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桩基础柱状图-全程干货-phc桩基计算-柱下基础常用的形式为

来源:古景建材发布时间:2024-04-29 08:58:33点击量:7

1.桩基概述①设置目的当遇到很差的土,地基土承载力很小,使得独立基础做的再大都不能承载,或者把筏板基础建满也不行,也不适应于复合地基,此时采用桩基础,通过桩来获得土的承载力对于基础方案:独立基础-条形基础。

-筏板基础—地基处理—桩基础前三种为天然地基很多情况下,特别是一些沿海沿湖地区,近地表土层的土质情况很差且有高压缩性,比如淤泥、淤泥质土、暗浜、较厚的杂填土等等,这时候常常直接采用桩基础②桩的类型(1)

按承载性状分类:摩擦型桩、端承型桩(2)按成桩方法分类:非挤土桩、部分挤土桩、挤土桩(影响桩间距,【桩规3.3.3】)(3)按桩径(设计直径d)大小分类:(影响桩嵌入承台的深度,【桩规4.2.PHC管桩4】大直径桩

100mm,其他50mm;影响灌注桩配筋率,【桩规4.1.1】)#1小直径桩:d≤250mm;#2中等直径桩:250mm

#2抗拔桩:地下水位很高时的地下车库、带地下室的多层建筑等,天然基础受压,桩基抗拔#3抗压兼抗拔:地下水位很高时的地下车库、带地下室的多层建筑等,桩基受压,桩基抗拔#4抗压桩兼抗水平力:两层土有较高高差时,坡地,风及地震水平力作用等等

③单桩承载力计算:【桩规5.3.5~5.3.10】:采用单桩竖向承载力(土破坏:桩身与土的摩擦力、桩端阻力)与桩身承载力(桩身破坏)的较小值,最终转换成标准值土破坏,根据公式计算,注意地勘报告给的是承载力标准值还是承载力特征值,最终都PHC管桩要转化成承载力标准值进行桩数计算;。

桩破坏,按【地规8.5.11】计算得到的是承载力设计值,再通过【地规3.0.6-4】设计值=标准值*1.35,转换成标准值进行桩数计算。

尽量要使的土破坏承载力<桩破坏承载力,假设桩破坏承载力较大,说明选桩过长,应减小桩长因为桩破坏承载力只跟截面面积有关,与桩打入土的深度无关,打的越深土破坏承载力越大,也越花钱,最好的方法就是使得土破坏承载力略小于桩破坏承载力,最合理经济。

确定了单桩承载力标准值,除2得单桩承载力特征值,再留一定的富余,除1.1的安全系数(看公司做法),得到最终单桩承载力特征值用这个最终单桩承载力特征值,来大概确定桩的类型,桩长(1)中小直径实PHC管桩心桩、实心方桩、有闭口桩尖的空心桩:【桩规。

5.3.5】最常规的计算(2)大直径桩:【桩规5.3.6】注意大直径桩的尺寸效应的折减(尺寸大了对桩周土、桩下图的约束就不是一个线性的关系,会有偏差,大概是这个意思)、扩底桩的变截面以上2d不计侧阻力(3)

管桩等空心桩,无闭口桩尖:【桩规5.3.8】端阻力注意土塞效应。(4)嵌岩桩:【桩规5.3.9】嵌岩桩满足【地规8.5.6-6】的要求,即可采用岩石饱和单轴抗压强度来计算桩端承载力。

(5)后注浆灌注桩:【桩规5.3.10】增强桩周土,提高桩侧承载力公式仅为估算实际承载力要通过静载试验确定,在结构设计前施工前就要进行试桩,用来定承载力,这与一些施工后PHC管桩试桩不一样,施工后为检测试桩,承载力已经用过来设计了。

④桩的强度:承载力特征值,设计值(=特征值×1.35,常用于计算冲切),极限承载力标准值(=特征值×2)因此要注意地勘报告给的是极限承载力标准值,还是承载力特征值地勘过程中,会钻很多孔点,每个孔点的土层高度不一样,取一个长度达到持力层的桩,分别计算这些孔点的单桩承载力,选择最小的作为单桩承载力。

桩身承载力:根据地勘报告的建议,例如建议采用d=500mm预制桩,则查国家图集/地方图集,选择一种桩就可以定出此预制桩桩身承载力⑤桩的标高:对于中小直径的桩,桩要进入承台50mm承台底部相对标高、绝对标高等等,弄清基础标高,才能与地勘报告土层深度对应PHC管桩上。

⑥土的承载力:残积土(粉土、粉砂、粉质粘土)<全风化岩<强风化岩<中风化岩<微风化岩<未风化岩⑦预应力混凝土管桩(1)预应力混凝土管桩,为预制桩,施工时有两种方法:锤击和静压锤击有助于挤压周边土使得土更密实,试桩承载力容易通过,对于静压试桩不容易过。

当然锤击桩噪声大,影响市民,市中心等部分地区不得采用(2)管桩的规格:按混凝土强度等级和壁厚分为预应力混凝土管桩(PC管桩)、预应力混凝土薄壁管桩(PTC管桩)和预应力高强混凝土管桩(PHC管桩)混凝土强度等级。

PC/PTC:C60、PHC:C80按有效预压应力分类分为:A型-4 Mpa、AB型-6 Mpa、B型-8 Mpa、C型-10 MpaPHC管桩预压应力越大越好,基本采用AB型及以上最常用的是PHC,常用直径×壁厚,。

300、400×95,500×125例如:PHC,桩直径500mm,AB型,壁厚100mm,桩长12m(3)进入持力层的深度、桩与承台的连接,看各地区的【预应力混凝土管桩基础技术规程】一般预制桩都是7~13

米一根,当桩长较长需要接桩时,连接可采用端板焊接连接、法兰连接、机械啮合连接、螺纹连接。每根桩的接头数量不宜超过3个。接头有专门的公司处理,一般不用出大样。

(4)预应力管桩的适用条件一般适用:基础埋藏浅,(10~30m),风化严重,强风化岩层较厚的,其上还有一层全风化岩层和风化残积土的地质条件中风化岩开始就不太行,因此PHC管桩持力层一般就是全风化岩、强风化岩桩基础的不适用条件:孤石、坚硬的夹层

(非常密实的砂土层)、岩溶及土洞(一般填土处理)、倾斜的岩层等等碰到孤石,看标高,如果孤石标高小于地下室底板,也就是本来就要挖掉的那就没事,不然就放炸药爆破2.计算前提①+0.000相对于绝对标高:3.000m

(建筑图及总图)②室内外高差:-0.300m(建筑平、立、剖面)③基础形式及标高:相对标高(绝对标高)根据柱底力及地勘报告,基础采用桩基础+承台,桩端持力层为6-1层承台顶标高-0.750m(2.250m。

)④桩基设计等级及极限承载力标准值的确定:丙级【桩规3.1.2、5.3.1】丙级及地质简单的乙级:桩基承载力可以通过PHC管桩规范给的估算公式确定甲级:先根据公式估算,然后根据估算值让现场先试桩,最终以试桩承载力为准。

⑤试桩布桩的时候,额外取几个需要试桩的桩,将他们的桩长增大,突出地面以上,再通过单桩静载试验,确定这几根桩的承载力,计入原来设计高度到地面高度这部分高差的承载力例如:原设计桩顶标高-2m,原桩长26m,桩承载力特征值

1100kN,标高-2m到±0的特征值为100kN,将试桩长增加到28m,若试桩的特征值为≥1200kN(杂填土无摩擦力),则满足要求注意:施工前试桩和施工后试桩的区别:(确定承载力和验收)简单说就是两个部门的事情:施工前试桩确定承载力且提供给审图公司(甲级桩基),是确定桩承载力的依据和方法PHC管桩,施工后试桩是提供给质监站验收,进行检验(桩规。

9.1.1、9.4.2)。试桩根数:挨得比较近的建筑物可以合算在一起,同一种桩型(及桩长承载力都一致),取桩总数的1%且不少于3根【地基规范10.2.16】。

⑥是否需要计算沉降:不需要【桩规3.1.4】⑦是否考虑抗震验算:不需要【抗规4.4.1】⑧地勘报告信息:#1冻结深度:无【地基规范5.1.8】#2地基土是否有腐蚀性:微腐蚀性【工业建筑防腐蚀设计规范 GB50046-2008

第8页】如果有腐蚀性,需按照此规范选桩型,桩及承台也需要做相应的抗腐蚀措施#3不良地质:无#4地下水位:用于抗浮设计,相对标高(绝对标高)#5天然地面标高:1.20(1.PHC管桩80),相对标高(绝对标高)3.

桩基计算(手算)①计算原则:确定桩数和布桩时,应采用传至承台底面的荷载效应标准组合(全反力)【地规8.5.4】;相应的抗力应采用基桩或复合基桩承载力特征值在计算桩基结构承载力、确定尺寸和配筋时,应采用传至承台顶面的。

荷载效应基本组合(净反力)这与独基计算一样②初步确定桩数和布桩:不考虑偏心荷载(1)不考虑抗震,桩承载力为100%:只考虑竖向轴力布桩(标准组合恒+活)桩数n=(Fk+Gk) /Ra,Fk=D+L+W柱底弯矩

/墙底弯矩均由桩全部承担,PKPM软件会算桩顶作用效应【地规8.5.4、桩规5.1.1】柱底弯矩再额外(多算一次)由地梁承担(框架结构会在柱边布PHC管桩置地梁,剪力墙结构不会)(2)不考虑抗震,桩承载力为125%

:【抗规4.4.2】单桩的竖向和水平向抗震承载力特征值,可均比非抗震设计时提高25%考虑地震下,提高桩承载力特征值1.25倍,桩数n=(Fk+Gk) /(1.25Ra),Fk=D+0.5L+W+Fek,

Fek为地震作用确定单桩承载力特征值后,PKPM读取荷载标准组合,大致确定每个柱承台下的桩数,以上两方法取较小值(一般都为前者控制)一般桩数为2~5则合理,1~2说明桩过长,单桩承载力过高,7及以上,说明桩过短,单桩承载力过低。

如果要优化设计,则不断地试桩长并布桩,计算总桩长,取得最优值进入持力层深度【桩规3.3.3-5】初步根据上部结PHC管桩构荷载计算单桩承载力:当桩进入持力层2d时承载力1100kN,此时桩长26m各类柱底力大约在。

1500、2450、3200、4700,大概布置2~5根,桩长合适。不同桩数的承台,其桩的负荷面积不同,但差别很小,也就1.89~2.25m2左右,问题不大。可以用4桩承台粗略算一下。

③地梁计算:当柱下采用独基,墙下采用条基,均在同一持力层可以使用柱下采用桩基础时,墙下不得采用条基因为两者处于不同持力层,会造成不均匀沉降,故要将墙落于地梁上,地梁将荷载传于承台,再传于桩,因此地梁宜布置在同承台顶标高处。

此时地梁上有墙荷载、楼梯起步梁荷载、柱底弯矩(对于手算桩基础,主要针对于单桩承台、两桩承台的弱轴方向PHC管桩),不考虑地震作用一般采用PKPM计算墙荷载并配筋,加入手算柱底弯矩所需配筋量,对于柱底弯矩小的随便加个配筋值。

在绕Y方向,刚度比较大,在绕X方向,刚度比较小,柱底弯矩的影响在绕X方向比较大,值得一算,需要加强。

④承台(1)承台画法:根据桩数和桩中心距也有其他不规则的,长方形3桩,◇菱形4桩,五边形5桩…桩边距:【桩规4.2.1】:柱下独立桩基承台的最小宽度不应小于500mm,边桩中心至承台边缘的距离不应小于桩的直径或边长,且桩的外边缘至承台边缘的距离不应小于。

150mm。桩中心距:【桩规3.3.3】,按挤土/非挤土来选择,主要还得参照当地的桩设计标准。为了保证桩侧阻力,桩间距太小起不到摩擦力PHC管桩的作用,所以规定的桩中心距。

(2)用MorGain计算承台:【桩规5.9】因为柱底荷载各不相同,对于同桩数承台配筋可能有多种,所以同桩数承台取相同配筋只计算一个(全算也是可以的)计算方法也比较多:#1计算方式取“按桩承载力自动计算”,将单桩承载力特征值输入,也就是承台受到桩承载力特征值之和的力来配筋,实际承台不可能受这么大的力,偏安全设计。

#2计算方式取“按承台荷载验算截面/按承台荷载自动计算”,输入承台所受荷载,正常计算(3)承台冲切/剪切确定承台厚度:a.下桩基承台受柱(墙)的冲切:【桩规5.9.7】当冲切破坏锥体范围内无桩时,也就是冲切能沿。

45°线冲切,这与一般的冲切计算一样;当冲切破PHC管桩坏锥体范围内有桩时,桩会限值破坏锥体的范围,冲切角度会>45°,提升了抗冲切力(um小了,但冲切系数β0增长得更快)对于柱下的桩,此桩在计算柱对承台冲切时起有利作用。

(与浅基础冲切破坏锥体内的地基反力一样),应减去此桩的承载力设计值=桩承载力特征值×1.35b.承台受角桩冲切:【桩规5.9.7-1、5.9.7-2】角桩对承台的冲切,冲切破坏锥体um的计算只有2条边此处。

Fl为桩承载力设计值。c.对于桩筏、箱筏基础,内部桩对承台冲切:【桩规5.9.7-3】与普通冲切一样。d.剪切计算:【桩规5.9.10】

通过计算,例:中柱冲切Fl≤5473kN(设计值), 角桩冲切 Nl≤1661kN(设计值)PHC管桩,如果柱下独立承台,桩少的情况往往是角桩冲切控制厚度,桩多的时候控制厚度的会是柱对于承台冲切重新强调:计算冲切采用的承载力为基本组合设计值,桩的冲切力设计值。

=桩承载力特征值×1.35。(4)承台厚度:桩冲切控制,还有锚固要求:#1柱与承台的连接:

#2桩与承台的连接:混凝土桩的桩顶纵向主筋应锚入承台内,其锚入长度不宜小于35倍纵向主筋直径,对于现场的灌注桩还能知道桩纵向主筋的大小;对于预制管桩,就不知道他的主筋直径,纵向主筋直径可以取桩顶的钢筋骨架。

详图为预应力管桩标准图集10G409

(5)柱下承台配筋计算(墙下承台见高层12-六)a.单桩承台:不需要计算(没有任何的力对承台有作用,承台就起了PHC管桩一个传力的作用),按最小构造三向环筋即可,即C12@200,如果上面柱子比桩要大,承台钢筋可适当加强,

C12@150b.两桩承台:按梁计算(深受弯构件),可以理解为一个梁上抬个柱子(集中力),两边的桩为简支支座M=FL/4配筋及构造按梁,有纵筋,有箍筋,最小配筋率0.2%c.三桩承台:对三桩的三角形承台应按三向板带均匀布置,且最里面的三根钢筋围成的三角形应在墙柱截面范围内。

最外边一根钢筋满足承台保护层的要求,然后向内均匀间距布置间距100mm~200mm,直径≥12mm;内心三角形截面应小于柱/墙截面最小配筋率0.15%,承台形心至承台边缘为板带,构造最小配筋量=板带长×承台厚度×

0.15%;PHC管桩如图:1005*1500*0.15%=2261mm2,配8C20=2531 mm2或6C22=2281 mm2计算配筋时,可按JCCAD计算结果配筋,也可以用手算校核,【桩规5.9.2-2】,在按

As=M/0.9fyh0,Nmax=1.35Ra(Nmax为设计值),Sa为桩中心距,h0承台厚度已有冲切可得。

d.四桩及四桩以上承台:直径不应小于12mm,间距不应大于200mm最小配筋率0.15%或者0.2%看领导安排(6)桩基(灌注桩)构造:摩擦型灌注桩、端承型灌注桩【桩基4.1】a.配筋长度:端承型桩(嵌岩桩

)、抗拔桩、位于坡地、岸边的基桩等需全桩长配置;摩擦型不应小于2/3桩长,即桩下部1/PHC管桩3段不用配筋b. 桩身配筋率:当桩身直径为300~2000mm时,正截面配筋率可取0.65%~0.2%(小直径桩取高值。

);600~800 mm的灌注桩,一般配筋率为0.3%~0.4%;c.纵筋间距:一般控制在200mmd.桩保护层厚度:一般取50mm,对于有腐蚀性,应参照【工业建筑防腐蚀设计规范GB 50046】,不应小于

55mm。e.桩纵筋最小直径:至少12mm,有的还考虑浇筑混凝土时钢筋笼不至于变形,规定桩纵筋最小直径为14mm。具体最小直径根据审图及现场要求确定。f.箍筋:

例:假设直径600mm的桩,去掉保护层100mm,内部钢筋直径500mm,用纵筋根数=周长/纵筋间距:n=3.14PHC管桩*500/200=7.8取8根;桩身纵筋面积:S=3.14*3002*0.4%=1130

,故8C12时配筋率为0.32%;8C14时配筋率为0.43%

(7)承台构造:a.承台钢筋锚固长度:【桩规4.2.3】钢筋锚固长度自边桩内侧(当为圆桩时,应将其直径乘以0.8等效为方桩)算起,不应小于35dg(dg为钢筋直径);当不满足时应将钢筋向上弯折,此时水平段的长度不应小于

25dg,弯折段长度不应小于10dg。

b.承台钢筋:纵向受力钢筋的直径不应小于12mm,间距不应大于200mm柱下独立桩基承台的最小配筋率不应小于0.15%,一般按0.2%控制c.桩嵌入承台内深度:【桩规4.2.4】承台钢筋置于桩顶PHC管桩上,桩进入承台。

50mm,则承台as≈50+10mm,承台混凝土保护层厚度50mm,大直径桩为100mmd.承台钢筋放置:看受力,受力筋越靠近保护层#1:单柱独立承台:底筋:长筋在下,短筋在上顶筋可不设置钢筋(单柱独立承台类似于双向悬挑板,没有正弯矩。

)#2:双柱承台:底筋:长筋在下,短筋在上顶筋长方向设置受力筋(构造为0.2%配筋率),短方向设置分布构造钢筋,按顶部受力钢筋15% (双柱承台受力:一个方向为连续板,一个方向为悬挑板)#3:多柱承台:则顶部为双向受力钢筋。

e.承台连接,地梁构造:此处的连系梁为地梁。

4.桩基计算(PKPM算)①桩及承台布置(1)基本参数单位面积覆土重(覆土压强)PHC管桩:高度取承台底算至地面,平均重度取20kN/m3

(2)布置:输入桩承载力特征值,承台底标高,布置承台,计算参数

②计算结果(1)桩基承载力此处的单桩承载力特征值是我们输入的,只要核算【桩基5.2.1】是否考虑地震/偏心力的承载力即可。

(2)承台配筋:对单桩承台、两桩承台的弱轴方向的地梁进行加强。

5.桩基总说明

上述为个人理解,有问题的地方请指正!点关注,不迷路!

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