崔德山_第五章_桩基础第三节_第七节.ppt

1.桩数（不考虑群桩效应预估桩数） 承台轴心受压时： 承台偏心受压时： F—作用于桩基承台顶面的竖向力设计值； G—承台及承台上土自重设计值，地下水位以下部分应考虑浮力； R—单桩竖向承载力设计值； μ—系数，取1.1-1.4; n—预估桩数。 2.桩的中心距 按表5-32、表5-33确定桩的最小中心距： 3.桩的排列 宜使桩群承载力合力点与长期荷载重心重合，并使桩基受水平力和力矩较大方向有较大的截面模量； 对于大直径桩宜采用一柱一桩； 同一结构单元宜避免采用不同类型的桩； 柱下桩基础 墙下桩基础 4.承台底面尺寸 根据预估桩数，即可按照承台构造要求及桩的间距要求初步确定承台底面尺寸。 5.桩的入土深度 一般应选择较硬土层作为桩端持力层； 桩端全断面进入持力层的深度： 对于粘性土、粉土不宜小于2d； 砂土不宜小于1.5d； 碎石类土不宜小于1d； 当存在软弱下卧层时，桩基以下硬持力层厚度不宜小于4d。 五、桩基础计算 （一）桩顶作用效应计算 （二）基桩承载力验算 （三）承台计算 （一）桩顶作用效应计算 一般建筑物、受水平力较小、桩径相同的群桩基础 1.基桩桩顶荷载效应计算 （1）竖向力 轴心竖向力作用下 偏心竖向力作用下 2.地震作用效应计算 对于主要承受竖向荷载的抗震设防区低承台桩基，当同时满足下列条件时，桩顶作用效应计算可不考虑地震作用： （1）按《建筑抗震设计规范》规定可不进行天然地基和基础抗震承载力计算的建筑物； （2）不位于斜坡地带或地震可能导致滑移、地裂地段的建筑物； （3）桩端及桩身周围无液化土层； （4）承台周围无液化土、淤泥、淤泥质土。 板式承台的破坏形式 受弯破坏 ? 冲切破坏 剪切破坏 1 承台受弯计算 （1）多桩矩形承台 计算截面取在柱边和承台高度变化处。 承台正截面弯矩设计值可按下式计算： （2）柱下三桩承台 三桩三角形承台弯矩设计值可按下式进行计算： 2 承台受冲切计算 原因： 柱对承台板的冲切引起， 桩对承台板的冲切引起。 柱对承台板的冲切 桩对承台板的冲切 (1)柱对承台的冲切计算 先假定h0： 柱底与承台交接处范围内面积作为锥体顶面，扩散线位置由锥体顶面边缘与相应的桩顶内边缘连线决定，且锥体斜面与承台底面夹角不小于45°。 (2)角桩对承台的冲切计算 四桩（含四桩）以上承台受角桩冲切的承载力按下列公式计算： 3 承台受剪计算 板式承台的剪切破坏面为通过柱边和桩边连线形成的斜截面，如图5-46所示： 当柱边(墙边)外布设多排桩时，会形成多个剪切斜截面，此时，对每一个斜截面都应按上述要求计算其受剪承载力。 六、桩基础设计步骤 1.依勘察报告结合上部结构的荷载要求及其功能特点确定桩基持力层。 2.确定桩型、桩几何尺寸，并满足桩构造要求。 3.依试桩资料、土的原位测试成果、有关规范及当地经验确定单桩承载力R 。 4.按上部结构各部位荷载性质及大小，初步确定各荷载单元承台形式、桩数及其平面布置。 5.在满足承台构造要求的前提下初步确定承台几何尺寸和埋深。 6.对承台中各部位基桩进行荷载效应及承载力验算。若不满足要求则返回至步骤“4”， 重新调整桩数及平面布置。 7.对承台进行受冲切、受剪、受弯配筋及局部受压的结构计算。当不满足要求时，则需对承台的相应几何尺寸及配筋率进行调整直至满足要求。 8.对桩数不少于9根且不少于2排的群桩，应按实体基础验算桩基承载力； 当存在软弱下卧层时应验算下卧层承载力；按规范要求对桩基进行沉降计算。当不满足要求时，则需返回至步骤“1”或步骤“4”， 重新选择持力层或调整桩数及平面布置，再按步骤往下进行设计直至满足要求。 9.绘制桩基结构图。 群桩基础：由两根以上基桩组成的桩基础 基桩：群桩基础中的单桩 复合基桩：承台底地基土也承担荷载的基桩 复合桩基：由桩和承台底地基土共同承担荷载的桩基础。 第三节 竖向荷载下的群桩基础承载力及沉降计算 一、群桩的工作性状 (一)端承型群桩 上部结构荷载大部或全部由桩身直接传递到桩端，通过桩侧摩阻力传递到土层中的应力不大； 桩端持力层较刚硬，压缩性低，桩基沉降量小，承台底土反力小； 桩群中各桩的相互影响较小，应力重叠只发生在持力层深部，因持力层坚硬，由应力重叠产生的附加变形并不明显。 各桩的工作性状与单独工作时的单桩相似，在桩端持力层下无软弱下卧层时，端承型群桩的承载力可近似地取各单桩承载力之和 : nQu≈Pu (5-17) Pu /nQu=η ≈1 (5-18)