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第四章 桩基础.ppt
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更新时间:2019-12-30 17:53:49
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第四章 桩基础.ppt介绍

第四章 桩基础 4.4  桩基础沉降的计算 随着建筑物越来越高大,所遇到的地质条件日趋复杂,特别是考虑桩间土承担一部分荷载后,沉降已成为一个控制条件,使得桩基沉降计算成为桩基设计的一个重要内容。 桩基础沉降的计算范围 需要进行沉降计算 : 不需要沉降计算的情况:           嵌岩桩、设计等级丙级建筑物桩基,对沉降无特殊要求的条形基础下不超过两排桩的桩基。吊车工作制级别A5级A5以下的单层工业厂房桩基(桩端下为密实土层)。 max.book118.com  单桩沉降的计算 在竖向荷载作用下单桩沉降由三部分组成: (1)桩身弹性压缩引起的桩顶沉降; (2)桩侧阻力引起的桩周土中的附加应力以压力扩散角,致使桩端下土体压缩而产生的桩端沉降; (3)桩端荷载引起桩端下土体压缩所产生的桩端沉降。  目前单桩沉降计算方法主要有下述几种: (1)荷载传递分析法; (2)弹性理论法 (3)剪切变形传递法: (4)有限单元分析法 (5)其他简化方法。 这些计算方法的详尽介绍参见有关书籍。 max.book118.com  群桩沉降的计算  群桩沉降组成: 地基基础规范GB50007推荐的群桩沉降的计算 不计桩身压缩量及桩与土间的相对位移,以假想基础为刚性整体,验算桩端以下土沉降。 计算方法:单向压缩分层总和法:     地基内的应力分布宜采用各向同性均质线性变形体理论.按实体深基础(s≤6d)或其他方法(包括明德林应力公式方法)计算: (1)实体深基础(s≤6d) 沉降计算方法同前基础 负摩擦力的确定:负摩阻力成为荷载的一部分 对于下部为岩石的端承桩,可能全桩为负阻力,  对于一般桩,因为桩土都有变形,视二者的相对位移量和方向 以上计算中:对于圆柱及圆桩,计算时应将截面换算成方柱或方桩,取换算柱或桩截面边宽 : 3.受剪切计算 破坏特征:柱与桩边连线所形成的斜截面(图)。当柱(变阶处)外有多排桩形成多个剪切斜截面时,对每一个斜截面都要进行受剪承载力计算。 斜截面受剪承载力计算公式: βhs—受剪切承载力截面高度影响系数, βhs=(800/h0)1/4,当h0小于800mm时, h0取800mm, 当h0大于2000mm时,h0取2000mm V—扣除承台及其上填土自重后相应于荷载效应基本组合时斜截面的最大剪力设计值; b0—承台计算截面处的计算宽度。 β—剪切系数; λ—计算截面的剪跨比, λx=ax/h0, λy=ay/h0。此处ax、ay为柱边或承台变阶处至x、y方向计算一排桩的桩边的水平距离,当λ<0.3时,取λ=0.3;当λ>3时取λ=3。 h0—计算宽度处的承台有效高度 阶梯形承台变阶处、锥形承台的计算宽度b0、有效高度h0的确定: 1)对于阶梯形承台应分别在变阶处(A1-A1,B1-B1)及柱边处(A2-A2,B2-B2)进行斜截面受剪计算(图)。 A1-A1截面: B1-B1截面: 变阶处(A1-A1,B1-B1)斜截面受剪计算: 计算柱边截面(A2-A2,B2-B2)进行斜截面受剪计算。此时: A2-A2截面: B2-B2截面: 2)对于锥形承台应对A-A及B-B两个截面进行受剪承载力计算。此时 截面有效高度均为:h0 A-A截面: B-B截面: 4. 局部受压计算 当承台的混凝土强度等级低于柱或桩的混凝土强度等级时尚应验算柱下或桩上承台的局部受压承载力。 4.9 桩基础设计的一般步骤 ①进行调查研究,场地勘察,收集资料; ②综合勘察报告、荷载情况、使用要求、上部结构条件等确定桩基持力层; ③选择桩材,确定桩的类型、外形尺寸和构造; ④确定单桩承载力; ⑤根据上部结构荷载情况,初步拟定桩的数量和平面布置; ⑥根据桩的平面布置,初步拟定承台的轮廓尺寸及承台底标高; ⑦验算作用与单桩上的竖向和横向荷载; ⑧验算承台尺寸和结构强度; ⑨必要时验算桩基的整体承载力和沉降量,当桩端下有软弱下卧层时,验算软弱下卧层的地基承载力; ⑩单桩设计、绘制桩和承台的结构及施工详图。 max.book118.com 必要的资料准备 建筑物类型及规模; 岩土工程勘查报告; 施工机具和技术条件; 环境条件; 检测条件; 及当地桩基工程经验等。 桩在平面上可布置为:方形(或矩形)、三角形、多边形、梅花形;条形基础下的桩,可采用单排或双排,也可采用不等距。  柱下桩基             墙下桩基 圆(环)形桩基 max.book118.com  布桩方法举例 对横墙下桩基,可在外纵墙之外设一至二根“探头”桩。 在有门洞口的墙下布桩应将桩设置在门洞的两侧。 外纵墙下 "探头"桩 "探头"桩 架式承台 重墙下 架式承台 桩 4.8  桩基承台设计 类型:柱下独立承台、柱下或墙下条形承台梁、筏板承台和箱形承台。 作用:是将桩联结成一个整体,并把建筑物的荷载传到桩上,因而承台应具有足够的强度、刚度。 桩基承台设计内容: 构造; 计算:受弯、受冲切、受剪、局压承载力, max.book118.com 桩基承台构造要求 1.  承台的平面尺寸和厚度: 厚度≥300㎜,宽度≥500㎜。 平面尺寸:承台边缘至边桩中心距离不应小于桩的直径或边长,且边缘挑出部分应≥150㎜,对于条形承台梁应≥75㎜。 筏形、箱形承台: 承台板厚度:宜≥250㎜,且板厚与计算取段最小跨度之比不宜小于1/20。 2. 混凝土:≥C20。 3. 钢筋保护层厚度:台底钢筋的混凝土保护层厚度宜≥70㎜。当有混凝土垫层时不应小于40㎜, 4. 钢筋配置: 承台的配筋按计算确定,对于矩形承台板,宜双向均匀配置,钢筋直径宜≥φ10,间距应满足100~200㎜;对于三桩承台,应按三向板带均匀配置,最里面3根钢筋相交围成的三角形,应位于柱截面范围以内[见图]。 承台梁的纵向主筋应≥φ12,架立筋≥φ10,箍筋直径≥φ6。 筏形、箱形承台配筋与筏基、箱基相同。 5.桩顶与承台的连接构造 桩顶嵌入长度:为保证群桩与承台之间连接的整体性,桩顶应嵌入承台一定长度,对大直径桩宜≥100㎜;对中等直径桩宜≥50㎜。 桩顶主筋锚固长度:混凝土桩的桩顶主筋应伸入承台内,其锚固长度宜≥30dg(Ⅰ级), ≥35dg(Ⅱ、Ⅲ级)对于抗拔桩基应≥40dg。 6. 承台之间的连接构造 单桩桩基承台宜在双向设置联系梁。 两桩桩基承台:宜在其短向设置联系梁。 有抗震要求的柱下独立承台:宜在双向设置联系梁。 联系梁顶面宜与承台顶位于同一标高,梁宽应≥250㎜,梁高可取承台中心距的1/10~1/15。 配筋:计算、构造。 7. 承台埋深: 应≥600㎜; 在季节性冻土等地区≥1000㎜。 保证承台周围填土质量、密实性。 d max.book118.com  柱下桩基独立承台 1. 受弯计算 (1)柱下多桩矩形承台 其破坏特征呈梁式破坏: 挠曲裂缝在平行于柱边两个方向交替出现,承台在两个方向交替呈梁式承担荷载。最大弯矩产生在平行于柱边两个方向的屈服线处。 多桩矩形承台计算截面取在柱边和承台高度变化处。                              垂直于x、y轴方向计算截面弯矩设计值;                        垂直y轴和x轴方向自桩轴线到相应计算截面的距离;                                扣除承台和承台上土重设计值后 i 桩竖向净反力设计值;当不考虑承台效应时,则为第 根

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