单桩承载力如何计算
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单桩承载力计算公式经验公式法是根据实际桩基荷载测试结果和工程经验总结出来的一种估算方法。
它通过考虑侧摩阻力和桩端承载力来确定单桩的承载力。
其中,侧摩阻力是指桩身在土中受到的水平支撑力,桩端承载力是指桩端在土中所受到的垂直承载力。
常用的经验公式包括贝尔传统公式、奥古斯丁公式和桩侧阻力计算公式等。
以下是常用的几种桩基承载力经验公式:1.贝尔传统公式:Qs=α*Ap*σp其中,Qs为桩的承载力,Ap为桩身的有效横截面积,σp为土的有效侧压力,α为桩的减载系数。
2.奥古斯丁公式:Qb=α*Ap*Nc*Sc+γ*Ap*Dp*ScQs = α * Ap * qb其中,Qb为桩端的承载力,Nc为静力触探指数,Sc为静力触探标贯击数校正系数,γ为土的体积重量,Dp为桩端直径,qb为桩侧阻力。
3.桩侧阻力计算公式:qb = α1 * β * γ * Ap * Ls其中,qb为桩侧阻力,α1为桩侧阻力系数,β为桩侧土的活动土压力系数,γ为土的体积重量,Ap为桩身的有效横截面积,Ls为桩身的长度。
以上是经验公式法常用的几种计算公式,它们都能够根据桩基的参数来估算单桩的承载力。
不过需要注意的是,经验公式法是以经验数据为基础的估算方法,仅适用于一定范围内的工程情况。
对于特殊情况或精确计算,静力触探法是更为准确可靠的方法。
静力触探法是一种利用静力触探试验结果来计算单桩承载力的方法。
静力触探试验是指通过将一定载荷施加到桩上,并测量沉桩深度和反力来判断桩基承载力的试验方法。
常用的计算单桩承载力的静力触探法有挑剔集合法、剖分桩身法和直接计算法等。
1.挑剔集合法:挑剔集合法是通过触探数据的分析和比较,将不同位置处的桩体分为若干剖分段,然后根据静力触探曲线力和沉桩深度的变化规律,确定桩身各剖分段的承载力。
最后,将各剖分段承载力相加得到单桩整体的承载力。
2.剖分桩身法:剖分桩身法是将桩身分为若干剖分段,通过触探数据和剖分段的长度来确定各剖分段的承载力。
单桩竖向承载力特征值计算方法(总2页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--单桩竖向承载力特征值按《建筑桩基技术规范》JGJ94 -2008第条公式计算:R a=Q uk/K式中:R a——单桩竖向承载力特征值;Q uk——单桩竖向极限承载力标准值;K——安全系数,取K=2。
1. 一般桩的经验参数法此方法适用于除预制混凝土管桩以外的单桩。
按JGJ94-2008规范中第条公式计算:式中:Q sk——总极限侧阻力标准值;Q pk——总极限端阻力标准值;u——桩身周长;l i——桩周第i 层土的厚度;A p——桩端面积;q sik——桩侧第i 层土的极限侧阻力标准值;参考JGJ94-2008规范表取值,用户需在地质资料土层参数中设置此值;对于端承桩取q sik=0;q pk——极限端阻力标准值,参考JGJ94-2008规范表 2取值,用户需在地质资料土层参数中设置此值;对于摩擦桩取q pk=0;2. 大直径人工挖孔桩(d≥800mm)单桩竖向极限承载力标准值的计算此方法适用于大直径(d≥800mm)非预制混凝土管桩的单桩。
按JGJ94-2008规范第条公式计算:式中:Q sk——总极限侧阻力标准值;Q pk——总极限端阻力标准值;q sik——桩侧第i层土的极限侧阻力标准值,可按JGJ94-2008规范中表取值,用户需 1取值,用户需在地质资料土层参数中设置此值;对于扩底桩变截面以上2d范围不计侧阻力;对于端承桩取q sik=0;q pk——桩径为800mm极限端阻力标准值,可按JGJ94-2008规范中表 1取值;用户需在地质资料土层参数中设置此值;对于摩擦桩取qpk=0;ψsi,ψp——大直径桩侧阻、端阻尺寸效应系数,按JGJ94-2008表取值;u——桩身周长。
3. 钢管桩单桩竖向极限承载力标准值的计算按JGJ 94-2008规范第条公式计算:式中:Q sk——总极限侧阻力标准值;Q pk——总极限端阻力标准值;q sik——桩侧第i层土的极限侧阻力标准值,可按JGJ94-2008规范中表1取值,用户需在地质资料土层参数中设置此值;对于端承桩取q sik=0;q pk——极限端阻力标准值,可按JGJ94-2008规范中表取值;用户需在地质资料土层参数中设置此值;对于摩擦桩取q pk=0;l i——桩周第i层土的厚度;u——桩身周长;A j——空心桩端净面积面积;A p1——空心桩敞口面积;λp——桩端土塞效应系数。
塔吊基础桩计算说明:根据塔基的基础承载力、尺寸要求,塔基基础尺寸分别为5300mm×5300mm,5800mm×5800mm两种,基础坐落于回填土上,回填土不能作为持力层使用,根据塔基要求,设计要求地基承载力标准值达到5300mm×5300mm基础≥140 Kpa,5800mm×5800mm基础≥100 Kpa;需对塔基基础进行打桩处理。
厂区内高低起伏较大,持力层花岗片麻岩高度不一,高度从自然地坪下5m到20m不等,因此,为满足持力层设计要求,本次桩基深度统一进入第五层持力层花岗片麻岩0.5m。
基础桩参数计算:(1)桩长、桩径的确定:桩径:φ800㎜;有效桩长L=(5.5m-20.5m),以桩端进入第六层花岗片麻岩。
(2)单桩承载力的确定:根据勘查报告,桩基参数表表5粉砂层按3m 计算,全风化片麻岩2m ,强风化片麻岩0.5m 。
KA q l q u Ra ni p p i si p /)(1∑=+=Ra ---单桩承载力标准值,1011KN ;取值1000KN 。
pu ---桩的截面周长,2.512m ;si q ---第i 层桩周土的侧阻力极限值,kPa ;参见岩土勘察报告;l i ---第i 层土的厚度,按照最不利剖面取值,m ;q p ---桩的端阻力极限值;⑥强风化花岗片麻岩q p =2000kPa ; Ap---桩的截面面积,0.5024㎡; K---安全系数,K=2。
(3)桩数的确定5300mm ×5300mm 基础≥140 Kpa :该基础竖向承载力要求值为:140×5.3×5.3=3932.6KN 桩数:3932.6/1000=3.93根,为安全期间,在满足承载力及规范要求桩间距的要求情况下,该基础桩采用5根。
5800mm ×5800mm 基础≥100 Kpa :该基础竖向承载力要求值为:100×5.8×5.8=3364KN桩数:3364/1000=3.36根,为安全期间,在满足承载力及规范要求桩间距的要求情况下,该基础桩采用5根。
单桩承载力计算公式
1.斯托克斯公式(Q=σπd^2/4):
斯托克斯公式是最简单的单桩承载力计算公式,适用于均质、饱和、饱和度高于85%的细砂土和粉土。
其中,Q为桩的承载力,σ为当地有效应力,d为桩的直径。
2. 牛顿-拉福森公式(Q = 2πNR/ln(R/r)):
牛顿-拉福森公式适用于泥质土、细砂土和砾石土等非饱和土壤。
其中,Q为桩的承载力,N为土的可逆孔隙比,R为桩的侧摩擦力,r为桩的顶端摩擦力。
3. 迈士公式(Q = Ap + πNar + Qu):
迈士公式适用于粘土、粉土和砾石土等非完全饱和土壤。
其中,Q为桩的承载力,Ap为桩尖端摩擦力,Na为桩周侧摩擦力的修正系数,r为桩的半径,Qu为桩基的无约束压缩强度。
4. 布勒特公式(Q = Ap + Qu + 0.5πNar):
布勒特公式适用于饱和黏土和泥质土。
其中,Q为桩的承载力,Ap为桩尖端摩擦力,Qu为桩基的无约束压缩强度,Na为桩周侧摩擦力的修正系数,r为桩的半径。
5.声衰减公式(Q=σA+πp(Qr)):
声衰减公式适用于黏土和充满水分的砂土。
其中,Q为桩的承载力,σ为当地有效应力,A为桩尖部承载力分量,p为声衰减系数,Qr为桩身表面的剪切摩擦力。
以上只是一些常用的单桩承载力计算公式,不同土体和工程条件下可能会使用不同的公式。
在实际工程设计和计算中,需要根据具体情况选择合适的公式,并结合现场勘察和试验数据进行合理调整和校正,以确保计算结果的准确性和可靠性。
单桩承载力计算书一、设计资料1.单桩设计参数桩径1.0(扩底1.2)选取1号点位,回填土土层厚度取9.7m 地面堆载为10kn/m2桩型及成桩工艺:机械钻孔灌注桩中性点深度ln=9.7*0.9=8m单桩极限承载力标准值:从桩顶起算Q uk = u ∑ψsi q sik l i + ψp q pk A p=0.92*3.14*1.0*(8*18+160*1.5)+0.92*3.14*0.6*0.6*4600=5893kN中性点以上负摩阻计算:i i i e e e i z z ∆+∆=∑-=γγσγ1121' =6.578184.0=⨯⨯kN q i ni si n 5.116.572.0'=⨯==σξ 中性点以上负摩阻标准值:11.5*3.14*1*8=289KN中性点以上填土的正摩阻:0.92*3.14*1*18*8=416kn特征值:5893/2-289-416/2≈2400KN检测值:检测值采用桩反力反推, 即当桩基检测值为该值时能满足设计所需 模型中最大设计轴力1782.54kn检测标准值为(1783+289+416/2)*2≈4500KN单桩承载力计算书1.单桩设计参数桩径0.8(扩底1.2)选取1号点位,回填土土层厚度取9.7m 地面堆载为10kn/m2 桩型及成桩工艺:机械钻孔灌注桩中性点深度ln=9.7*0.9=8m单桩极限承载力标准值:从桩顶起算Q uk = u ∑ψsi q sik l i + ψp q pk A p=3.14*0.8*(8*18+160*1.5)+0.87*3.14*0.6*0.6*4600=5488kN中性点以上负摩阻计算:i i i e e e i z z ∆+∆=∑-=γγσγ1121' =6.578184.0=⨯⨯kN q i ni si n 5.116.572.0'=⨯==σξ 中性点以上负摩阻标准值:11.5*3.14*0.8*8=231KN中性点以上填土的正摩阻:3.14*0.8*18*8=362kn特征值:5488/2-231-362/2≈2300KN检测值:检测值采用桩反力反推, 即当桩基检测值为该值时能满足设计所需 模型中最大设计轴力1916.57kn检测标准值为(1917+231+362/2)*2≈4600KN2..单桩设计参数桩径0.8(扩底1.4)选取1号点位,回填土土层厚度取9.7m 地面堆载为10kn/m2桩型及成桩工艺:机械钻孔灌注桩中性点深度ln=9.7*0.9=8m单桩极限承载力标准值:从桩顶起算Q uk = u ∑ψsi q sik l i + ψp q pk A p=3.14*0.8*(8*18+160*1.5)+0.83*3.14*0.7*0.7*4600=6838kN中性点以上负摩阻计算:i i i e e e i z z ∆+∆=∑-=γγσγ1121' =6.578184.0=⨯⨯kN q i ni si n 5.116.572.0'=⨯==σξ 中性点以上负摩阻标准值:11.5*3.14*0.8*8=231KN中性点以上填土的正摩阻:3.14*0.8*18*8=362kn特征值:68388/2-231-362/2≈3000KN检测值:检测值采用桩反力反推, 即当桩基检测值为该值时能满足设计所需 模型中最大设计轴力2530.9kn检测标准值为(2531+231+362/2)*2≈5800KN3..单桩设计参数桩径0.8(扩底1.8)选取1号点位,回填土土层厚度取9.7m 地面堆载为10kn/m2 桩型及成桩工艺:机械钻孔灌注桩中性点深度ln=9.7*0.9=8m单桩极限承载力标准值:从桩顶起算Q uk = u ∑ψsi q sik l i + ψp q pk A p=3.14*0.8*(8*18+160*1.5)+0.76*3.14*0.9*0.9*4600=9856kN中性点以上负摩阻计算:i i i e e e i z z ∆+∆=∑-=γγσγ1121' =6.578184.0=⨯⨯kN q i ni si n 5.116.572.0'=⨯==σξ 中性点以上负摩阻标准值:11.5*3.14*0.8*8=231KN中性点以上填土的正摩阻:3.14*0.8*18*8=362kn特征值:9856/2-231-362/2≈4500KN检测值:检测值采用桩反力反推, 即当桩基检测值为该值时能满足设计所需 模型中最大设计轴力4481.16kn检测标准值为(4482+231+362/2)*2≈9700KN1.单桩设计参数桩径0.8 选取1号点位,回填土土层厚度取9.7m 地面堆载为10kn/m2 桩型及成桩工艺:机械钻孔灌注桩中性点深度ln=9.7*0.9=8m单桩极限承载力标准值:从桩顶起算Q uk = u ∑ψsi q sik l i + ψp q pk A p=3.14*0.8*(8*18+160*1.5)+3.14*0.4*0.4*4600=2733kN中性点以上负摩阻计算:i i i e e e i z z ∆+∆=∑-=γγσγ1121' =6.578184.0=⨯⨯kN q i ni si n 5.116.572.0'=⨯==σξ 中性点以上负摩阻标准值:11.5*3.14*0.8*8=231KN中性点以上填土的正摩阻:3.14*0.8*18*8=362kn特征值:2733/2-231-362/2≈950KN检测值:检测值采用桩反力反推, 即当桩基检测值为该值时能满足设计所需 模型中最大设计轴力833.74kn检测标准值为(883.74+231+362/2)*2≈2800KN桩身强度计算(800mm 直径桩)一、设计资料1.基本设计参数桩身受力形式:轴心受压桩稳定系数不折减不考虑地震作用效应桩顶5D 范围内箍筋加密主筋:HRB400f'y = 360 N/mm2箍筋:HRB400桩身截面直径:D = 800.00 mm纵筋合力点至近边距离:as = 35.00 mm混凝土:C30fc = 14.3 N/mm2成桩工艺系数: = 0.702.设计依据《建筑桩基技术规范》JGJ 94-2008《混凝土结构设计规范》GB 50010--2010二、计算结果1.. 验算正截面受压承载力r =D/2=800/2=400mmAps = πr 2 = 3.14×400.002 =502400 mm2根据《建筑桩基技术规范》式(5.8.2-2)ps c c A f ψ= 0.70×14.3×502400 =5029024N正截面受压承载力满足要求桩身强度计算(1000mm 直径桩)一、设计资料1.基本设计参数桩身受力形式:轴心受压桩稳定系数不折减不考虑地震作用效应桩顶5D 范围内箍筋加密主筋:HRB400f'y = 360 N/mm2箍筋:HRB400桩身截面直径:D = 1200.00 mm纵筋合力点至近边距离:as = 35.00 mm 混凝土:C30fc = 14.3 N/mm2成桩工艺系数: = 0.702.设计依据《建筑桩基技术规范》JGJ 94-2008《混凝土结构设计规范》GB 50010--2010二、计算结果1.验算正截面受压承载力r =D/2=1000/2=500mmAps = πr 2 = 3.14×500.002 =785000 mm2根据《建筑桩基技术规范》式(5.8.2-2)ps c c A f ψ = 0.70×14.3×785000=7857850N 正截面受压承载力满足要求2. 计算0.8直径桩配筋配筋率0.45%A's = minAps = 0.45%×502400=2260mm2 实配主筋:12D16,A's =2412mm23 .计算1.0直径桩配筋配筋率0.35%A's = minAps = 0.35%×785000=2747mm2 实配主筋:14D16,A's =2814mm24.裂缝计算因为桩身受力形式为轴心受压桩,所以无需进行裂缝计算。
单桩竖向承载力设计值计算一、构件编号: ZH-1示意图二、依据规范:《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)三、计算信息1.桩类型: 桩身配筋率<0.65%灌注桩2.桩顶约束情况: 固接3.截面类型: 圆形截面4.桩身直径: d=800mm;桩端直径: D=1200mm5.材料信息:1)混凝土强度等级: C30 fc=14.3N/mm2 Ec=3.0×104N/mm22)钢筋种类: HRB335 fy=300N/mm2fy,=300N/mm2Es=2.0×105N/mm23)钢筋面积: As=2155mm24)净保护层厚度: c=50mm6.其他信息:1)桩入土深度: H>6.000m7.受力信息:桩顶竖向力: N=1169kN四、计算过程:1)根据桩身的材料强度确定桩型:人工成孔灌注桩(d≥0.8m)桩类别:圆形桩桩身直径D =800mm桩身截面面积A ps=0.50m桩身周长u=2.51mR a=ψc f c A ps +0.9f y,A S,【5.8.2-1】式中A ps————桩身截面面积f c———混凝土轴心抗压强度设计值ψc———基桩成孔工艺系数,预制桩取0.85,灌注桩取0.7~0.8。
f y,———纵向主筋抗压强度设计值A S,———纵向主筋截面面积R a =5363+582=5945KN2)根据经验参数法确定计算依据:《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008和本项目岩土工程勘察报告单桩竖向承载力特征值(R a)应按下式确定:R a=1/k×Q uk 【5.2.2】式中Q uk————单桩竖向极限承载力标准值K———安全系数,取K=2.Q uk=Q sk+Q pk= u∑ψsi q sik L i +ψp q pk A p 【5.3.6】桩型: 人工成孔灌注桩(d≥0.8m)桩类别:圆形桩桩端直径D =1200mm桩端面积A p=1.13m桩端周长u=3.77m第1土层为:不计阻力土层,极限侧阻力标准值q sik=10Kpa土层厚度L i= 9.5 m极限侧阻力标注值Q sk=u×L i×q sik =1.88×9.5 ×10= 179.07KN 第2土层为:不计阻力土层,极限侧阻力标准值q sik=10Kpa土层厚度L i= 4 m极限侧阻力标注值Q sk=u×L i×q sik=1.88×4 ×10= 75.2 KN 第3土层为:不计阻力土层,极限侧阻力标准值q sik=150Kpa土层厚度L i= 1 m极限侧阻力标注值Q sk=u×L i×q sik=1.88×1 ×150= 282.74 KN总极限侧阻力标注值Q sk=∑Q sk= 537 KN极限端阻力标准值q pk=3000KN总极限端阻力标注值Q pk=q pk×A p=3000×0.28= 792 KNQ uk=Q sk+Q pk=537+792=1330单桩竖向承载力特征值R a = 666KN。
单桩承载力确定的方法
单桩承载力是指单根桩在不同荷载下的承载力。
确定单桩承载力的方法主要有以下几种:
1. 静力触探法:通过静力触探机进行桩顶振击触探,分析反馈信息来确定桩身土层承载力。
这种方法适用于较浅的桩。
2. 预试验法:在施工前进行桩基动力试验,根据试验结果推算出单桩的承载力。
这种方法能够准确地测定桩的承载力,但需要进行实验,费用较高。
3. 钻孔取样法:通过钻孔取样来获取土层的力学性质,根据土层力学性质和桩身所受的土压力来计算承载力。
这种方法需要进行土层分析和试验,适用于复杂地质条件下的桩基设计。
4. 压载试验法:通过施加垂直荷载到桩顶,观察桩身沉降和桩顶荷载的关系来确定桩的承载力。
这种方法能够准确地测定桩的承载力,但需要进行试验,费用较高。
以上方法可以单独或结合使用来确定单桩的承载力,具体选择哪种方法要考虑施工条件、工程要求和经济效益等因素。
单桩竖向承载力设计值(R)计算过程:桩型:大直径灌注桩(清底干净)桩基竖向承载力抗力分项系数:γs=γp=γsp=1.65桩类别:圆形桩直径或边长d/a=1000mm截面积As=.78539815m周长L=3.1415926m第1土层为:不计阻力土层,极限侧阻力标准值qsik=0Kpa层面深度为:.0m; 层底深度为:1.4m土层厚度h= 1.4 m土层液化折减系数ψL=1极限侧阻力Qsik=L×h×qsik×ψL=3.1415926×1.4 ×0×1= 0 KN第2土层为:淤泥,极限侧阻力标准值qsik=10Kpa层面深度为:1.4m; 层底深度为:-12.1m土层厚度h= 13.5 m土层液化折减系数ψL=1极限侧阻力Qsik=L×h×qsik×ψL=3.1415926×13.5 ×10×1= 424.115001 KN第3土层为:粘土,极限侧阻力标准值qsik=26Kpa层面深度为:-12.1m; 层底深度为:-21.6m土层厚度h= 9.5 m土层液化折减系数ψL=1极限侧阻力Qsik=L×h×qsik×ψL=3.1415926×9.5 ×26×1= 775.9733722 KN第4土层为:粘土,极限侧阻力标准值qsik=50Kpa层面深度为:-21.6m; 层底深度为:-28.2m土层厚度h= 6.6 m土层液化折减系数ψL=1极限侧阻力Qsik=L×h×qsik×ψL=3.1415926×6.6 ×50×1= 1036.725558 KN总极限侧阻力Qsk=∑Qsik= 2236.8139312 KN极限端阻力标准值qpk=280KN极限端阻力Qpk=qpk×As=280×.78539815= 219.911482 KN总侧阻力设计值QsR=Qsk/γs= 1355 KN端阻力设计值QpR=Qpk/γp= 133 KN基桩竖向承载力设计值R=Qsk/γs+Qpk/γp= 2236.8139312 /1.65+ 219.911482 /1.65= 1488。
工程名称:长动还建楼住宅小区设计依据:《复合地基技术规范》(GB/T50783-2012)1、计算CFG桩单桩竖向抗压承载力特征值(第5.2.2、14.2.6条)计算公式:Ra=Up*Σqsai*li+α*qp*ApCFG桩桩身直径D=500mm,桩端持力层为强风化泥质粉砂岩,桩端全断面进入持力层深度hr≥1.0m;有效桩长L≥6.0米。
Up=3.14*0.5=1.57(m);Ap=3.14*0.5*0.5/4=0.196(m2)取qsa1=30kPa,L1=2.0m;qsa2=50kPa,L2=3.0m;qsa3=80kPa,L2=0.5m桩端土地基承载力折减系数α=1.0,qp=800kPaRa==380+156.8=536.8(kN)取Ra=530kN2、计算CFG桩桩体强度(第5.2.2、14.2.6条)计算公式:Ra=η*fcu*Ap;fcu=Ra/(η* Ap)桩体强度折减系数η=0.33fcu=530/(0.33*0.196)=8194(kPa)=8.20MPa取fcu=20MPa3、CFG桩复合地基承载力计算(第5.2.1、14.2.5条)计算公式:fspk=βp*m*Ra/Ap+βs*(1-m)*fskβp=1.0,βs=0.7Ra=530kN,fsk=fak=220kPaD=0.5m,S=3*0.5=1.5(m),De=1.13*1.5=1.695(m)m=D*D/(De*De)=0.087fspk=1.0*0.087*530/0.196+0.7*(1-0.087)*220=235.2+140.6=375.8(kPa)取fspk=370kPa工程名称:长动还建楼住宅小区设计依据:《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79-2012)1、计算CFG桩单桩竖向抗压承载力特征值(第7.1.5、7.7.2条)计算公式:Ra=Up*Σqsai*li+α*qp*ApCFG桩桩身直径D=500mm,桩端持力层为强风化泥岩,桩端全断面进入持力层深度hr 深度hr≥0.5m;有效桩长L≥5.5米。
单桩竖向承载力特征值计算根据《简明施工计算手册(第三版)》单桩承载力计算:(p320—p326)1.一般直径竖向承载力特征值,可按下式计算:p pa i sia p pk sk a A q l q Q Q R +=+=∑μ其中,sk Q :单桩总侧阻力特征值;pk Q :单桩总端阻力特征值;p μ:桩身周长;sia q :桩第i 层土的侧阻力特征值——(查表5-15)(p321)修正系数0.8:1q =36K ,2q =20KN ,3q =116kN ;i l ——土层厚度;p A ——桩端面积pa q ——极限端阻力特征值——查表(5-16)(p322),得8400。
一、圆桩:(R=15)0.943×(2.5×36×0.8+2.5×0.8×20+1×2×116)+8400×A=808.8kN二、方桩:(A=0.3×0.3)4×0.3×(2.5×36×0.8+25×0.8×20+1×2×116)+8400×A=273.6+1029.6=1303.2kN2.大直径(mm d 800≥)单桩竖向承载力特征值,可按下式计算:p pa P i sia si p pk sk a A q l q Q Q R ’ψψμ+=+=∑其中,sk Q :单桩总侧阻力特征值,这里我们使用端承桩sk Q 为0忽略不计; pk Q :单桩总端阻力特征值;p μ:桩身周长;sia q :桩第i 层土的侧阻力特征值——(查表5-15)(p321);i l ——土层厚度;p A ——桩端面积,p A =N 221⎪⎭⎫ ⎝⎛ pa q ——极限端阻力特征值——查表(5-16)(p322);‘sia q ——桩侧第i 层土的侧阻力特征值——(查表5-15)(p321); ‘pa q ——桩径为800mm 的端阻力特征值,可采用深层载荷板试验确定,这里我们查表(5-17)取值2500;si ψ、P ψ——大直径桩侧阻、端阻尺寸效应系数,按表(5-18)(p324)取值P ψ端阻尺寸效应系数318.0⎪⎭⎫ ⎝⎛D 。
单桩承载力特征值计算单桩竖向承载力特征值计算人工挖孔桩 C30混凝土;桩径Φ1200(圆形)Φ1400(圆形) Φ1200x1800(椭圆形) (塔楼)有效桩长L?5.0m,预计桩长为L=5.0,25.0m(其中地下室底板为,5.5m、-5.0m) (塔楼)桩端持力层:?—微风化粉砂质泥岩、泥质粉砂岩,f=6~15MPa。
rp(裙房)桩端持力层:?—中风化泥质粉砂岩、含砾中粗砂岩,f=2.4~9.9MPa; rp 根据广东省《建筑地基基础设计规范》DBJ15-31-2003,第10.2.4条嵌岩桩,单桩竖向承载力特征值为: R=R+R+RasarapaR=uΣqlsasiaiR=uCfhrap2rsrR=CfApa1rpp取C,0.4,C,0.03(无扩大头),f,4Mpa(中风化)或10Mpa(微风化)。
12rp桩身混凝土强度控制的单桩竖向承载力:1) 桩Φ1200:2F=0.7×π/4×1200×14.3/1.25=9052 KN (配筋为18Φ20,配筋率为0.5%) 2) 桩Φ1400:2F=0.7×π/4×1400×14.3/1.25=12320 KN (配筋为22Φ20,配筋率为0.45%) 3) 桩Φ1200x1800:F=0.7×π×600×900×14.3/1.25=13578 KN (配筋为26Φ20,配筋率为0.481%)桩承载力计算:(1)ZH3 Φ1200扩至1800——微风化2R=0.4×π/4×1.8×10000=10176KN a取R=8500KN a(2)ZH4 Φ1400扩至2100——微风化2R=0.4×π/4×2.1×10000=13847KN a取R=12000KN a(3)ZH5 Φ1200x1800(椭圆形),扩底Φ1800x2400——微风化R=0.4×π×0.9×1.2×10000 a=13564KN取R=13000KN a(4)抗浮计算计算条件:a.抗浮设计水位标高从室外地坪起算,计算水头高度Hw=5.7+0.35-0.45=5.60米;b. 顶板覆土1.2米厚;计算柱距:8.0x8.0米;c.顶板厚h=200mm,主梁截面500x1000,次梁400x700(忽略);底板厚h=350mm,主梁截面400x900;则:水浮力为:F=10x5.60x8.0x8.0=3584 KN竖向轴力:W=8.0x8.0x[25x(0.2+0.35)+17x1.2]+0.4x0.55x25x(8.0+8.0)+0.5x0.8x25x(8. 0+8.0)=2433 KN抗拔力: R1=1.05F-W=1.05x3584-2433=1330 KN根据广东省《建筑地基基础设计规范》DBJ15-31-2003,第10.2.10条嵌岩桩,单桩竖向抗拔承载力特征值为(考虑入中风化累积长度不少于4.0米,取f=4Mpa): rpa. ZH1:Φ1200抗拔桩,扩底Φ2000,支承于中风化岩,入岩0.5米最不利情况是,累积4米中风化岩连续均为强风化岩,抗拔桩最短桩长为6.0米,其抗拔力为: R=uΣλql+0.9Gtapisiai0=πx4x2.0x(0.70x90)+πx0.5x2.0x(0.70x0.03x4000)+ π/4x1.2x1.2x25x6.0 =1582+263+169=1915 KN,取R =1800 KN ta其相应竖向承载力特征值为:2R=0.4xπ/4x2.0x4000 a=5024 KN,取R =5000 KN ab. ZH2:Φ1200抗拔桩,扩底Φ2200,支承于中风化岩,入岩0.5米最不利情况是,累积4米中风化岩连续均为强风化岩,抗拔桩最短桩长为6.0米,其抗拔力为: R=uΣλql+0.9Gtapisiai0=πx4x2.2x(0.70x90)+πx0.5x2.2x(0.70x0.03x4000) =1740+290+1692=2199 KN,取R =2100 KN ta其相应竖向承载力特征值为:2R=0.4xπ/4x2.2x4000 a=6079 KN,取R =6000 KN ac. 配筋计算322配筋计算As=1330x10/300=4433mm,实配18Φ20(As=6280 mm)32б=Nk/As=1330x10/6280=211.8 N/mm sk?=1.1-0.65f/ρб=1.1-0.65x2.01/(0.01x211.8)=0.4831 tktesk 2d=30x20/30x1.0x20=20mm eqw=α?б(1.9c+0.08d/ρ)/E maxcrskeqtes5=2.2x0.4831x211.8x(1.9x35+0.08x20/0.01)/2.0x10=0.254mm?0.2mm2调整配筋,实配28Φ20(As=8792 mm)32б=Nk/As=1330x10/8792=151.2 N/mm sk?=1.1-0.65f/ρб=1.1-0.65x2.01/(0.01x151.2)=0.236 tktesk 2d=30x20/30x1.0x20=20mm eqw=α?б(1.9c+0.08d/ρ)/E maxcrskeqtes5=2.2x0.236x151.2x(1.9x35+0.08x20/0.01)/2.0x10=0.089mm根据上述计算,裂缝宽度为0.089mm?0.2mm,满足抗裂要求。
单桩承载力计算一、 Φ400:PHC400-95-A 型1、 基本参数:查省标《管桩规范》(DBJ13-86-2007)表5.2.4-2得:42.5/m MN m =,010a mm χ=查《混凝土规范》表4.1.5得:42723.810/ 3.810/c E N mm kN m =⨯=⨯ 根据《管桩规范》5.2.4-4得:管桩桩身计算宽度:00.9(1.50.5)0.9(1.50.40.5)0.99b d m =+=⨯⨯+=44443()(0.40.21)1.16106464D d I m ππ--⨯-===⨯2、 管桩的水平变形系数:0.562α== 桩的换算深度(桩长约20米)0.5622011.244⨯=>取 2.441x V =3、 管桩的水平承载力特征值:(桩基技术规范JGJ94-2008第5.7.2条)337300.562 3.810 1.16100.010.750.7522.82.441ha a x EIR kN V αχ-⨯⨯⨯⨯⨯==⨯= 柱最大剪力:(端区与基础节点号18相邻的柱底力)max 42.6222.845.6V kN kN kN =<⨯=,满足水平承载力要求。
4、 管桩竖向承载力设计值(详MorGain “单桩竖向承载力设计值”计算)二、 桩身压屈计算1、 基本参数:22222135.9/A (0.40.21)*3.140.0919100004c ps f N mm m mm ==-==, 管桩水平变形系数:0.562α= 管桩入土长度44207.120.562h m α=>== 查《桩基规范》表5.8.4-1得:0440.7()0.7(0) 4.980.562c l l α=⨯+=⨯+= 4.9812.50.4c ld ==查《桩基规范》表5.8.4-2得: 0.92(0.870.92)(12.512)/(1412)0.908ϕ=+-⨯--=2、 桩身受压承载力计算:0.90835.9910002966345.22966c c s N f A N kN ρϕ==⨯⨯=≈单桩竖向承载力标准值:29662373265013001.25kN kN kN =>⨯=。
单桩承载力如何计算
一、设计资料
1. 基桩设计参数成桩工艺:混
凝土预制桩
承载力设计参数取值:根据建筑桩基规范查表
孔口标高0.00m 桩顶标高0.50m 桩身设计直
径:d=0.80m 桩身长度:l=18.00m
2. 岩土设计参数层号土层名称层厚
(m)层底埋深(m)岩土物理力学指标极限侧阻力
3. qsik(kPa)极限端阻力 qpk(kPa) 层号土层名称层厚层底埋深岩土物理力学指标极限侧阻力极限端阻力
1 填土 3.003.00N=5.0017-
2 红粘土 3.006.00 a w=0.70 , IL=0.5026-
3 红粘土 3.009.00 a w=0.70 , IL=0.5029-
4 红粘土 3.0012.00 a w=0.70 ,
5 红粘土 3.0015.00 a w=0.70 ,
6 红粘土 3.0018.00 a w=0.70 , 《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)以下简称桩基规范
《建筑地基基础设计规范》 (GB50007-2002)以下简称基础规范
、单桩竖向抗压承载力估算
1. 计算参数表
土层计算厚度li(m)极限侧阻力qsik(kPa)极限端阻力qpk(kPa)
13.00 仃0
--------------------------------------------------------------------------------
23.00260
33.00290
43.00320
53.00330
62.50342700 2. 桩身周长u 、桩端面积Ap 计算
u=x 0.80=2.51m
Ap=x 0.802/4=0.50m23.单桩竖向抗压承
载力估算
根据桩基规范5.2.8按下式计算
Quk=Qsk+Qpk 土的总极限侧阻力标准
值为:
IL=0.5032- IL=0.5033- IL=0.50342700
7 红粘土 3.0021.00 8 红粘土 3.0024.00 4. 设计依据
a w=0.70, IL=0.5032-
a w=0.70, IL=0.5032-
Qsk=uqsikli=2.51 X (17 x 3.00+26 x 3.00+29 x 3.00+32 x
3.0+34X 2.50)=1243kN
总极限端阻力标准值为:
Qpk=qpkAp=0.50 X 2700=513N
单桩竖向抗压极限承载力标准值为:
Quk=Qsk+Qpk=1243+1357=2600kN
单桩竖向承载力特征值Ra计算,根据基础规范附录Q条文Q.0.10第7条规定: Ra=Quk/2=2600/2=1300kN。