桩基础和深基础 节.pptx
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1、19 四月 20233.5 桩基础设计桩基础设计桩基础设计要求: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能力和不产生过量的变形。桩基础设计内容和步骤:第1页/共33页19 四月 20233.5.1 收集资料收集资料3.5.2桩型、桩长和截面尺寸选择桩基础设计时,首先应根据建筑物的结构类型、荷载情况、地层条件、施工能力及环境限制(噪音、振动)等因素,选择预制桩或灌注桩的类别,桩的截面尺寸和长度以及桩端持力层等。第2页/共33页19 四月 20233.5.2 桩型、桩长和截面尺寸选择桩型、桩长和截面尺寸选择(1)桩型选择选预制桩还是灌注桩?结构使用要求
2、、承载力要求:地质情况:一般当土中存在大孤石、废金属残渣以及花岗岩残积层中未风化的石英脉时,预制桩将难以穿越;当土层分布很不均匀时,混凝土预制桩的预制长度较难掌握;在场地土层分布比较均匀的条件下,采用质量易于保证的预应力高强混凝土管桩比较合理。(2)桩长确定根据地质情况选择持力层,根据持力层的埋深,确定是摩擦桩还是端承桩,满足受力和构造要求。第3页/共33页19 四月 20233.5.2 桩型、桩长和截面尺寸选择桩型、桩长和截面尺寸选择(3)截面尺寸的确定根据桩型和桩长,按满足承载力要求确定截面尺寸。第4页/共33页19 四月 20233.5.3 桩数及桩位布置桩数及桩位布置(1)桩的根数桩数
3、n可按式(3.46)估算(根据单桩竖向承载力设计值R,先不考虑群桩效应)第5页/共33页19 四月 20233.5.3桩数及桩位布置(2)桩的中心距第6页/共33页19 四月 20233.5.3 桩数及桩位布置(3)桩位的布置图3.21桩的平面布置示例第7页/共33页19 四月 20233.5.4 桩身截面强度计算预制桩的混凝土强度等级宜C30,采用静压法沉桩时,可适当降低,但不宜C20;预应力混凝土桩的混凝土强度等级宜C40。灌注桩的混凝土强度等级一般应C15,水下浇灌时应C20,混凝土预制桩桩尖应C30。轴心荷载作用下桩身截面强度计算,按前述轴心受压混凝土构件计算,偏心荷载时,可先求出桩身
4、最大弯矩及其相应位置,再根据规范要求,按偏心受压确定出桩身所需的主筋面积。对于受长期或经常出现的水平荷载或上拔力的建筑物,应验算桩身的裂缝宽度。预制桩运输、起吊阶段的验算;锤击沉桩验算锤击过程中的拉、压应力分别小于桩身材料的抗拉、抗压强度设计值。第8页/共33页19 四月 2023图3.22 混凝土预制桩3.5.4 桩身截面强度计算第9页/共33页19 四月 2023桩基础承台可分为柱下独立承台、柱下或墙下条形承台、以及签板承台和箱形承台等。承台的作用是将桩联结成一个整体,并把建筑物荷载传到桩上。承台应具有足够的强度和刚度。(1)外形尺寸及构造要求承台的平面尺寸一般由上部结构、桩数及布桩形式决
5、定。通常,墙下桩基础做成条形承台,柱下桩基础采用板式承台。其剖面形状可做成锥形、台阶形或平板形。3.5.5 承台设计第10页/共33页19 四月 20233.5.5 承台设计承台的构造要求:第11页/共33页19 四月 2023(2)承台的内力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,最大弯矩产生于屈服线处。根据极限平衡原理,承台正截面弯矩计算如下:3.5.5 承台设计1)柱下多桩矩形承台:其计算截面应取在柱边和承台高度变化处第12页/共33页19 四月 2023图3.24 矩形承台图 图3.25 三桩三角形承台 3.5.
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