某橋橋墩樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　基礎(chǔ)工程</b></p><p><b>　　計(jì)算書及圖紙</b></p><p>　　題目名稱 某橋橋墩樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算 </p><p>　　院 （系） 軟件學(xué)院 </p><p>　　

2、專 業(yè) 軟件+道路與鐵道工程 </p><p>　　班 級(jí) 軟件+道鐵 </p><p>　　姓 名 </p><p><b>　　目 錄</b></p&

3、gt;<p>　　基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)任務(wù) 2</p><p>　　基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)計(jì)算書 4</p><p>　　基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)圖紙 9</p><p>　　基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)參考文獻(xiàn) 10</p><p>　　基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)附件

4、 10</p><p><b>　　=</b></p><p>　　?1.基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)任務(wù)</p><p><b>　　設(shè)計(jì)題目：</b></p><p>　　某橋橋墩(臺(tái))樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p><b>　　設(shè)計(jì)資料：</b&g

5、t;</p><p>　　某橋梁上部構(gòu)造采用預(yù)應(yīng)力箱梁。標(biāo)準(zhǔn)跨徑32m，梁長31.9m，計(jì)算跨徑31.5m，橋面寬13m，墩上縱向設(shè)兩排橡膠支座，橋墩采用圓端形實(shí)心墩，平面尺寸形式如圖1所示，墩高12m，計(jì)算墩頂變形時(shí)，不考慮墩身的撓曲。下部結(jié)構(gòu)采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。</p><p><b>　　圖1 橋墩示意圖</b></p><p><

6、b>　　1、水文地質(zhì)條件：</b></p><p>　　河面常水位標(biāo)高25.000m，河床標(biāo)高為22.000m，一般沖刷線標(biāo)高20.000m，最大沖刷線標(biāo)高18.000m處，一般沖刷線以下的地質(zhì)情況如下表1：</p><p>　　表1-1 地質(zhì)情況表</p><p>　　2、設(shè)計(jì)荷載(未考慮荷載分項(xiàng)系數(shù))：</p><p>

7、<b>　?。?）恒載</b></p><p>　　橋面自重：N1=1500kN+6×20kN=1620kN；</p><p>　　箱梁自重：N2=6000kN+6×40kN=6240kN；</p><p>　　橋墩自重：N3=3875kN；</p><p><b>　?。?）活載</

8、b></p><p>　　一跨活載反力：N4=2835.75kN，在順橋向引起的彎矩：M1=3334.3 kN·m；</p><p>　　兩跨活載反力：N5=5030.04kN+6×50kN=5330.4kN；</p><p><b>　?。?）水平力</b></p><p>　　制動(dòng)力：H1=

9、30.0kN，對(duì)承臺(tái)頂力矩6.5m；</p><p>　　風(fēng)力：H2=2.7 kN，對(duì)承臺(tái)頂力矩4.75m</p><p><b>　　3、主要材料</b></p><p>　　承臺(tái)采用C30混凝土，重度γ=25kN/m3、γ′=15kN/m3(浮容重)。</p><p>　　樁基采用C30混凝土，HRB400級(jí)鋼筋；&

10、lt;/p><p><b>　　4、其它參數(shù)</b></p><p>　　結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γso=1.1，荷載組合系數(shù)φ=1.0，恒載分項(xiàng)系數(shù)γG=1.2，活載分項(xiàng)系數(shù)γQ=1.4</p><p><b>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求</b></p><p>　　(1)   根據(jù)墩身尺寸及地質(zhì)情

11、況擬定承臺(tái)平面尺寸及埋深，擬定樁徑、樁數(shù)及樁的平面布置；</p><p>　　(1)確定樁長及單樁豎向承載力；</p><p>　　(2)計(jì)算樁頂及最大沖刷線處的荷載</p><p>　　(3)樁頂縱向水平位移驗(yàn)算</p><p>　　(4)樁身截面配筋計(jì)算</p><p>　　(5)承臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及驗(yàn)算<

12、;/p><p>　　(6)樁及承臺(tái)施工圖設(shè)計(jì)：包括基礎(chǔ)一般構(gòu)造圖、樁身配筋圖、承臺(tái)配筋圖和必要的施工說明</p><p>　　?2.基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)計(jì)算書</p><p>　　一．確定承臺(tái)的幾何尺寸和樁的樁數(shù)、樁長、單樁承載力以及樁的平面布置</p><p>　　1．承臺(tái)及樁身采用C30混凝土。承臺(tái)設(shè)計(jì)簡圖如圖2，承臺(tái)恒載N=5×8&

13、#215;2×25=2000kN?？芍信_(tái)底面的豎向荷載N（兩跨活載時(shí)）=1620+6240+3875+2000+5330.4=19065.4kN。</p><p>　　2．設(shè)計(jì)樁徑取，鉆孔灌注樁；鉆孔機(jī)具為Φ100cm旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)。樁數(shù)n設(shè)計(jì)為6個(gè)，μ為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，取1.1。當(dāng)時(shí)，最外一排柱至承臺(tái)底板邊緣的凈距不得小于且不得小于0.5m，且鉆孔灌注樁的樁中心距不應(yīng)小于，根據(jù)承臺(tái)尺寸及以上布樁原則，承臺(tái)底面樁

14、的平面布置簡圖如圖2。</p><p>　　可計(jì)算的單樁的豎向承載力=1.1×=3177.6kN。 </p><p>　　圖2 承臺(tái)及承臺(tái)底面樁平面布置圖</p><p>　　3．確定樁長l。根據(jù)地質(zhì)條件，將樁端定在碎石層。樁端全截面進(jìn)入持力層的深度取am。</p><p>　　可知。其中：（A按設(shè)計(jì)樁徑計(jì)算），（U按成孔樁徑計(jì)算，

15、旋轉(zhuǎn)鉆成孔樁徑比設(shè)計(jì)樁徑增大30～50mm，取50mm），為鉆孔灌注樁極限摩阻力，由表1-1可查得。碎石。 </p><p>　　可反算出樁端全截面將納入吃里程的深度a，計(jì)算過程如下：</p><p>　　×3.299×(20×2.5+45×3.6+60×2.8+50×3.7+200×a)+0.785×450&

16、lt;/p><p><b>　　解得a=7m。</b></p><p>　　則樁長l=12.6+7=19.6m,可取20m。</p><p>　　二．計(jì)算樁頂及局部沖刷線處的荷載</p><p>　　1．樁的計(jì)算寬度和變形系數(shù)。</p><p>　　由，對(duì)于圓截面樁：，取，與水平力作用方向相互平行的平

17、面內(nèi)樁間凈距為：，取。</p><p><b>　　計(jì)算得</b></p><p>　　又由。由C30混凝土，可得其受撓剛度。</p><p>　　假定為彈性樁，承臺(tái)底面下深度為內(nèi)的土種，由表1-1可知為淤泥質(zhì)土和粉質(zhì)粘土，由表1-1，取，；</p><p>　　且，；由等效面積法換算地基系數(shù)m得</p>

18、<p><b>　　則基礎(chǔ)變形系數(shù)：</b></p><p>　　樁的換算入土深度：，假設(shè)成立，按彈性樁計(jì)算。</p><p>　　2．計(jì)算樁頂剛度系數(shù)。</p><p>　　設(shè)計(jì)樁為鉆孔灌注樁，所以，且，。</p><p><b>　　。</b></p><p>

19、<b>　　由上知。 </b></p><p><b>　　，取</b></p><p><b>　　。</b></p><p><b>　　=0.686EI。</b></p><p>　　×2=0.9154，，取4m。</p>&

20、lt;p>　　查《基礎(chǔ)工程》表6-15得：。</p><p><b>　　則：</b></p><p>　　3.承臺(tái)底面形心處位移（兩跨活載+恒載+制動(dòng)力等）</p><p>　　雙線、縱向、二孔活載下：N=19065.4kN，H=30.0kN，M=3334.3kN?m。</p><p>　　可計(jì)算得，=6

21、5;0.5577EI+0.686EI×6×1.25×1.25=9.78EI,</p><p>　　=6×0.0413EI=0.2418EI，=6×0.1272EI=0.7632EI，</p><p>　　=0.582（EI）。</p><p><b>　　可計(jì)算得</b></p>

22、<p>　　4.計(jì)算作用在每根樁頂上的作用力。</p><p>　　豎向力=3642.99 2845.48 kN</p><p><b>　　水平力</b></p><p><b>　　彎矩</b></p><p>　　5.計(jì)算局部沖刷線處樁身水平力、軸向力和彎矩。</p>

23、<p>　　三．樁頂水平位移計(jì)算</p><p>　　計(jì)算樁在局部沖刷線處水平位移和轉(zhuǎn)角。</p><p>　　由z=0，查表得，所以計(jì)算得：</p><p>　　四．樁身截面配筋計(jì)算</p><p>　　1.計(jì)算樁身最大彎矩及位置</p><p><b>　　由得，。</b></

24、p><p>　　由及，查表得，故樁身最大彎矩深度</p><p><b>　　。</b></p><p>　　由及，查表得?？傻脴渡斫孛孀畲髲澗?lt;/p><p><b>　　。</b></p><p>　　2.樁身截面配筋計(jì)算</p><p>　　由上可知

25、，樁身截面最大彎矩發(fā)生在樁頂下z=1.45m處，該處M=72.8kNm。</p><p>　　計(jì)算單樁軸向力N時(shí)，取恒載分項(xiàng)系數(shù)γG=1.2，活載分項(xiàng)系數(shù)γQ=1.4。則</p><p>　　N=（13735×1.2+5330.4×1.4）÷6=3990.76kN。</p><p>　　柱內(nèi)縱向截面鋼筋按配筋率0.2％計(jì)算，則鋼筋面積A

26、g=π×1/4×0.2％=1570。</p><p>　　現(xiàn)在選用HRB400鋼筋，采用8根φ18的HRB400鋼筋，得Ag=2036。</p><p>　　樁身配筋圖見附圖一。</p><p>　　四．承臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及驗(yàn)算</p><p>　　1.承臺(tái)樁頂處局部受壓驗(yàn)算</p><p>　　由上計(jì)算

27、得，單樁承受的最大軸力為N=3990.76kN。結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γso=1.1。</p><p>　　承臺(tái)內(nèi)基樁樁頂橫截面面積，承臺(tái)內(nèi)計(jì)算底面積。則局部承壓提高系數(shù)。C30混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。</p><p>　　則由γsoN=4389.76Kn<0.9β=28591.3kN，承臺(tái)頂樁處局部受壓強(qiáng)度符合要求，故承臺(tái)內(nèi)樁頂面無需設(shè)置鋼筋網(wǎng)。</p><p>

28、<b>　　2.承臺(tái)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　承臺(tái)設(shè)計(jì)為長8m，寬5m，厚2m，樁頂深入承臺(tái)內(nèi)長度取1.2m，由于不承受縱向拉力，故主筋角度為0。承臺(tái)內(nèi)樁頂面無需設(shè)置鋼筋網(wǎng)</p><p>　　承臺(tái)底面樁布置圖見圖2。承臺(tái)配筋圖見附圖二。</p><p>　　?3.基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)圖紙</p><p><b

29、>　　1.基礎(chǔ)一般構(gòu)造圖</b></p><p><b>　　2.樁身配筋圖</b></p><p><b>　　見附圖一。</b></p><p><b>　　3.承臺(tái)配筋圖</b></p><p><b>　　見附圖二。</b><

30、;/p><p>　　?4.基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)參考文獻(xiàn)</p><p>　　1.中華人民共和國交通部. JTG D60-2004 公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范.</p><p>　　2.中華人民共和國交通部. JTG D62-2004 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范.</p><p>　　3.中華人民共和國交通部. JTG D63-2007 公路橋