02h h α==(>4),∴取h =4,000.62 6.69 4.15()l l m α==?=

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