桩基课程设计2013版本概要

•一、桩基设计原则•二、桩基设计内容桩基课程设计主要内容1、搜集设计资料2、桩的类型、截面和桩长的选择和承台埋深的确定3、桩的根数和桩位布置4、桩基验算5、桩身结构设计6、承台结构设计二、桩基设计内容——钢筋混凝土桩，应用很广。常用预制桩。（若高层建筑、重型设备的大直径承重桩，体积大，无法运输，则就地灌注桩）2、桩的类型、截面和桩长桩长：一般应选择较坚实土层作为桩端持力层。桩端全断面进入持力层的深度：黏性土、粉土大于等于2d；砂土大于等于1.5d；碎石类土大于等于1d。钢筋混凝土预制桩截面：常用正方形，圆形，必要时用管桩。中小工程常用250×250mm或300×300mm，大工程常用350×350mm或400×400mm。预制桩的截面边长不应小于200mm；预应力混凝土预制实心桩的截面边长不宜小于350mm。桩的材料与构造混凝土强度：预制桩强度不低于C30。预制桩纵向钢筋的混凝土保护层厚度不宜小于30mm。受力主筋按计算确定。根据桩的截面大小，选用4～8根钢筋，直径为12～25mm。主筋直径不宜小于12。配筋率常为1％～3％。最小配筋率：预制桩0.8％；灌注桩为0.65～0.2%.桩的材料与构造箍筋采用φ6～φ8mm，间距200mm。桩顶（4～5）d范围内箍筋适当加密。桩顶与桩尖构造：预制桩的桩尖可将主筋合拢焊在桩尖辅助钢筋上，对于持力层为密实砂和碎石类土时，宜在桩尖处包以钢板桩靴，加强桩尖。为保证打桩的安全，预制桩的桩顶采用3层钢筋网；桩尖钢筋焊成锥形整体，以利沉桩。（1）桩的根数——满足单桩和群桩承载力。轴心受压偏心受压，再验算。Fk—荷载效应标准组合下，作用于承台顶面的竖向力；Gk—桩基承台和承台上土自重标准值，对稳定的地下水位以下部分应扣除水的浮力。R—基桩或复合基桩竖向承载力特征值。3、桩的根数和桩位布置RGFnkkRGFnkk2.1~1.13、桩的根数和桩位布置（2）桩的布置中心距——3～4d，且满足最小值要求平面布置——方形（或矩形）网格或三角形网格（梅花式）4、桩基验算（1）基桩竖向承载力验算（2）群桩地基承载力验算（地基基础规范）（3）桩身材料强度验算（4）桩基软弱下卧层承载力验算（5）桩基沉降验算（1）基桩竖向承载力验算荷载效应标准组合轴心RNk偏心RN2.1maxk地震作用效应组合轴心RNEK25.1偏心RNEK5.1maxRNkRNEK25.1R—基桩或复合基桩竖向承载力特征值。（1）基桩竖向承载力验算2max2maxmaxikyixkkkkkkkxxMyyMnGFNnGFNFk—荷载效应标准组合下，作用于承台顶面的竖向力；Gk—桩基承台和承台上土自重标准值，对稳定的地下水位以下部分应扣除水的浮力。Mxk、Myk—荷载效应标准组合下，作用于承台底面，绕通过桩群形心的x、y主轴的力矩。R－基桩或复合基桩竖向承载力特征值单桩竖向承载力特征值—aR准值单桩竖向极限承载力标ukQ标准值－单桩竖向极限承载力ukQpkpsikiipkskukqAqlUQQQ——由原位测试法获得（静力触探法获得）——由经验参数法求得（根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定）Ra－单桩竖向承载力特征值RaQuk。－安全系数，取标准值；－单桩竖向极限承载力2/aKQKQRukukR－基桩或复合基桩竖向承载力特征值Ra（a）不考虑承台效应（b）考虑承台效应R－基桩或复合基桩竖向承载力特征值（a）不考虑承台效应——R=Ra对于端承型桩基、桩数少于4根的摩擦型柱下独立桩基、或由于地层土性、使用条件等因素不宜考虑承台效应R－基桩或复合基桩竖向承载力特征值（b）考虑承台效应符合下列条件之一的摩擦型桩基：上部结构整体刚度较好、体型简单的建筑物；对差异沉降适应性较强的排架结构和柔性构筑物；软土地基的减沉复合疏桩基础。（b）考虑承台效应数，按规范采用。地基抗震承载力调整系—为承台总面积；柱下独立桩基，承台计算域面积，对于—桩身截面面积；—底净面积；计算基桩所对应的承台—的平均值；载力特征值按厚度加权范围内各层土的地基承深度承台宽度且不超过承台下—；承台效应系数，表—式中考虑地震作用时不考虑地震作用时akacpsccakcacakcAAAAfnnAAAAfRRAfRRpscaam52/125.5/)(25.125.5承台效应系数，表—c（3）桩身材料强度验算－建筑桩基重要性系数，表4-14；N－桩的轴向设计值；fc－混凝土的轴心抗压强度设计值；fy，－纵向钢筋的抗压强度设计值；A－桩身的横截面面积；As’－纵向钢筋的横截面面积；φ－桩的稳定系数；ψc－基桩施工工艺系数，混凝土桩取1.0；干作业非挤土灌注桩取0.9；泥浆护壁和套管护壁非挤土灌注桩、部分挤土灌注桩、挤土灌注桩取0.8。0（4）桩基软弱下卧层承载力验算qwukizqz/其中对于的群桩基础dsa6)tan2)(tan2()(2)(00000tbtalqbaGFisikz对于的群桩基础dsa62)tan2()(4tdlquNeisikz（5）桩基沉降验算采用实体基础假设，以分层综合法计算。sse1、搜集设计资料2、桩的类型、截面和桩长的选择和承台埋深的确定3、桩的根数和桩位布置4、桩基验算5、桩身结构设计6、承台结构设计二、桩基设计内容5、桩身结构设计构造要求桩身配筋预制桩配筋——由起吊和吊立的强度计算控制。M1=M2＝0.0429kql2，As=M/0.9fyh0.灌注桩配筋——按桩身内力进行计算配筋。6、承台设计作用构造设计内容6、承台设计作用（1）把多根桩联结成整体，共同承受上部荷载；（2）把上部结构荷载，通过桩承台传递到各根桩的顶部；（3）桩承台本身具有类似于浅基础的承载能力，即桩承台效应。承台构造（1）桩承台采用现场浇注施工；（2）混凝土强度等级不低于C15；（3）承台配筋按计算确定。矩形承台配筋不宜少于φ8@200，并应双向均匀配置受力钢筋；（4）承台钢筋保护层厚度不宜小于50mm。承台构造（5）承台平面尺寸：依据桩的平面布置，每边由桩外围外伸不得小于d/2，承台宽度不宜小于500mm。（6）承台厚度：要保证桩顶嵌入承台，并防止桩的集中荷载造成承台的冲切破坏。最小厚度不宜小于300mm，对大中型工程承台厚度应进行抗冲切计算确定。承台设计内容（1）承台平面尺寸见前页（2）承台厚度抗冲切计算斜截面抗剪切计算（3）配筋（受力筋）正截面受弯承载力计算6、承台设计构造要求结构承载力计算正截面受弯承载力计算受冲切计算受剪切计算局部受压承载力计算（对于柱下桩基，当承台混凝土强度等级低于柱或桩的混凝土强度等级时，应验算柱下或桩下承台的局部受压承载力。）（1）受弯计算配筋iiyiixxNMyNMNi——不计承台及其上土自重，在荷载效应基本组合下的第i基桩或复合基桩竖向反力设计值。受弯承载力和配筋同《混凝土结构设计规范》。（2）受冲切计算——承台厚度满足柱（墙）对承台的冲切和基桩对承台的冲切承载力要求。冲切破坏锥体：柱或承台变阶处至相应桩顶边缘连线构成的锥体，夹角45度柱（墙）下2.084.0000ilmthplNFFhufF值之和。或复合基桩的反力设计桩用下冲切破坏锥体内基在荷载效应基本组合作不计承台及其上土重，—计值；用下柱底的竖向荷载设在荷载效应基本组合作不计承台及其上土重，—；时，取；当取时，边水平距离，当为柱或承台变阶处到桩＝冲跨比，—冲切系数；—高度；承台冲切破坏锥体有效—有效高度处的周长；承台冲切破坏锥体一半—其间按线性插入；；时，取；大等于时，取小于高度影响系数，当—计值；承台混凝土抗拉强度设—的冲切力设计值；冲切破坏锥体上在荷载效应基本组合下不计承台及其上土重，—imhptlNFahahufF1125.025.00,/9.0mm20000.1mm800h0000的水平距离；方向的柱边至最近桩边、—、方向的柱截面的边长；、—、；；同前，—、yxaayxbhhahahfahabFyxccxxxthpxcyycxl000y0y0000y0000000//)]()([2•柱下矩形独立承台受柱冲切近桩边的水平距离；方向的承台上阶边至最、—、；方向的承台上阶的边长、—、；；同前，—、yxaayxbhhahahfahabFyxxxxthpxyyxl111110y1y1111y1110111111//)]()([2•变阶处冲切验算（3）受剪计算（3）受剪切计算41000)800(175.1hhbfVhsths