基础工程-第4章+桩基础-2015.12.10PPT.ppt

4.7 桩基础设计;4.7 桩基础设计;一、收集设计资料;1)勘探点间距：端承型桩和嵌岩桩，主要由桩端持力层顶面坡度决定。点距一般为12-24m，若相邻两勘探点揭露出的层面坡度大于10%，应根据具体情况适当加密勘探点；摩擦型桩，点距一般为20-30m，若土层性质或状态在水平向分布变化较大，或存在可能对成桩不利的土层时，也应适当加密勘探点；在复杂地质条件下的柱下单桩基础应按桩列线布置勘探点，并宜逐柱设点。;二、初步选择桩的类型、桩长及桩的截面尺寸等 ;3.桩长; 选择最优的桩距就是合理布桩，这是使桩基设计做到经济和有效的重要一环。 一般常用桩距为：s=3～4d 桩距太大会增加承台的面积，使其体积和用料加大而不经济；桩距太小则会使摩擦桩基承载力降低，沉降加大，且给施工造成困难。 桩的边距s1（桩的中心至承台边的距离）一般不小于桩的直径，亦不得小于300mm。;桩的最小中心距; 在确定桩数、桩距和边距后，根据布桩的原则，选用合理的排列方式，尺寸。 （1）布置原则: ①力求使桩基中各桩受力比较均匀: 作用在板式承台上荷载的合力作用点，应与群桩横截面的重心相重合或接近； ②桩基在承受水平和弯矩较大方向有较大的抵抗矩，以增强桩基的抗弯能力。; 在框架结构的柱下,通常在承台下设置若干根桩，构成 独立承台的桩基础或一柱一桩基础； ;横墙下“探头桩”的布置 ;五、桩基承载力验算 ;荷载效应标准组合下作用于承台顶面的竖向力；; 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，计算桩顶作用效应时可不考虑地震作用:;2.桩基竖向承载力验算 ;2.桩基竖向承载力验算 ;3.桩基软弱下卧层承载力验算 ;作用于软弱下卧层顶面的附加应力；;六、桩身截面强度计算及构造;1.桩身承载力验算; 预制桩在施工过程中的最不利受力状况，主要出现在吊运和锤击沉桩时。桩在吊运过程中的受力状态与梁相同。一般按两支点（桩长 L 18m 时）或三支点（桩长 L 18m 时）起吊和运输。吊点的设置应使桩身在自重下产生的正负弯矩相等，如下图所示。;预制桩构造：;下图为方形截面的混凝土预制桩的构造示意图。;灌注桩构造; 计算桩基结构承载力时，采用荷载效应基本组合。 ; 桩基承台可分为柱下独立承台，柱下或墙下条形承台梁，以及筏板承台和箱型承台等。其作用是将桩联结成一个整体，并把建筑物的荷载传到桩上，因而承台应有足够的强度和刚度。; 承台厚度应大于300mm，宽度大于等于500mm。承台边缘至边桩中心距离不应小于桩的直径或边长，且边缘挑出部分大于等于150mm，对于条形承台梁应大于等于75mm。 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，对大直径桩宜大于等于100mm，对中等直径桩宜大于50mm，混凝土桩的桩顶主筋应伸入承台内，其锚固长度宜大于等于30dg，对于抗拔桩基应大于等于40dg。 承台的配筋按计算确定，对于矩形承台板，宜双向均匀布置，钢筋直径宜大于等于10mm，间距应满足100-200mm。保护层厚度宜大于等于70mm，当有混凝土垫层时不应小于40mm，承台梁的纵向主筋应大于等于12mm。;1.承台的计算; 模型试验研究表明，柱下独立桩基承台（四桩及三桩承台）在配筋不足的情况下将产生弯曲破坏，其破坏特征呈梁式破坏。破坏时屈服线如图所示，最大弯矩产生于屈服线处。;①柱下多桩矩形承台： 弯矩的计算截面应取在柱边和承台高度变化处（杯口外侧或台阶边缘），并按下式计算：;②柱下三桩三角形承台： 计算截面应取在柱边，并按下式计算： 当计算弯矩截面不与主筋方向正交时，须对主筋方向角进行换算。 ③ 柱下或墙下条形承台梁正截面弯矩设计值一般可按弹性地基梁进行分析，地基的计算模型应根据地基土层的特性选取。;3.承台厚度及强度计算;①柱（墙）下桩基承台受冲切承载力可按下列公式计算：; 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bp=0.8d;②受剪切计算 桩基承台的剪切破坏面为一通过 柱（墙）边与柱边连线所形成的 斜截面。其受剪承载力按下式 计算：;③局部受压计算 对于柱下桩基承台，当混凝土强度等级低于柱的强度等级时，应按现行 《 混凝土结构设计规范 》（ 50010-2002）验算承台的局部受压承载力。 ④受弯计算 可根据承台内力验算正截面受弯承载力，计算方法同一般梁板。承台底部两个方向配筋近似按下式计算：;承台构造