桩基础模板学习教案.pptx

会计学 1桩基础模板(mbn)第一页，共120页。4 4 1 1概 概 述 述一、桩基及其作用(zuyng)桩基构成：桩+承台（可为独立(dl)、条形、筏、箱）有高、低两种，前者(qin zh)用于水中第1页/共120页第二页，共120页。桩之作用(zuyng)：（1）将荷载传至硬土层（图4-1a），或分配到较大的深度(shnd)范围（图4-1b），以提高承载力。第2页/共120页第三页，共120页。（2）减小沉降，从而也减小沉降差，故地基强度够，而变形(bin xng)不合要求时亦用。两塔过近，会相对倾斜，用桩基解决厂房内堆载，使柱下基础倾斜，导致柱子开裂。可用桩基解决。第3页/共120页第四页，共120页。（3）抗拔：用于抗风、抗震、抗浮等（图4-1c）（4）有一定抗水平荷载能力，特别(tbi)是斜桩（图4-1b）（5）抗液化：深层土不易液化，浅层土液化后，有桩支撑，有助于上部结构的稳定。第4页/共120页第五页，共120页。所以(suy)应用广泛，沿海、内陆地区均用。同基坑支护、地基处理并为土木工程三大热点。桩基古已应用。上海龙华塔，7层，40.4m,相当于13层楼高,初建于三国东吴时代(AD220-280),重建于宋代AD977年,用木桩,桩周用灰土防腐，是 软基上建高层的范例。第5页/共120页第六页，共120页。近年来，桩基成为高层建筑的主要基础形式，为设计桩基，须了解其类型(lixng)、机理、承载力及变形验算等。2、重型工业厂房、仓库(cngk)、料仓；1、高层(o cn)、重要建筑物；桩基适用范围：第6页/共120页第七页，共120页。桩基设计主要内容(nirng)：桩型选择、单桩承载力确定、群桩承载力和沉降验算，桩身强度和承台计算。4、精密或大型设备(shbi)基础；5、表层软弱土层(t cn)、需处理土层(t cn)；6、地震区。3、较大水平荷载或上拔力的构筑物基础；第7页/共120页第八页，共120页。二、桩的类型(lixng)按承台与地面相对(xingdu)位置分低承台桩基高承台桩基按桩轴线(zhu xin)方向分斜桩竖直桩叉桩第8页/共120页第九页，共120页。1、按材料(cilio)分：木、钢、钢筋混凝土木桩(m zhun)水位以上耐久性差，强度低，我国森林资源不足，应少用钢桩本身强度高，易加工，接头容易，运输方便(fngbin)，但造价是混凝土的 3-4倍，用于海洋平台及陆上重要工程，如宝钢高炉、金茂大厦用钢管桩。钢砼桩取材方便，价格便宜，耐久性好，可预制、现浇，尺寸易调，适用性强，故应用广泛，是主要研究对象。（一）桩的分类第9页/共120页第十页，共120页。2、按桩的制作方法分预制桩质量易保证、现场整洁、用时间少，但配筋由运输(ynsh)、打桩控制，配筋率较大，长度不可过大，现场接桩、截桩难。第10页/共120页第十一页，共120页。灌注桩钻孔、放钢筋(gngjn)笼、浇砼。尺寸灵活，还可扩头，配筋率可以小，但现场脏，质量难保证，例断桩、缩颈、露筋、清底不充分等。第11页/共120页第十二页，共120页。3、按设置效应(xioyng)分是否挤土挤土桩打入或压入，预制桩或沉管灌注桩。挤土使土密实，但打入有噪声，挤土会发生漂桩，还会破坏(phui)周边设施例上海某电话局机务大楼，打桩使周边房屋破坏，赔40万。解决方法：挖地沟、合理安排打桩顺序。非挤土桩钻、挖孔桩，桩长、桩径可较大，可穿越硬土层。无挤密效果，但有些(yuxi)土（饱和软粘土）本不可挤密。部分挤土桩 钻小口径孔，再打入，或钢管、砼管桩第12页/共120页第十三页，共120页。4、按荷载传递(chund)方式分桩端土差、桩很长、灌注桩清底差桩端为岩石、大头桩第13页/共120页第十四页，共120页。(一 一)摩擦 摩擦(mc)(mc)桩 桩(二 二)端承桩 端承桩第14页/共120页第十五页，共120页。5、按直径(zhjng)大小分一般直径(zhjng)桩、微桩、大直径(zhjng)桩微桩（树根桩）d800，往往是端承，一柱一桩，人工挖孔一般(ybn)直径桩(250d800mm)第15页/共120页第十六页，共120页。1、预制钢砼桩（RC桩）断面有方、圆两种,方桩边长250-550，长13.5m;现场预制桩长0.8%(运、吊控制，打桩还会产生拉应力)截面大则作成管桩,有时加预应力(省钢)。（二）常用(chn yn)桩第16页/共120页第十七页，共120页。2、钻（挖）孔灌注桩超高层多用大直径桩，甚至直径 3m，承载力可达4000t，用一般直径桩可能摆不开。可扩孔，用扩孔器或爆扩（少用）。第17页/共120页第十八页，共120页。第18页/共120页第十九页，共120页。3、沉管灌注桩（挤土）锤击或振动沉管，下有钢砼头，再灌混凝土，拔管，易发生断桩、缩颈（软土中）。有人建议复打，造价提高(t go)。仅浙江多用。第19页/共120页第二十页，共120页。缺点：易产生缩颈(su jn)、断桩、局部夹土、混凝土离析等质量事故。第20页/共120页第二十一页，共120页。缩颈常发生在下列(xili)情况：软、硬土层(t cn)交界处；邻桩挤压(j y)。管内混凝土少时；克服缩颈、断桩办法：复打第21页/共120页第二十二页，共120页。4、钢管(gnggun)桩有开口、闭口，开口时形成土芯后亦有一定挤土，d小则挤土可能性大，是否(sh fu)挤土将影响承载力（规范 5-2-10条）第22页/共120页第二十三页，共120页。三、桩的两种极限(jxin)状态（一）桩基承载力极限状态1、超过最大承载力2、产生不适于继续承载的变形3、桩基发生整体失稳（二）桩基正常(zhngchng)使用极限状态变形、耐久性，桩、承台等。第23页/共120页第二十四页，共120页。4 4 2 2单桩承载力的确定 单桩承载力的确定(qudng)(qudng)一、桩、土体系荷载(hzi)传递机理 Q逐渐增大，影响深度也逐渐增加，qs较qp先发挥 Q=QS+QP，Qu=Qsu+Qpu 由实测(sh c)，QS先达极限，对应位移仅4-10mm，和土性、桩径关系不大；而QP达极限需s=0.1d（打入桩），甚至0.3d（灌注桩）了解这些，有助于分析桩的安全储备第24页/共120页第二十五页，共120页。N-q、s-q关系(gun x)：以上是针对摩擦型桩，对端承桩位移传递即刻(jk)完成，qs很小，而Q接近Qp第25页/共120页第二十六页，共120页。2、侧摩阻力qs的大小(dxio)、分布大小(dxio)：和土性、桩表面性质、桩径、桩长、施工方法有关（打入桩一般大，卵石层中灌入桩很大）分布：同样(tngyng)和上述因素有关。不随深度线性增大（拱效应）,有一临界深度(10-20d)时效：粘性土中打入桩，qs开始小后逐渐增大；砂土中打入桩，qs开始大后逐渐减小。试桩应在施工后一段时间：砂土10天；粘性土15天；淤泥25天。第26页/共120页第二十七页，共120页。3、极限端阻qpu计算及其深度(shnd)效应计算qpu的经典理论方法：视桩为埋深l的基础来计算，有整体(zhngt)剪切、局部剪切、刺入三种破坏形式。泰沙基理论按浅基础整体剪切破坏计算(j sun)；Myerhof则考虑桩侧土的强度。xc、xg、xq断面形状系数因埋深大，一般为后二种。但桩端土硬，上覆土软，也可为整体剪切破坏。第27页/共120页第二十八页，共120页。1、概念(ginin)原因(yunyn)桩周地面有较大(jio d)的超载；降低地下水位；当桩围土层由于某种原因相对于桩向下位移时，桩侧摩阻力方向向下，称为负摩阻力。桩穿过欠固结(新填)土层；二、桩的负摩阻力湿陷、冻土融陷。第28页/共120页第二十九页，共120页。第29页/共120页第三十页，共120页。2、负摩擦(mc)发生的范围持力层硬，sp 小，则ln大，端承桩ln=l对一般情况可查表6-1ln可随时间变化第30页/共120页第三十一页，共120页。第31页/共120页第三十二页，共120页。第32页/共120页第三十三页，共120页。3、负摩擦(mc)大小估计影响因素多桩侧及桩端土性、诱因(yuyn)强弱、土的应力历史、桩型等Bjerrum有效应力法公式:zn查表6-2，仅和土类有关，土硬则大。但s=？，不应(b yn)随深度线性增大。第33页/共120页第三十四页，共120页。4、消除负摩擦的措施负摩擦会加大沉降，使桩或土破坏。一般涂适当粘度的沥青以减小负摩擦。桩所受下拉力(ll)：对于(duy)群桩再乘以一个负摩擦群桩效应系数 hn第34页/共120页第三十五页，共120页。三、单桩破坏(phui)模式破坏(phui)模式取决于桩周、桩端土；桩的尺寸(ch cun)；桩的类型。第35页/共120页第三十六页，共120页。第36页/共120页第三十七页，共120页。1、屈曲(q q)破坏2、整体(zhngt)剪切破坏3、刺入破坏(phui)小直径端承桩，细长木桩一般的打入式短桩、钻扩短桩钻孔灌注桩第37页/共120页第三十八页，共120页。R取决于三个方面：(三者同时(tngsh)兼顾，并取最小值)桩本身材料(cilio)强度；上部结构(jigu)的容许变形值；土层的支承能力。四、单桩承载力的确定决定于桩和土，一般由土控制，端承、超长桩等除外。第38页/共120页第三十九页，共120页。一般稳定系数f=1.0，但下述情况下要考虑压屈：1）高承台；2）桩周土可液化；3）桩周土很软（fk 50 kPa）；自由长度(chngd)lc由端部约束及桩土相对刚度定，再由lc/d查f（见规范5.5.3)。1、按桩身强度定第39页/共120页第四十页，共120页。2、按桩周土支撑(zh chng)能力估计（1）静载试验(shyn)一级和部分二级建筑必须(bx)做，试桩数1%且不少于3根。装置、方法：锚桩横梁装置（图），压重平台反力装置等试桩、锚桩、基准桩间距4d，且2m分级加载，稳定后读数，详见规范。第40页/共120页第四十一页，共120页。第41页/共120页第四十二页，共120页。1)QS曲线(qxin)有陡降段，且S总40mm;2)S 总 40mm后，续增两级Q；仍无陡降段。第42页/共120页第四十三页，共120页。1、QS曲线(qxin)拐点法 取明显(mngxin)拐点处荷载为Qu；QS无陡降段时，Qu取S40mm处相应(xingyng)荷载。对于d(b)550mm的预制桩，在Q i+1 作用下，其第43页/共120页第四十四页，共120页。2、Slogt曲线(qxin)(沉降速率)法特点(tdin)：第44页/共120页第四十五页，共120页。3、SlogQ法特点(tdin)：第45页/共120页第四十六页，共120页。极限荷载(hzi)：1）第二转折点 或 2）沉降达40-60mm变异系数d0.15时l=1；d0.15时l1，查表求l对群桩再考虑(kol)群桩效应（见后）极限承载力标准值：设计值：分项系数gsp=1.6第46页/共120页第四十七页，共120页。（2）静力触探法用单桥探头(tn tu)的比贯入阻力或双桥探头(tn tu)的端阻、侧阻标准值，估计桩的侧阻、端阻，定Quk规范仅针对钢砼预制桩给出公式(gngsh)，较烦琐，这里不详述第47页/共120页第四十八页，共120页。（3）经验(jngyn)公式法仅限初步设计阶段(jidun)或不很重要的工程，以下针对不同桩讲qsik 查表6-7，和土性及成桩方法有关，沉管灌注桩小，因质量难保证；对预制桩有深度(shnd)修正系数（灌注桩不修正）qpk 查表6-8，和土性及入土深度有关（a）一般预制桩、灌注桩第48页/共120页第四十九页，共120页。qP 桩端土的承载力标准值(kPa)，对于钻、挖、冲孔灌注桩可按地区经验确定或现行有关规范表格查取，预制(y zh)桩可按表85选用；AP 桩身的横载面面积(min j)(m2)；l1l2l3qs1qs2qs3qpQ第49页/共120页第五十页，共120页。qsi 桩周土的摩擦力标准值(kPa)，对于钻、挖、冲孔(chn kn)灌注桩可按地区经验确定或现行有关规范表格查取，预制桩可按表66选用；li 按土层(t cn)划分的各段桩长(m)。uP 桩身周长(m)，对于(duy)钻、挖、冲孔灌注桩应采用桩直径，当缺乏经验时可按钻头直径或下列数值：螺旋钻1020cm，潜水钻3050cm，机动洛阳铲2030cm，冲击钻4080cm；第50页/共120页第五十一页，共120页。（b）大直径(zhjng)桩 d800qs下降，因一般(ybn)钻、挖孔，使土扰动，粗粒土犹甚;qp下降，因同样大小分布荷载使沉降大。qsik 同样(tngyng)查表6-7；qp 为d=0.8m的端阻标准值（表6-9）Ysi、Yp 尺寸效应修正系数（表6-10）第51页/共120页第五十二页，共120页。（c）嵌岩桩以往按端承设计，欠妥：桩不很短时侧阻部分发挥(fhu)；嵌深段有侧阻，嵌深5d则端承极小。zsi 侧阻发挥系数。当l/d30，桩端岩石好，无沉渣(chnzh)时，对粗粒土取0.7、细粒土取0.8;其余情况取1.0hr 取值不大于5d及实际(shj)嵌深；frc单轴抗压强度zr、zp修正系数（表6-11），h r/d适中时zr 较大所以嵌深度过大无用第52页/共120页第五十三页，共120页。（4）动力(dngl)分析法问题(wnt)：a难定；桩并非刚体，有变形能；动抗力不等于静抗力，例饱和土孔压使R减小。新方法(fngf)：动测，应采用大应变打桩时的能量转换第53页/共120页第五十四页，共120页。oe(贯入度)N(外锤击(chu j)力)主要(zhyo)方法有：2、动力参数(cnsh)法(低应变法)3、锤击贯入法(相似性)4、机械阻抗法5、水电效应法1、波动方程法第54页/共120页第五十五页，共120页。3、桩的抗拔承载力对一级建筑，应试验(shyn)。对其他工程：li 折减系数(xsh)，表6-12，砂土折减多，因s减小，而粘土有粘聚力。l/d小，则li小。第55页/共120页第五十六页，共120页。四、横向(hn xin)承载力横向力：风、地震、吊车制动荷载、水中结构受风浪(fnglng)荷载、非对称开挖横载为主时往往用斜桩，但对一般工业与民用建筑，水平(shupng)载不大，可用竖桩抗水平(shupng)力本节主要讨论此桩身强度控制的可能性大，因桩本身抗横向荷载能力低。问题复杂，和桩土刚度、强度，桩入土深度、桩顶约束有关。承载力确定方法有两种：第56页/共120页第五十七页，共120页。1、横向(hn xin)荷载试验用于横向(hn xin)荷载较大的一级建筑例综合体育馆装置、方法：二根试桩，循环加载（每级均卸载到0）或单调加载（视荷载情况），分级，到破坏或位移达30-40mm。第57页/共120页第五十八页，共120页。极限(jxin)荷载：Hu位移(wiy)陡增前一级荷载（见图，注意凹向）承载力设计值：配筋率较大时（例预制桩，r 0.65%的灌注桩)桩身强度一般够,此时可用地表水平位移10mm（位移控制(kngzh)严时取6mm）时的荷载为RH省去破坏荷载试验无条件试验的小工程，可参照地区经验(横轴为时间)第58页/共120页第五十九页，共120页。2、理论(lln)分析方法桩较长时用弹性地基(dj)梁理论p总分布力（两侧(lin c)压力差），沿x正向为正（竖向载与H0、M0不耦合）M以左侧受拉为正（此时才有负号）M0第59页/共120页第六十页，共120页。k 取值方法：常数法、K法、m法、c法实测表明(biomng)：位移较大时m法较好，以下按m法求解。a 反映土-桩相对刚度第60页/共120页第六十一页，共120页。用级数(j sh)法求解，设代入定ai得简化(jinhu)解：Ax、Bx、Am、Bm 为z的函数(hnsh)，可查表6-13表6-13针对长桩，由表可见az4时各系数接近0，所以az4为长桩分析a，EI大的情况下，桩长应大才会是长桩m 值难测定（本非土性参数），可反分析，经验值见表6-14。位移大则m小，长期荷载下m乘以0.4。第61页/共120页第六十二页，共120页。利用上述(shngsh)公式的计算：xmax：在地表(dbio)，令az=0查表即可求出M：由查表6-16得CII及Mmax位置az=h（M0=0时，Mmax=0？）注意(zh y)：表6-16对应于al=4，大于4亦可用，但小于4不能用第62页/共120页第六十三页，共120页。四、单桩承载力设计 四、单桩承载力设计(shj)(shj)值 值R R的确定 的确定(桩数n 3根)桩数n3根，考虑(kol)相互作用。第63页/共120页第六十四页，共120页。4 4 3 3群桩承载力计算 群桩承载力计算(j sun)(j sun)群桩概念；群桩单桩关系(gun x)如何？一、群桩的承载力 一、群桩的承载力端承群桩(桩基)，简单(jindn)；摩擦桩基，见图第64页/共120页第六十五页，共120页。第65页/共120页第六十六页，共120页。由此可见，桩端处：z群 z单则：S 群 S 单若需 S 群=S 单必降低(jingd)R 群。第66页/共120页第六十七页，共120页。影响R群的因素有：桩数、桩距、桩径、土性(txng)、桩长、群桩平面形状等。群桩效率(xio l)系数群桩的极限(jxin)承载力群桩中各根单桩极限承载力之和群桩效率系数群桩的极限承载力群桩中各根单桩极限承载力之和第67页/共120页第六十八页，共120页。模型(mxng)及载荷试验表明：1、桩距增大(zn d)时，提高；2、桩距相同(xin tn)时，桩数越多，越低；3、桩距增大至一定值后，增加不显著；第68页/共120页第六十九页，共120页。可见(kjin)，桩距，桩数及排列是主要因素，规范归纳为如下原则：端承桩和桩数n9根的摩擦桩以及条形(tio xn)基础下不超过两排的摩擦桩，其群桩的竖向抗压承载力为各单桩竖向抗压承载力的总和。桩距s6d，桩数n 9根的摩擦桩基，可视作一假想的实体(sht)深基础，进行基础下地基承载力验算和沉降计算。第69页/共120页第七十页，共120页。二、群桩的地基强度 二、群桩的地基强度(qingd)(qingd)和变形验算 和变形验算(一 一)强度 强度(qingd)(qingd)验算 验算假想实体(sht)深基础如图第70页/共120页第七十一页，共120页。第71页/共120页第七十二页，共120页。(610)式中：l0,b0 分别表示(biosh)矩形承台下桩群外缘的长度和宽度(m)；0 为桩长范围(fnwi)内各土层(厚度为hi)内摩擦角i 的加权平均值。即第72页/共120页第七十三页，共120页。在中心荷载下要求桩尖平面处压应力(yngl)p满足：(611)在偏心(pinxn)荷载下，除满足式(611)外，尚应满足：(612)第73页/共120页第七十四页，共120页。式中：F 上部结构传至基础(jch)顶面的竖向力设计值(kN)；G 桩 尖 平 面 以 上(yshng)假 想基 础 内 桩 与 桩 周 土 自 重 设 计值(kN)，G=A(d+h)G，G为 桩 土 平 均 重 度，一 般 可 取G=20kN/m3，地 下 水 位 以下取浮重度；第74页/共120页第七十五页，共120页。Mx，My 作 用 于 桩 尖 平 面 处 外 力 对 该 平 面 重 心(zhngxn)的x、y 轴 的 力 矩 设 计 值(kN m)；Wx，Wy 假 想 实 体 基 础(jch)底 面 分 别 对x、y 轴的抵抗矩(m3)；f 桩尖平面处地基(dj)土的承载力设计值(kPa)。当桩端以下主要受力层范围内存在软弱下卧层时，还应按图621计算图验算软弱下卧层，其验算方法与浅基础相似。第75页/共120页第七十六页，共120页。(二 二)群桩的地基 群桩的地基(dj)(dj)变形验算 变形验算方法(fngf)同浅基注：压缩模量Es按实际应力(yngl)实验曲线确；浅基经验系数 s 不适于桩基，桩基的由地区经验确定。第76页/共120页第七十七页，共120页。三、桩基中各桩的受力验算 三、桩基中各桩的受力验算(yn sun)(yn sun)轴心(zhu xn)受压时，式中：Q 桩基中单桩所受的外力(wil)设计值(kN)；(613)G 桩基承台自重设计值及承台上土的自重标准值(kN)；n 桩数。第77页/共120页第七十八页，共120页。当偏心(pinxn)受压时(图617)，第78页/共120页第七十九页，共120页。式中：xi，yi 第i根桩分别(fnbi)至通过桩群重心的y轴和x轴的距离(m)；(614)Mi，Mi 作用于桩群上的外力(wil)对通过桩群重心的x轴和y轴的力矩设计值(kN m)；第79页/共120页第八十页，共120页。其余符号(fho)意义同前。离桩群横载面形心最远处(坐标(zubio)为xmax、ymax)的桩所承受的荷载最大，即Qmax。要求其满足下列条件：(615)除要求(yoqi)满足上式外，还应同时满足式(613)要求(yoqi)。第80页/共120页第八十一页，共120页。4 4 4 4桩基础设计 桩基础设计(shj)(shj)收集资料(上部结构、工程地质、施工(sh gng)方面、当地经验、场地与环境条件等)。内容(nirng)与步骤：定桩型、桩长和桩的截面尺寸，初选承台底面标高；定单桩承载力R；第81页/共120页第八十二页，共120页。定群桩承载力及其验算(yn sun)；桩基中各桩的受力验算(yn sun)；桩身结构设计；承台设计(shj)；绘制桩基施工图。定桩数及桩位布置；第82页/共120页第八十三页，共120页。一、桩型、桩和截面 一、桩型、桩和截面(jimin)(jimin)尺寸的选择 尺寸的选择 据结构类型、楼层数目、荷载性质(xngzh)、地基条件和施工能力确定。例：层 数500灌注桩(mm)50010001200 地基条件：考虑持力层情况。第83页/共120页第八十四页，共120页。桩长由桩端持力层定，桩端应重入坚实土(岩)层一定深度(shnd)，规定：粘性(zhn xn)土和砂土：h(23)d(桩径)碎石(su sh)土：hd嵌岩端承桩：h min 0.5m第84页/共120页第八十五页，共120页。H5d(如图)承台埋深同浅基，d0.5m；要满足(mnz)结构要求，方便施工。硬层hH第85页/共120页第八十六页，共120页。二、确定 二、确定(qudng)(qudng)桩数及布置桩位 桩数及布置桩位(一 一)桩的根数 桩的根数n n轴心(zhu xn)受压：式中：F 作用(zuyng)在桩基上的竖向力设计值(kN)；R 单桩竖向承载力设计值(kN)。G 承台及承台上土的重力(kN)；第86页/共120页第八十七页，共120页。偏心(pinxn)受压：试算至合适(hsh)为止。第87页/共120页第八十八页，共120页。(二 二)桩的中心 桩的中心(zhngxn)(zhngxn)距 距第88页/共120页第八十九页，共120页。(三 三)桩位的布置 桩位的布置(bzh)(bzh)方形(或矩形(jxng)、三角形、梅花形、单排、双排。第89页/共120页第九十页，共120页。原则：尽可能使上部结构(jigu)的中心与桩群横截面的形心重合或接近。第90页/共120页第九十一页，共120页。三、桩身结构设计 三、桩身结构设计(一 一)钢筋 钢筋(gngjn)(gngjn)混凝土预制桩 混凝土预制桩1、构造(guzo)要求第91页/共120页第九十二页，共120页。第92页/共120页第九十三页，共120页。方桩：当边长 b=200500mm桩长 l=530m时：纵向(zn xin)钢筋48根，=1225mm含钢率1左右(zuyu)，最小不低于0.8%。箍筋 68mm，200mm,桩顶、桩尖处加密(ji m)。混凝土大于C30。保护层不小于35mm，预埋钢筋吊环。第93页/共120页第九十四页，共120页。2、桩身截面强度(qingd)计算主筋通过(tnggu)计算确定。验算起吊(qdio)、运输时桩内强度，方法如图。第94页/共120页第九十五页，共120页。对于(duy)方形桩：M f y A s(b2a s)式中：M 按图623，根据起吊方式(fngsh)计 算 的 桩 身 最 大 弯 矩 值(kN m)；(626)fy 受 拉 钢 筋(gngjn)强 度 设 计 值(kPa)；As 纵向受拉钢筋的截面积(m2)；b 方形桩的边长(m)；as 纵向受拉钢筋合力作用点荷截面近边的距离(m)。第95页/共120页第九十六页，共120页。锤击法施工(sh gng)时，锤击压应力按下式估算：式中：自由(zyu)落锤：=1，e=0.6；(627)柴油(chiyu)锤：=2，e=0.8；第96页/共120页第九十七页，共120页。AH、Ac、Ap 锤、桩 垫、桩 的 实 际(shj)截面积(m2)；EH、Ec、Ep 锤、桩 垫、桩 的 纵 向(zn xin)弹性模量(kPa)；H、c、p 锤、桩垫、桩的重度(kN/m 3)；H 锤的落距(m)。第97页/共120页第九十八页，共120页。沿桩纵轴向的锤击拉应力，对于钢管(gnggun)桩可取(0.330.5)p；对于混凝土及预应力混凝土桩可取(0.230.33)p。计算表明，普通钢筋混凝土桩的配筋常由起吊立的强度 计算表明，普通钢筋混凝土桩的配筋常由起吊立的强度(qingd)(qingd)计算控制。计算控制。第98页/共120页第九十九页，共120页。(二 二)灌注桩 灌注桩混凝土强度(qingd)水上(shu shn)不小于C15；骨料不大于40mm，塌落度5070mm；水下不小于C20；骨料小于1/4(管内径(ni jn)，塌落度160200mm.第99页/共120页第一百页，共120页。需配筋时轴心(zhu xn)受压、主筋最小配筋大于0.2%;受弯时，主筋最小配筋大于0.4%;抗拔时，通长(tn chn)配置。第100页/共120页第一百零一页，共120页。箍筋采用(ciyng)环式或螺旋箍筋，不小于6200300mm,保护层厚度(hud)一般(ybn)大于30mm水下大于50mm第101页/共120页第一百零二页，共120页。四、承台设计 四、承台设计(shj)(shj)(一 一)构造 构造(guzo)(guzo)要求 要求如图 混凝土等级(dngj)大于C20；保护层厚大于50mm;配筋按计算定(见下)第102页/共120页第一百零三页，共120页。d50100mm大于300 mm大于600mm(3040)dgb500mm第103页/共120页第一百零四页，共120页。(二 二)承台的内力 承台的内力(nil)(nil)计算 计算1、多桩矩形(jxng)承台多桩矩形承台计算截面(jimin)可取在柱边和承台高度变化处(杯口外侧或台阶边缘)，如图625(a)所示，计算截面(jimin)的设计弯矩可按下式确定：第104页/共120页第一百零五页，共120页。(628)第105页/共120页第一百零六页，共120页。式中 Qi 第i根桩的桩顶外力设计值(kN)，可按式(613)及式(614)计算，但一般宜扣除(kuch)桩基承台自重及承台上的土重；Mx、My 垂直y 轴x 轴方向(fngxing)计算截面处的弯矩设计值(kNm);xi、yi 垂直y 轴x 轴方向自桩轴线到相应计算截面(jimin)的距离(m)。第106页/共120页第一百零七页，共120页。2、等边三桩承台等边三桩承台最常见(chn jin)及最不利的破坏模式分别如图中曲线I、II所示。一般可利用钢筋混凝土板的屈服线理论,取两者的均值作为其计算公式，即：第107页/共120页第一百零八页，共120页。式中 M 由承台形心到承台边缘(binyun)之距离范围内板带的弯矩设计值(kNm);s 桩的中心(zhngxn)距(m);h 方柱的边长或圆柱(yunzh)的直径(m)。第108页/共120页第一百零九页，共120页。3、等腰三桩承台等腰三桩承台的典型的屈服线基本上都垂直于等腰三桩承台的两腰边，如图625(c)所示。试件先在长跨产生开裂破坏，然后(rnhu)才在短距内产生裂缝。因此根据试件的破坏形态并考虑梁的约束影响作用，按梁的理论可得：第109页/共120页第一百一十页，共120页。第110页/共120页第一百一十一页，共120页。式中Mx、My 承台形心到承台两腰和底边(d bin)距离范围内板带的弯矩设计值(kNm)h1、h2 垂直和平行(pngxng)于承台底边的柱截面边长(m);s 长向桩的中心(zhngxn)距离(m);短向桩距与长向桩距之比，0.5时，应按变截面的二桩承台设计第111页/共120页第一百一十二页，共120页。4、柱下或墙下条形(tio xn)桩基承台梁:柱下承台梁按弹性地基(dj)梁计算；墙下承台梁按倒置的弹性(tnxng)地基梁考虑；第112页/共120页第一百一十三页，共120页。工程实践表明：对于中、小型桩基承台梁，桩距在2m以内，墙厚在370mm以内时，按构建(u jin)配筋(如图)尚可。第113页/共120页第一百一十四页，共120页。(三 三)承台厚度及强度 承台厚度及强度(qingd)(qingd)计算 计算先按冲切计算(j sun)，后按剪切复核。有柱对承台冲切和桩对承台冲切，见图，其受冲切承载力应满足(mnz)下式要求：第114页/共120页第一百一十五页，共120页。第115页/共120页第一百一十六页，共120页。式 中：冲 跨 比，a/h0，满 足(mnz)0.31.0，桩对承台冲切时，=1.0；ft 承台混凝土轴心(zhu xn)抗压强度设计值(kPa)；Um 冲切破坏(phui)锥体h0/2 处的周长(m)；第116页/共120页第一百一十七页，共120页。h0 承台冲切锥体(zhu t)的有效高度(m)；FL 作用于冲切锥体(zhu t)上的冲切力设计值(kN)；a 冲跨(m)，即柱边到桩边的水平(shupng)距离。第117页/共120页第一百一十八页，共120页。桩基承台梁斜截面(jimin)的抗剪承载力，按下式计算：式中：V 斜载面的最大剪力设计(shj)值(kN)；fc 混凝土轴心(zhu xn)抗压强度设计值(kPa)；第118页/共120页第一百一十九页，共120页。b 承台验算(yn sun)载面的宽度(m)，可取验算(yn sun)载面上、下边的平均值；计算载面的剪跨比，=ap/h0;ap为柱(墙)边或承台台阶边至最近(zujn)一排桩桩边的距离。当 3时，取=3。第119页/共120页第一百二十页，共120页。