第四章桩基础78节幻灯片.pptVIP

第七节 桩基础的设计步骤 桩基础设计的方法和步骤一般先根据收集的必要的设计资料,拟订出设计方案(包括选择桩基的类型,桩长,桩径,桩数,桩的布置,承台位置与尺寸等),然后进行基桩和承台以及桩基础整体的强度,稳定,变形的验算,经过计算,比较,修改直至符合技术,经济和安全,使用等各项要求,最后确定较佳的设计方案. 桩基础设计原则： 4.7.1、 必要的资料准备 收集的桩基础设计资料，要详尽、全面，以保证桩基础的设计尽可能合理。 包括以下几方面： ⑴ 建筑物本身的资料 ：包括建筑物类型、平面布置、结构类型、荷载分布情况、建筑安全等级及抗震要求等。 ⑵ 建筑场地、建筑环境资料：包括建筑场地和周围的平面布置、空中与地下设施管线分布、相邻建筑物等资料，水、电、材料等资料，周围环境条件等。 ⑶ 工程地质勘察资料： 工程地质、水文地质勘察资料对桩基础设计是十分重要的。 ⑷ 施工条件：包括施工机械设备条件、沉桩条件、材料来源，动力条件及施工对周围环境的影响等，施工机械设备的进出场及现场运行条件等。 4.7.2 选定桩型，确定单桩承载力 4.7.2 选定桩型，确定单桩承载力 4.7.2 选定桩型，确定单桩承载力 4.7.3 桩的平面布置及承载力验算 1.桩数n和布置 （1）竖向轴心受压荷载作用下，按下式估算桩的数量n ：由 （3）桩的中心距 《桩基规范》规定：一般桩的最小中心距应满足表4-16的要求。 布桩的一般原则是： 为了使桩基础的各桩受力比较均匀.群桩横截面的重心应与竖向永久荷载合力的作用点重合或接近. 2 桩基承载力验算 4.7.5 桩身结构设计 预制桩的混凝土强度等级不宜低于C30，采用静压法沉桩时，可适当降低（但不宜低于C20）；预应力混凝土桩的混凝土强度等级不宜低于C40。 混凝土预制桩的截面边长不应小于200mm；预应力混凝土预制桩的截面边长不应小于350mm；预应力混凝土离心管桩的外径不应小于300mm。 预制桩的桩身应配置一定数量的纵向钢筋和箍筋。预制桩的最小配筋率一般不应小于0.4％。当截面边长为350～550mm时，采用8根直径12～25mm的纵向钢筋，截面边长在300mm以下者，可用4根。箍筋直径6～8mm，间距不大于200mm，在桩顶和桩尖处应适当加密。 主筋的混凝土保护层不应小于30mm。 4.7.6 桩承台的设计 形状：矩型、三角形、多边形、圆形 最小宽度 ?50 cm 最小厚度 ?30 cm 桩外缘距离承台边 ?15 cm 边桩中心距离承台边 ?1.0d 桩嵌入承台：大桩 ?10 cm， 普通桩 ?5 cm，钢筋伸入承台 30d (6) 混凝土强度等级 ?C20 沿柱边的冲切强度 1 承台弯矩计算 公式说明: ⑵ 柱下三桩三角形承台弯矩 计算截面应取在柱边. ⑵ 柱下三桩三角形承台弯矩 2 承台高度及强度计算 可按冲切及剪切条件确定，先按构造要求及经验初设承台高度，然后进行冲切、剪切强度验算，复核承台高度是否合适，并进行调整； 承台冲切破坏的方式有二：一是沿柱（墙）边和承台变阶处对承台冲切破坏，二是角桩顶部对承台的冲切破坏。 角桩的冲切破坏图 冲切破坏锥体斜面与承台底面的夹角大于等于45度 ⑴ 冲切计算 1） 沿柱（墙）边或承台变阶处的冲切计算。 四桩以上承台的角桩冲切验算示意图 2）角桩的冲切计算 （2）剪切计算 承台高度应满足抗剪要求.桩基础承台斜截面受剪承载力计算同混凝土结构计算大体相同，但由于桩基础承台多属于剪跨比 较小的情况＜1.40，故需将混凝土结构所限制的剪跨比（1.40～3.0）延伸到0.3的范围。 柱下桩基础独立承台应分别对柱边及承台变阶处和桩边联线形成的斜截面进行抗剪计算，如图所示。当柱边外有多排桩形成多个剪切斜截面时，此时应对每个斜截面都应进行验算。 承台斜截面受剪承载力计算示意图 一、 减沉复合疏桩基础的概念 疏桩基础作为复合桩基，又称为减少沉降量桩基。在土体地基天然地基承载力基本满足要求的情况下，为减小沉降采用疏布置摩擦型桩的复合桩基，此类桩基础即为减沉复合疏桩基础。 疏桩基础工作性状基于桩-土-承台的共同作用。在外荷载作用下，桩土分担荷载的规律比较复杂，它是随着时间和荷载水平而变化的。由室内外试验和有限元计算结果初步得出了一些结论，大体上反映了疏桩基础的工作机理。 由室内外试验和有限元计算结果初步得出了一些结论： 1、平均桩距在5-6倍桩径以上的复合疏桩基础，其总的极限承载力近似等于各单桩极限承载力之和与承台下天然地基土极限承载力的总和。 2、对于疏桩基础，桩间土的压缩量为主要部分，占总沉降的70