基础工程第4章+桩基础2015.12.10汇总.pptVIP

1.承台的计算 桩基承台的受力十分复杂，作为上部结构墙、柱和下部桩群之间的力的转换结构，承台可能因承受弯矩作用而破坏，亦可能因承受冲切或剪切作用而破坏。因此，承台计算包括受弯计算、受冲剪计算和受剪计算三种验算。当承台的混凝土强度等级低于柱子的强度等级时，还要验算承台的局部受压承载力。 根据受弯计算的结果进行承台的钢筋配置；根据受冲切和 受剪计算确定承台的厚度。 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。 2.承台的内力计算 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： ——扣除承台和承台上土自重设计值后i桩竖向净反力设计值； 当不考虑承台效应时，则为i桩竖向总反力设计值。 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 当桩基承台的有效高度不足时，承台将产生冲切破坏。承台冲切破坏的方式，一是沿柱（墙）边的冲切，一是单一基桩对承台的冲切。柱边冲切破坏锥体斜面与承台底面的夹角大于或等于 45°，该斜面的上周边位于柱与承台交接处或承台变阶处，下周边位于相应的桩顶内边缘处。 承台的受冲切承载力与该冲切锥角有关，可采用冲跨比λ来表达。 ①柱（墙）下桩基承台受冲切承载力可按下列公式计算： β0 –冲切系数 F-作用于柱（墙）底的竖向荷载设计值 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： 式中 V-斜截面的最大剪力设计值； b0，h0-承台计算截面处的计算宽度和高度； βhs-受剪切承载力截面高度影响系数； α-剪切系数；ft-混凝土轴向抗拉强度设计值。 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 承台尺寸 桩的中心距一般不小于 3 倍桩径或边长。扩底灌注桩不小于15 倍扩底直径。承台最小宽度不应小于 2 倍桩的直径或边长≥ 500mm 。承台边缘至边桩的中心距不小于桩的直径或边长， 边缘挑出部分≥150mm。承台厚度应≥300mm 钢筋 受力筋应通长配置。矩形承台宜按双向均匀布置。不宜少于10@200 ；承台梁的受力筋不宜小于12mm ，架立筋不应小于10mm ，箍筋不应小于6mm ，钢筋保护层厚度不小于≥70mm，当有混凝土 垫层时≥50mm。 桩顶伸入 承台要求 桩顶应嵌入承台一定长度，对大直径桩宜≥100mm，对中等直径桩 宜≥50mm。混凝土桩的桩顶主筋应伸入承台内，其锚固长度 宜≥30倍钢筋直径，对于抗拔桩基应≥40倍钢筋直径。 连系梁 两桩桩基的承台，宜在其短向设置连系梁。连系梁顶面宜与承台 顶位于同一标高，梁宽应≥200mm ，梁高可取承台中心距的 1/10～1/15，并配置不小于 4Φ12的钢筋。 混凝土 强度等级≥C25 4.7 桩基础设计 本节重点： 桩基础设计的一般步骤。 本节难点： 承台设计。 4.7 桩基础设计 桩基础的设计应力求选型恰当、经济合理、安全适用，对桩和承台有足够的强度、刚度和耐久性；对地基有足够的承载力和不产生过量的变形，其设计内容和步骤如下： ①进行调查研究、场地勘察，收集有关资料； 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确定单桩承载力特征值； 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验算作用于单桩上的竖向和横向荷载； ⑧验算承台尺寸及结构强度； 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。 一、收集设计资料 在设计之前，首先应通过调查研究，充分掌握一些基本的设计资料，其中包括上部结构的情况(如平面布置、结构型式、荷较大小以及构造和使用上的要求)、工程