柱下两桩承台梁的设计(1)
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承台构造一、桩基承台的构造,除应满足抗冲切、抗剪切、抗弯承载力和上部结构要求外,尚应符合下列要求:1 柱下独立桩基承台的最小宽度不应小于500mm,边桩中心至承台边缘的距离不应小于桩的直径或边长,且桩的外边缘至承台边缘的距离不应小于150mm。
对于墙下条形承台梁,桩的外边缘至承台梁边缘的距离不应小于75mm,承台的最小厚度不应小于300mm。
2 高层建筑平板式和梁板式筏形承台的最小厚度不应小于400mm,墙下布桩的剪力墙结构筏形承台的最小厚度不应小于200mm。
3 高层建筑箱形承台的构造应符合《高层建筑筏形与箱形基础技术规范》JGJ 6的规定。
二、承台混凝土材料及其强度等级应符合结构混凝土耐久性的要求和抗渗要求。
三、承台的钢筋配置应符合下列规定:1 柱下独立桩基承台钢筋应通长配置[见图4.2.3(a)],对四桩以上(含四桩)承台宜按双向均匀布置,对三桩的三角形承台应按三向板带均匀布置,且最里面的三根钢筋围成的三角形应在柱截面范围内[见图4.2.3(b)]。
钢筋锚固长度自边桩内侧(当为圆桩时,应将其直径乘以0.8等效为方桩)算起,不应小于35d g(d g 为钢筋直径);当不满足时应将钢筋向上弯折,此时水平段的长度不应小于25d g,弯折段长度不应小于10d g。
承台纵向受力钢筋的直径不应小于12mm,间距不应大于200mm。
柱下独立桩基承台的最小配筋率不应小于0.15%。
2 柱下独立两桩承台,应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010中的深受弯构件配置纵向受拉钢筋、水平及竖向分布钢筋。
承台纵向受力钢筋端部的锚固长度及构造应与柱下多桩承台的规定相同。
3 条形承台梁的纵向主筋应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010关于最小配筋率的规定[见图4.2.3(c)],主筋直径不应小于12mm,架立筋直径不应小于10mm,箍筋直径不应小于6mm。
承台梁端部纵向受力钢筋的锚固长度及构造应与柱下多桩承台的规定相同。
一、直径400双桩:(ZJ2-400,Z15)1.基本资料承台类型:二桩承台圆桩直径=d 400(mm)桩列间距Sa=1200(mm)桩行间距Sb=450(mm)承台边缘至桩心距离Sc=450(mm)承台根部高度 H=1200端部高度h=1200(mm)柱底荷载效应标准组合F+G=2010最小配筋率0.15%混凝土强度等级C30(N/mm²)fc=14.3钢筋强度设计值 fy=300(N/mm²)纵筋合力点至近边距离a=140(mm)柱子高度hc=400(mm)柱子宽度bc=500(mm)设计时执行的规范 :《建筑桩基技术规范》 (JGJ94-94) 以下简称桩基规范 。
《钢筋混凝土 承台设计规程》以下简称承台规程 《混凝土结构 设计规范 》以下简称混凝土规范2.承台受弯计算(1).基桩竖向力设计值 N :N=(F+G)/2=1005< KN >(2)Y 轴方向柱边弯距设计值<绕Y 轴>Myct=N*(Sa-bc )/2 =351.75< KN *M >(3)纵筋计算 :As=M/(0.9*fy*ho) =1229mm ²配筋率0.11%Asmin =1431mm²配纵筋1431mm²圆桩换算为方桩bp=0.8*d=320mm 3.承台剪切验算斜截面受剪验算<Y 方向>冲切力设计值V=N/2=1005KN 剪跨比l=a/h=0.3000剪切系数b=0.2斜截面受剪验算: b*fc*bo*ho=2728.4400<KN>(桩基规范5.6.8-1)承台剪切满足**楼(CECS 88:97 )( GB 50010-2002 )。
双柱联合桩基承台的实用设计计算方法摘要:分别介绍了在工程中广为应用的双柱联合桩基承台设置暗梁和不设置暗梁的2 种设计方案及相应的计算方法; 对承台的受冲切承载力计算模型、不设置暗梁时的受弯承载力计算模型,以及设置暗梁时的暗梁计算模型进行了分析讨论;充实了构造措施,附以算例; 并结合算例对2 种设计方案的计算结果进行了对比分析, 得出了可供工程设计参考的结论。
关键词:桩基承台;双柱联合桩基承台;暗梁1 前言在多层钢筋混凝土框架结构房屋中,其柱网的布置常采用内廊式的三跨四行柱布置方式, 中跨即内廊的跨度一般在2. 1~3. 0 m 之间,由于内廊两柱柱距较小,其柱下基础常设计成双柱联合基础; 若基础类型为桩基,则为双柱联合桩基础。
在基础设计规范[1 ,2 ]中,对双柱下桩基承台的设计尚没有具体的规定;在建筑结构系列软件PKPM 的基础设计软件(JCCAD) 中,将双柱联合桩基承台视为具有两柱外包尺寸的单柱桩基承台,取两柱传给承台上的荷载矢量和,作为联合桩基承台的设计荷载,对承台双柱外接矩形边界处进行抗冲切承载力及承台板底筋计算,但对承台柱间配筋没有进行计算,需用户自己补充。
广厦基础CAD 设计软件中的“群柱桩基”菜单功能只能用于绘图,其计算工作需用户自己完成。
目前,关于双柱联合桩基承台设计计算方面的文献甚少,许多设计者仅依据双柱传给承台上的竖向荷载之和,直接套用单柱桩基承台的标准图集进行设计。
结合工程实例,对双柱联合桩基承台长边方向的柱间及支座(柱下) 截面最大弯矩进行了计算,笔者认为其算法有待商榷。
文献[ 4 ]结合工程实例,在双柱联合桩基承台的柱间设置暗梁,对暗梁进行了内力及配筋计算,但对承台底部暗梁两侧的配筋没有说明,大多数设计者在实际工程设计中,会根据自己的体会采用各不相同的近似处理方法,但缺少交流。
鉴于以上情况,笔者认为,根据现行基础设计规范的基本设计规定,探求一种比较完善的、统一的双柱联合桩基承台的设计计算方法很有必要。
基础工程课程设计————某小区住宅楼桩基础设计一:设计资料1、建筑场地土层按其成因土的特征和力学性质的不同自上而下划分为四层,物理力学指标见下表。
勘查期间测得地下水混合水位深为2.0m,地下水水质分析结果表明,本场地下水无腐蚀性。
建筑安全等级为2级,已知上部框架结构由柱子传来的荷载:V = 3200kN, M=400kN m,H = 50kN;柱的截面尺寸为:400×400mm;承台底面埋深:D = 2.0m。
2、根据地质资料,以黄土粉质粘土为桩尖持力层,钢筋混凝土预制桩断面尺寸为300×300,桩长为10.0m3、桩身资料:混凝土为C30,轴心抗压强度设计值fc=15MPa,弯曲强度设计值为fm=16.5MPa,主筋采用:4Φ16,强度设计值:f y=310MPa4、承台设计资料:混凝土为C30,轴心抗压强度设计值为fc=15MPa,弯曲抗压强度设计值为fm=1.5MPa。
、附:1):土层主要物理力学指标;2):桩静载荷试验曲线。
附表二:桩静载荷试验曲线二:设计要求:1、单桩竖向承载力标准值和设计值的计算;2、确定桩数和桩的平面布置图;3、群桩中基桩的受力验算4、承台结构设计及验算;5、桩及承台的施工图设计:包括桩的平面布置图,桩身配筋图,承台配筋和必要的施工说明;6、需要提交的报告:计算说明书和桩基础施工图。
三:桩基础设计 (一):必要资料准备1、建筑物的类型机规模:住宅楼2、岩土工程勘察报告:见上页附表3、环境及检测条件:地下水无腐蚀性,Q —S 曲线见附表 (二):外部荷载及桩型确定1、柱传来荷载:V = 3200kN 、M = 400kN ∙m 、H = 50kN2、桩型确定:1)、由题意选桩为钢筋混凝土预制桩; 2)、构造尺寸:桩长L =10.0m ,截面尺寸:300×300mm 3)、桩身:混凝土强度 C30、cf=15MPa 、mf=16.5MPa4φ16yf=310MPa4)、承台材料:混凝土强度C30、cf=15MPa 、mf=16.5MPat f=1.5MPa(三):单桩承载力确定1、 单桩竖向承载力的确定: 1)、根据桩身材料强度(ϕ=1.0按0.25折减,配筋 φ16)2()1.0(150.25300310803.8)586.7p ScyR kNff A A ϕ''=+=⨯⨯⨯+⨯=2)、根据地基基础规范公式计算: 1°、桩尖土端承载力计算:粉质粘土,LI=0.60,入土深度为12.0m100800(800)8805pa kPa q-=⨯= 2°、桩侧土摩擦力: 粉质粘土层1:1.0LI= ,17~24sakPa q= 取18kPa粉质粘土层2:0.60LI= ,24~31sakPa q= 取28kPa28800.340.3(189281)307.2pippasia Ra kPaqq lA μ=+=⨯+⨯⨯⨯+⨯=∑3)、根据静载荷试验数据计算:根据静载荷单桩承载力试验Q s -曲线,按明显拐点法得单桩极限承载力550ukN Q=单桩承载力标准值:55027522uk kN QR === 根据以上各种条件下的计算结果,取单桩竖向承载力标准值275akN R=单桩竖向承载力设计值1.2 1.2275330k kN R R ==⨯=4)、确桩数和桩的布置:1°、初步假定承台的尺寸为 223m ⨯ 上部结构传来垂直荷载: 3200V kN = 承台和土自重: 2(23)20240G kN =⨯⨯⨯= 32002401.1 1.111.5330F G n R ++=⨯=⨯= 取 12n =根 桩距 :()()3~43~40.30.9~1.2S d m ==⨯= 取 1.0S m = 2°、承台平面尺寸及柱排列如下图:桩平面布置图1:100桩立面图(四):单桩受力验算: 1、单桩所受平均力:3200 2.6 3.6220297.912F G N kPa R n ++⨯⨯⨯===<2、单桩所受最大及最小力:()()max max min2240050 1.5 1.5297.960.5 1.5iF G nMx Nx+⨯⨯+=±=±=⨯⨯∑3、 单桩水平承载力计算: 150 4.212i H kPa n H === , 3200266.712i V == 4.211266.763.512H V ==<< 即i V 与i H 合力 与i V 的夹角小于5∴单桩水平承载力满足要求,不需要进一步的验算。
1承台设计以及施工图设计演示一、承台的施工图片234二、《桩基规范》JGJ94-2008对承台尺寸的要求4.2.1 桩基承台的构造,应满足抗冲切、抗剪切、抗弯承载力和上部结构要求,尚应符合下列要求:1 独立柱下桩基承台的最小宽度不应小于500mm,边桩中心至承台边缘的距离不应小于桩的直径或边长,且桩的外边缘至承台边缘的距离不应小于150mm。
对于墙下条形承台梁,桩的外边缘至承台梁边缘的距离不应小于75mm。
承台的最小厚度不应小于300mm。
2 高层建筑平板式和梁板式筏形承台的最小厚度不应小于400mm,墙下布桩的剪力墙结构筏形承台的最小厚度不应小于200mm。
3 高层建筑箱形承台的构造应符合《高层建筑筏形与箱形基础技术规范》JGJ6 的规定。
4.2.2 承台混凝土材料及其强度等级应符合结构混凝土耐久性的要求和抗渗要求。
54.2.3 承台的钢筋配置应符合下列规定:1 柱下独立桩基承台纵向受力钢筋应通长配置(图4.2.3-a),对四桩以上(含四桩)承台宜按双向均匀布置,对三桩的三角形承台应按三向板带均匀布置,且最里面的三根钢筋围成的三角形应在柱截面范围内(图4.2.3-b)。
纵向钢筋锚固长度自边桩内侧(当为圆桩时,应将其直径乘以0.8 等效为方桩)算起,不应小于35d g(d g 为钢筋直径);当不满足时应6将纵向 钢筋向上弯折,此时水平段的长度不应小于25d g,弯折段长度不应小于10d g。
承台纵向受力钢筋的直径不应小于12mm,间距不应大于200mm。
柱下独立桩基承台的最小配筋率不应小于0.15%。
2 柱下独立两桩承台,应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》(GB 50010)中的深受弯构件配置纵向受拉钢筋、水平及竖向分布钢筋。
承台纵向受力钢筋端部的锚固长度及构造应与柱下多桩承台的规定相同。
3 条形承台梁的纵向主筋应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》(GB 50010)关于最小配筋率的规定(图4.2.3-c),主筋直径不应小于12mm,架立筋直径不应小于10mm,箍筋直径不应小于6mm。
桩基承台间连系梁结构设计⽅案2019-08-16摘要:桩基础作为桥梁⼯程中最常见的基础之⼀,桩基础的设计也就显得尤为重要。
桩基承台间连系梁(即通常所说的承台拉梁)是桩基础设计中经常⽤到的⼀种结构构件。
由于桩基承台间连系梁构件类型的不明确且⽬前没有能直接进⾏桩基承台间连系梁辅助设计软件,造成设计⼈员在桩基承台间连系梁的设置、计算简图的确定、计算荷载的取值、配筋构造等⽅⾯出现⼀些概念不清、设计不合理的问题。
通过对相关规范的学习、理解并结合实际⼯程经验。
分析桩基承台间连系梁设计的认识,并提出可⽤于连系梁⼿⼯计算(或借助简单计算⼯具)的简便⽅法。
桩基承台间连系梁并⾮单⼀类型的受⼒构件,规范对其设计也并未有详细、全⾯的规定。
通过参考、理解规范及总结实际⼯作经验,提出了桩基承台间连系梁设计时需注意的内容。
关键词:桩基承台;连系梁;计算;设计桩基础施⼯是公路桥梁施⼯中⼀个很重要的环节,⽽桩基础的设计⼜会影响公路桥梁的质量,因此,做好桩基的设计很重要,这是提⾼公路桥梁施⼯整体质量的必由之路,需要我们引起重视。
1桩基承台间连系梁的设置桩基承台间连系梁的设置应按照《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第6.1.11条、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011第8.5.23条、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第4.2.6条的要求执⾏。
即:(1)⼀级框架和Ⅳ类场地的⼆级框架柱承台;(2)承台埋深教深,或各承台埋置深度差别较⼤;(3)单桩承台时,应在两个互相垂直的⽅向设置连系梁(当桩与柱的截⾯直径之⽐⼤于2时,可不设连系梁);(4)两桩承台时,应在其短向设置连系梁;(5)有抗震要求的柱下独⽴承台,宜在两个主轴⽅向设置连系梁;(6)连系梁顶⾯宜与承台顶⾯位于同⼀标⾼。
2桩基承台间连系梁在基础体系中的作⽤桩基承台间连系梁在基础体系中的作⽤:(1)对于单桩承台双向和两桩承台短向的连系梁其作⽤是加强桩基的整体刚度,保证结构内⼒分析时柱底为固端的假定。
桩承台设计计算------------------------------------------------------------------- 计算项目: 二桩承台CT-1计算一、基本资料:承台类型:二桩承台 圆桩直径 d = 600mm 桩列间距 Sa = 1800mm 桩行间距 Sb = 600mm 承台边缘至桩中心距离 Sc = 600mm承台根部高度 H = 1000mm 承台端部高度 h = 1000mm柱子高度 hc = 600mm (X 方向) 柱子宽度 bc = 600mm (Y 方向) 单桩竖向承载力特征值 Ra = 1400.0kN作用于桩基上的竖向力标准值(kN):Fk=2509 kN柱脚垂直于X 轴向的弯矩设计值(kN-m) 76.6 kN.m 桩i 至通过桩群重心的Y 轴线的距离(m): xi0=0.9m桩中心最小间距为 1800mm , 3.00d (d - 圆桩直径或方桩边长) 混凝土强度等级为 C30 fc = 14.3 ft = 1.43N/mm钢筋强度设计值 fy = 360N/mm 纵筋合力点至近边距离 as = 60mm 荷载的综合分项系数 γz = 1.35 永久荷载的分项系数 γG = 1.20设计时执行的规范: 《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011) 以下简称 基础规范 《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010) 以下简称 混凝土规范二桩承台ab S b S b Y X12H h1F+G My50 hc 2VxaSa/2Sc Sc Sa/212b chc二、承台自重和承台上土自重标准值 Gk :a = 2 * Sc + Sa = 2*600+1800 = 3000mmb = 2 * Sb = 2*600 = 1200mm承台底部面积 Ab = a * b = 3.000*1.200 = 3.60(m ) 承台体积 Vct = Ab * H1 = 3.60*1.00 = 3.600(m )承台自重标准值 Gk'' = γc * Vct = 25.00*3.600 = 90.0(kN ) 承台上土自重标准值 Gk' = γs * (Ab - bc * hc) * ds= 18.00*(3.60-0.60*0.60)*1.40 = 81.6(kN ) 承台自重和承台上土自重标准值 Gk = Gk'' + Gk' = 90.0+81.6 = 171.6kN三、承台验算:圆桩换算桩截面边宽 bp = 0.8 * d = 0.8*600 = 480(mm)1、桩基承载力及承台受弯计算:(1)、单桩桩顶竖向力计算: 在轴心竖向力作用下Qk = (Fk + Gk) / n (基础规范 8.5.4-1)Qk = (2509+171.6)/2 = 1340(kN) ≤ Ra = 1400 kN在偏心竖向力作用下∑∑±±+=22i iyk i i xk k k ik x x M y y M n G F Q (基础规范 8.5.4-2)Qik =1340+76.6×0.9/(2×0.9^2)=1383(kN) ≤ 1.2Ra = 1680 kN(2) 按深梁计算承台受弯及抗剪: 柱传竖向力 N 2509.00 (KN) 输入基本组合的计算内力值柱传弯矩 M 76.60 (KN-m) 输入基本组合的计算内力值 桩台桩中心距 lc 1.80 (m)深梁弯矩 M 1000.83 (KN-m)已包括桩台自重产生的弯矩 深梁剪力 V1332.29 (KN)已包括桩台自重产生的剪力钢筋和混凝土指标C =30 C?(20,25,30,35,40,45,50,55) 混凝土等级 fc = 14.3 (N/mm2) 混凝土抗压强度设计值 fck ft = 1.43 (N/mm2) 混凝土抗拉强度设计值 ft Ec = 30000 (N/mm2) 混凝土弹性模量 Ec HRB 400 HRB(235,335,400) 纵筋强度等级 fy =360 (N/mm2) 纵筋抗拉压强度设计值 fy(1)、柱对承台的冲切验算:扣除承台及其上填土自重,作用在冲切破坏锥体上的冲切力设计值:Fl =1.35×2509=3387.2(kN)柱对承台的冲切,可按下列公式计算:Fl ≤ 2 * [αox * (bc + aoy) + αoy * (hc + aox)] * βhp * ft * ho(基础规范 8.5.19-1) X 方向上自柱边到最近桩边的水平距离:aox = 900 - hc / 2 - bp / 2 = 900-600/2-480/2 = 360(mm) λox = aox / ho = 360/(1100-70) = 0.35X 方向上冲切系数αox = 0.84 / (λox + 0.2) (基础规范 8.5.19-3)αox = 0.84/(0.350+0.2) = 1.530aoy = Min{Sb - bc / 2, Ho} = Min{300,1030} = 300(mm)2 * αox * (bc + aoy) * βhp * ft * ho= 2*1.530*(600+300)*0.975*1.43*1030= 3954957(N) ≥ Fl = 3387200 N,满足要求。
两桩承台计算书项目名称构件编号日期设计校对审核执行规范:《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010), 本文简称《混凝土规范》《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011), 本文简称《地基规范》《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012), 本文简称《荷载规范》《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008), 本文简称《桩基规范》-----------------------------------------------------------------------1 设计资料1.1 已知条件承台参数(2 桩承台第 1 种)_承台底标高 _: -2.000(m)_承台的混凝土强度等级_: C30_承台钢筋级别 _: HRB400_配筋计算a s _: 50(mm)承台尺寸参数桩参数_桩基重要性系数 _: 1.0_桩类型 _: 混凝土预制桩_承载力性状 _: 端承摩擦桩_桩长 _: 15.000(m)_是否方桩 _: 否_桩直径 _: 400(mm)_桩的混凝土强度等级 _: C80_单桩极限承载力标准值_: 2400.000(kN)_桩端阻力比 _: 0.400_均匀分布侧阻力比 _: 0.400_是否按复合桩基计算 _: 否_桩基沉降计算经验系数_: 1.000_压缩层深度应力比 _: 20.00%柱参数_柱宽 _: 600(mm)_柱高 _: 600(mm)_柱子转角 _: 0.000(度)_柱的混凝土强度等级_: C35柱上荷载设计值_弯矩M x _: 0.000(kN.m)_弯矩M y _: 0.000(kN.m)_轴力N _: 3000.000(kN)_剪力V x _: 0.000(kN)_剪力V y _: 0.000(kN)_是否为地震荷载组合 _: 否_基础与覆土的平均容重_: 20.000(kN/m3)_荷载综合分项系数 _: 1.35土层信息_地面标高 _: 0.000(m)(m)(kN/m3)(kN/m3)(MPa)征值(kPa)程度(kPa)1.2 计算内容(1) 桩基竖向承载力计算(2) 承台计算(受弯、冲切、剪计算及局部受压计算)(3) 软弱下卧层验算(4) 桩基沉降计算2. 计算过程及计算结果2.1 桩基竖向承载力验算(1) 桩基竖向承载力特征值R计算根据《桩基规范》5.2.2及5.2.3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。
柱下两桩承台计算及桩位偏差处理的分析摘要:在做工程项目时,经常遇到软弱土层,重要车间等建筑物基础形式不适合用浅基础,宜采用桩基础形式。
柱下单桩、双桩、多桩承台形式中双桩承台不同于其他多桩承台,其宜按深受弯构件来计算承载力。
工程经验得出,圆砾层等坚硬土层作为桩基的持力层,采用锤击法施工的管桩或是长螺旋钻孔压灌桩,都容易出现桩位偏差。
本文阐述了双桩承台的主要计算过程,以及怎么去处理柱下双桩出现的桩位偏差问题。
关键词:两桩承台;深受弯构件;桩位偏差处理。
引言柱下两桩承台(/h<5.0,=1.15ln,ln为两桩净距)需要计算受弯,受剪承载力,不需要进行冲切承载力计算。
本文通过工程实例介绍双桩承台的主要计算过程。
同时对现场桩位出现偏差的情况,提供了一种新的处理思路,定性定量的分析问题解决问题。
1工程概况该工程场区地基不均匀,场地类别Ⅱ类,抗震设防烈度6度,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度为0.05g。
采用独立基础对于几层大车间厂房来说显然不合适。
经过建设地周边实地考察,决定采用长螺旋钻孔压灌桩,桩径600mm,桩承载力特征值1750kPa,桩间距2100mm,两桩承台厚度1250mm,宽度1200mm,保护层厚度40mm。
通过模型计算后得出柱底荷载:基本组合1.3*恒+1.5*活承台底面荷载 :(考虑柱底剪力的影响)N=2755.7kN =4.7kN.m=5.1kN.m =0.9kN =-1.1kN考虑拉梁承担弯矩比例系数弯矩折减N=2755.7kN =4.2kN.m =4.6kN.m =0.9kN =-1.1kN两桩承台及覆土重: = 167.3×1.20= 200.8kN1.柱下两桩承台受弯受剪承载力计算桩号X Y桩净反力QN(kN)桩反力Q(kN)1-1050.00.01375.651476.04 21050.00.01380.051480.44桩总反力= 2956.5 kN; 桩均反力= 1478.2 kN= 1031.741kN.m = 1035.038kN.m= 1375.654kN = 1380.051kN两桩净距: = 1500.mm计算跨度: = 1.15*=1725.0mm根据《混凝土结构设计规范》附录G 深受弯构件G.0.2条,正截面受弯承载力应符合:M≤fy*As*z,z=αd(h0-0.5x),αd=0.8+0.04/h。