基础工程双柱式桥墩钻孔灌注桩课程设计

目录TOC\o"1-5"\h\z1设计任务书31.1设计目的31.2设计任务31.2.1设计资料3122地质资料31.2.3材料41.2.4基础 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 41.2.5计算荷载41.2.6设计要求61.3时间及进度安排61.4建议参考资料62设计指导书82.1拟定尺寸82.2荷载设计及荷载组合82.2.1荷载计算82.2.2桩顶荷载计算及桩顶荷载组合82.3桩基设计计算与验算102.3.1桩长确定及单桩承载能力验算102.3.2桩身力及配筋计算112.3.3单桩水平位移及墩台水平位移验算……123设计计算书133.1设计拟定尺寸133.2荷载计算及荷载组合133.3桩基设计计算与验算143.3.1承载能力极限状态荷载组合14332正常使用极限状态荷载组合173.4桩基设计与验算203.4.1桩长与单桩承载力验算203.4.2桩的力计算213.4.3桩身配筋计算244钢筋构造图294.1钢筋用量计算294.1.1纵筋用量计算294.1.2普通箍筋用量计算294.1.3横系梁主筋用量计算294.1.4横系梁箍筋用量计算294.1.5加劲箍筋用量计算294.1.6定位钢筋用量计算304.1.7伸入横系梁箍筋用量计算304.1.8钢筋总用量304.2配筋图304.3三视图30314参考文献1双柱式桥墩钻孔灌注桩设计任务书1.1设计目的：通过本课程设计，掌握承受竖向和水平力作用的单排桩基础的设计与计算，对相应规有一定的了解。1.2设计任务：1.2.1设计资料：我国某公路桥墩采用桩（柱）式桥墩，初步拟定尺寸如下图所示。其上部结构为28米钢筋混凝土装配式T型梁桥,桥面宽7米。设计汽车荷载为公路-H级。1500500041.08一般冲刷线43.80常水位39.78最低水位35.00局部冲刷线弹位：mm）1.2.2地质资料：标高30.00米以上桩侧土为软塑亚粘土，其各物理性质指标为：容重Y=18.5KN/m3，土粒比重G=2.70,天然含水量3=21%,3l=22.7%,3p=16.3%m=7000kN/m4;桩周土极限摩阻力t=40kPa标高30.00米以下桩侧及桩底均为硬塑性土，其各物理性质指标为：容重丫=19.5KN/m3,土粒比重G=2.70,天然含水量3=17.8%,3L=22.7%,3P=16.3%,m=15000kN/m4;桩周土极限摩阻力t=65kPa[（To]=350kPa。1.2.3材料：桩采用C25混凝土浇注，混凝土弹性模量曰=2.85X104MPa,所供钢筋有R235和HRB3351.2.4基础方案：该桥墩基础由两根钻孔桩组成，旋转成孔。（钻头直径（即桩的设计直径）取©=1.2~1.6m,桩底沉淀土厚度t=（0.1~0.3）d。上部柱直径为1.0m，在局部冲刷线处设置横系梁。）1.2.5计算荷载一跨上部结构自重G1（见下表）盖梁自重G2局部冲刷线以上一根桩重G3最低水位：，常水位：桩自重G4横系梁自重G5汽车荷载级（活载）在墩柱顶的反力双孔布载G6=536.68KN单孔布载G7（见下表）车辆荷载反力已按偏心受压原理考虑横向分布的分配影响G7在顺桥向引起的弯矩（见下表）水平荷载：制动力：T=45.00KN作用点在支座中心，距桩顶距离为12.6m。纵向风力：盖梁部分W1（见下表）,对桩顶力臂为11.62m。墩身部分W2（见下表）,对桩顶力臂为4.96m。荷载分组G1G7M荷载分组W编号（学号kNkNkNm编号（学号kN个位）十位）1241540005.22241540015.23241539025.44243540035.852435400荷载分组W62435390编号（学号kN百位）7243539013.08245040023.29245040002450390126设计要求确定桩的长度，进行单桩承载力验算。桩身强度计算，求出桩身弯矩图（用坐标纸绘制）定出最大桩身弯矩值及其相应的截面和相应轴力，配置钢筋，验算截面强度，计算出主筋长度，螺旋钢筋长度，钢筋总用量。验算墩顶纵桥向水平位移。绘制桩基布置图及桩身配筋图。全部设计计算工作、设计计算书编写在一周完成（按五天计），严禁相互抄袭。全部设计文件采用课程设计专用设计用纸和课程设计资料袋。1.3时间及进度安排：1）布置设计容及准备相关参考书、设计规：0.5天2）荷载计算及组合：0.5天3）桩长确定及单桩承载力验算：0.5天4）配筋计算及墩顶位移验算：1天5）设计校核：0.5天6）完成设计说明书：1天7）完成设计图纸。1.天1.4建议参考资料i规：《公路桥涵设计通用规》（JTGD60-2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》(JTGD62-2004）《公路桥涵地基与基础设计规》（JTGD63-2007《道路 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 制图标准》（GB50162-92ii《结构设计原理》凌治平主编，人民交通iii《基础工程》凌治平主编，人民交通iv《桥梁工程》v公路桥涵设计手册《墩台与基础》，人民交通2单排桩基础课程设计指导书2.1拟定尺寸桩径：参考选择围：1.2m~1.6m。桩长：据所选定的持力层选择。摩擦桩的桩长不应小于4m,桩底端部应尽可能达到该土层的桩端阻力的临界深度。一般不宜小于1m。横系梁：梁高取（0.8~1.0）d;梁宽取（0.6~1.0）d。详见《公路桥涵地基与基础设计规》（JTGD63-2007第525条第3款2.2荷载计算及荷载组合2.2.1荷载计算浮力的考虑参见《公路桥涵设计通用规》（JTGD60-2004）第4.2.4条墩柱自重应考虑常水位和最低水位两种情况。钢筋混凝土重度取25KN/m3;有效重度取15KN/m3。2.2.2桩顶荷载计算及桩顶荷载组合参见《公路桥涵设计通用规》（JTGD60-2004第4.1有关条款及《公路桥涵地基与基础设计规》（JTGD63-2007）第1.0.5条~1.0.11条有关条款。可列表计算X荷载名称'、常水位最低水位N(kN)H(kN)M(kN.m)N(kN)H(kN)M(kN.m)1永久作用G1+G2+G3+G52汽车荷载，双跨3汽车何载，单跨4制动力5风力W常水位荷载组合常水位按承载能力极限状态按正常使用极限状态N(kN)H(kN)M(kN.m)N(kN)H(kN)M(kN.m)1+21+31+2+4+5NmaxHMNHMmax1+3+4+5NmaxHMNHMmax最低水位荷载组合最低水位按承载能力极限状态按正常使用极限状态N(kN)H(kN)M(kN.m)N(kN)H(kN)M(kN.m)1+21+31+2+4+5NmaxHMNHMmax1+3+4+5NmaxHMNHMmax2.3桩基设计计算与验算231桩长确定及单桩承载能力验算桩长的计算可以根据持力层位置拟定，再根据单桩容许承载力的验算来修正，也可以根据单桩单桩承载力的验算公式反算桩长。地基承载能力验算根据《公路桥涵地基与基础设计规》(JTGD63-2007)第1.0..8条规定，验算荷载采用正常使用极限状态荷载组合。取能产生最大竖向轴向力Nmax的荷载组合作为控制荷载。g世+GNh=2903.17fiV342桩的力计算计算宽度&L=fcXX(d+1)=1X0.9X(1.5+1)=2.25m桩的变形系数计算7000X2.250.8x2.85x107x0.250.308m'1局部冲刷线处的外力计算耳=2423.&0KNQo=69.31/C/V=975.26XiV-?n桩身力计算弯矩：；〜字69.11ZZ=aZAmBm0.0000.000001.000000.00975.26975.260.320.10.09960.9997422.41975.01997.420.650.20.196960.9980644.32:973.371017.690.970.30.29010.9938265.28969.231034.511.300.40.377390.9861784.92961.771046.701.620.5:0.45752:0.97458102.96:950.471053.421.950.60.529380.95861119.13934.891054.022.270.70.592280.93817.28914.961048.242.600.8[0.645610.91324145.28[890.651035.932.920.9[0.6892610.88407155.10862.201017.303.2510.723050.85089162.71829.84992.553.571.1「0.747140.81410168.13[793.96P962.093.901.2「0.7618310.77415171.43[755.00P926.434.221.30.767610.73161172.74713.51886.254.551.40.764980.68694172.14[669.95842.094.871.5「0.75466:0.64081169.82[624.96P794.785.191.60.737340.59373165.92579.04744.965.521.70.713810.54625160.63[532.74693.365.841.8:0.68488:0.49889154.12[486.55P640.676.171.90.654390.45219147.26441.00588.266.4920.614130.40658.20396.52534.727.142.2:0.5316:0.32025119.63[312.33:431.957.792.40.443340.2426299.76236.62336.388.442.60.354580.1754679.79171.12250.919.092.8[0.26996:0.1197960.75[116.83P177.589.7430.193050.0759543.4474.07117.5111.363.50.050810.0135411.4313.2124.64「12.9940.00005:0.000090.010.090.10M|KNm)Q20040060080010001200由—一一一一-匚由附表B:—!-■■-亠」一—一._—：：：1Km=1.088Mmax==1.088X975.26=106108^m剪力：〔；：：.；=卍：门::.-亍沌：.j-j'y/J!/；，..:XZAmBmJsrJ—■if[0.000二虑M069.31%/069.31」0.320.10.98833-0.007568.5011523-2.261861466.23929090.650.20.95551-0.027966.2263981-8.39562157.83077710.970.30.90135-0.058262.4725685-17.48211644.99045251.300.40.83898-0.095558.1497038-28.698305229.45139861.620.50.76145-0.137452.7760995-41.293238611.48286091.950.60.67486-0.181946.7745466-54.6421258-7.86757922.270.70.58201-0.226840.3391131-68.141203-27.80208992.600.80.48522-0.270833.6305982-81.3639306-47.73333242.920.90.38689-0.312426.8153459-93.853731-67.03838513.2510.28901-0.350520.0312831-105.310224-85.27894113.571.10.19388-0.384413.4378228-115.475083-102.0372603.901.20.10153-0.41337.0370443-124.162073-117.1250284.221.30.01477-0.43691.0237087-131.236022-130.2123134.551.4-0.0658-0.4548-4.5647566-136.630846-141.1956034.871.5-0.1395-0.4671-9.6701312-140.322517-149.9926485.191.6-0.2055-0.4737-14.246670-142.314036-156.5607065.521.7-0.2635-0.4749-18.269422-142.668484-160.9379075.841.8-0.3134-0.4710-21.725219-141.487991-.21321096.171.9-0.3550-0.4622-24.605743-.8446474-.45039056.492-0.3883-0.4491-26.919310-134.912673-161.8319847.142.2-0.4317-0.4117-29.923899-123.693480-153.6173797.792.4-0.4464-0.3631-30.944835-109.073985-140.0188218.442.6-0.4365-0.3073-30.254508-92.3127816-122.5672899.092.8-0.4064-0.2485-28.168277-74.6534414-102.8217189.743-0.3606-0.1905-24.996651-57.2283976-82.225049111.33.5-0.1997-0.0167-13.844672-5.0223536-18.867026112.94-0.0000-0.0004-0.0013862-0.135171-0.1365572343桩身配筋计算£骨=l-98?n=1061Jf/V-7n计算轴力Nj恒载系数1.2活载系数1.4XL98X4D“耳=%+1.2X{[gX1.9BX(25—19J6Z7)]纵筋面积：按含筋率为0.2%配置Aa=—3C1.5EX0.2H=3S.3XlBr*lB94取8根©25HRB335钢筋flsd=280MP&>1^=39.27X10-4thz桩柱采用C25混凝土fed=ll.SAfpn偏心距增大系数长细比AMmajc10612222.33=0.477m取■--1■：.截面有效高度昵:：-__.-匚…&=0.2+2.7^-=1.10^1<2=115-0.01^=1.06^1所以偏心距增大系统1400X0.477/1.425X截面实际偏心距T]e0=1.186X0.477=0.566m轴力偏心距“一i'U!Vi|设='I.1—Afca+Gpfrsd=11-^+0-00^°-5^30Dxo.75lltoA+H.Q02x2^QCEABCD(e°)e0(e0)/e00.400.86670.5414-0.47491.88010.5540.5660.980.390.83690.5304-0.52271.87110.5660.56610.380.80740.5191-0.57071.86090.5770.5661.02E=0.39截面承载力复核Nu=Ar^fcd+Cp子吁爲=0.83697502・1L5-0.5227-0.0027502*280=5249.05KN叽=Sr2fcd+Dpbf,=0.5304*7503-11.5+1.8711・0.0027503・280=3015.32KNm裂缝宽度验算Ms=KmMQ=1.088X623.48=678.35XJV・mAL=206S.18+1.2x1.98X9490--xl.5x1.98x40=1904.71KN&7U51904.71=356ntm(7„=[59.42-—1f280-沁-1.0)-1.6s]-^4=5942X叫严X(2.80X—1』)-1.65LjtX7&02X2S\750JX0.002X1Q-3=-1.613X10^MPa<24MPa所以不必验算宽度纵向水平位移（桩顶）…_筍.%乩=而％+五％EI=5.7X106忑=0£匱=2.46900氏=1.63159A单=^1.63159%=-175417所以x0=0.0040m鋼°=—0.0038rad因为E1=F[=7lX^=0.24Wh=MX甞=6049卅64所以Ell.O4=0.198墩顶水平位移：门=10.9maZ%=3.357h2=0=0由附表14和附表15可知AX1=55.42197=14-18372Afxl=55.42197B‘迟=14.18372墩顶力：Q=QoM=135.00+(11.62-10.9)X5.2+(10.9-4.96)X3.0=156.56KN-II1所以兀1=島d心十M肌jt心=0.02717m=27,2mm4钢筋构造图4.1钢筋用量计算4.1.1纵筋用量计算1=8X(13.35+0.66-0.06X2)=111.12m4.1.2桩身普通箍筋用量箍筋间距取200mm<15d,且不大于300mm,箍筋焊接长度取100mm,选©10H235钢筋1=・Cl-5/2一0.06+0.010/2)X13.35/0.2=291.34m4.1.3横系梁主筋用量搭接长度取900mm>35主筋直接1口=3.5+0.9—0.06X2.=4・28饥/根取配筋率'■Ag=1.22x0.2%=28.8X10~4m2选6根©25HRB335钢筋1=6J0=25.68m4.1.4横系梁箍筋用量间距取400mm,选©10R235钢筋10=(1080X4+25Xn/25)X3500/400=4359咖取9根钢筋l=gj0=39.24m4.1.5加劲箍筋用量选用©25R235钢筋1=2n(1.5/2一0.06+0.008/2)-14/2=30.51m4.1.6定位钢筋用量选用©25R235钢筋1=O.52X4X14/4=7.28?ti4.1.7伸入横系梁箍筋用量1=2n(1.5/2-0.06+0_010/2)-1.08/0.2=23.57m4.1.8总用量I111.12+291.34+25.68+39.244-30.51+7.28+23.57=528.74m4.2配筋图见附图一4.3三视图见附图二5参考文献(JTGi规：《公路桥涵设计通用规》（JTGD60-2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》D62-2004）《公路桥涵地基与基础设计规》（JTGD63-2007《道路工程制图标准》（GB50162-92ii《结构设计原理》凌治平主编，人民交通iii《基础工程》凌治平主编，人民交通iv《桥梁工程》v公路桥涵设计手册《墩台与基础》，人民交通