特征值 标准值 极限值
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单桩极限承载力标准值和特征值《单桩极限承载力标准值和特征值,咱也唠一唠》
嘿,咱今儿个来聊聊单桩极限承载力标准值和特征值这俩玩意儿。
就说上次我去工地看他们打桩吧。
那一根根桩竖在那儿,就好像一个个大力士准备比试力气一样。
我就特别好奇,这些桩到底能承受多大的力量呢。
后来我找了个懂行的师傅问了问,他就给我讲起了单桩极限承载力标准值。
他说这就像是一个桩能使出的最大力气,是个极限值。
然后呢,还有个特征值,这个特征值就像是一个比较适中的力量水平。
我当时就想啊,这就好比一个人,他可能有最大的爆发力能举起很重很重的东西,但平时干活可能就用个比较合适的力气,这个合适的力气就类似特征值啦。
在工地待了那一天,我满脑子都是这些桩和它们的承载力。
看着那些桩被打进地里,我就在想,它们得撑住上面的建筑啊,这可太重要了。
总之呢,单桩极限承载力标准值和特征值虽然听起来挺专业挺复杂的,但其实联系到实际生活中,就好像我们每个人的力气有大有小,但都有个合适的范围来做事一样。
咱以后再看到那些桩啊,就知道它们可不简单,背后有着这么重要的概念呢!嘿嘿。
地基极限承载力标准值
与承载力特征值区别
Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】
地基极限承载力标准值与承载力特征值区别(1)地基承载力:地基所能承受荷载的能力。
(2)地基容许承载力:保证满足地基稳定性的要求与地基变形不超过允许值,地基单位面积上所能承受的荷载。
(3)地基承载力基本值:按标准方法试验,未经数理统计处理的数据。
可由土的物理性质指标查规范得出的承载力。
(4)地基承载力标准值:在正常情况下,可能出现承载力最小值,系按标准方法试验,并经数理统计处理得出的数据。
可由野外鉴别结果和动力触探试验的锤击数直接查规范承载力表确定,也可根据承载力基本值乘以回归修正系数即得。
(5)地基承载力设计值:地基在保证稳定性的条件下,满足建筑物基础沉降要求的所能承受荷载的能力。
可由塑性荷载直接,也可由极限荷载除以安全系数得到,或由地基承载力标准值经过基础宽度和埋深修正后确定。
(6)地基承载力的特征值:正常使用极限状态计算时的地基承载力。
即在发挥正常使用功能时地基所允许采用抗力的设计值。
它是以概率理论为基础,也是在保证地基稳定的条件下,使建筑物基础沉降计算值不超过允许值的地基承载力。
地基强度是指建筑物地基在荷重作用下抵抗破坏的能力。
通常以地基容许承载力来表示。
地基承载力是指地基土单位面积上所能承受的荷载,这是土力学的重要问题之一。
由于地基土的复杂性,要准确地确定地基极限承载力也是比较复杂的问题。
对于桩来说,极限桩端阻力标准值除以2应该和基础规范上的特征值相等,认为极限桩端阻力标准值即为特征值的说法是错误的。
两者规范的安全系数基本都为2。
桩规范采用缩小抗力(设计值=标准值/1.65)和放大荷载(基本组合=标准组合X1.25)两个方面来实现,安全系数为1.65X1.25=2.01,而基础规范采用标准组合,荷载没用放大,只是采用特征值即极限桩端阻力标准值除以2一个方面来实现安全系数放大两倍,这样两个规范的安全系数就统一了,有很多人把极限桩端阻力标准值中的标准值和标准组合两个概念混淆了,极限桩端阻力标准值中的标准值只是一种统计方法,相当于每个极限桩端阻力的平均值,不是乘系数1.0的问题。
要了解这个问题须比较三本规范,即74规范,89规范和2002规范。
74规范是荷载标准值与容许承载力的比较;89规范是荷载设计值与承载力设计值的比较;2002规范是荷载标准值与特征值的比较。
74规范到89规范时荷载放大1.25到1.30倍,承载力只放大1.1到1.2倍,设计安全水平提高了约1.15倍。
89规范到2002规范承载力表达式基本不变,去掉1.1的约束;荷载相当74规范。
设计安全水平又回到74规范水平。
实际上89规范是不正确的,2002规范的特征值物理意义就是74规范的容许值。
表达值与89规范一样,但物理意义不一样。
89规范是按照《建筑结构设计统一标准》(GBJ68-84)的要求,以地基承载力的允许值作为标准值,以深度宽度修正后的承载力值作为设计值,引起的问题是,抗力的设计值大于标准值,与《建筑可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)规定不符,因此本次规范进行了修订。
新版地基规范认为,建筑物的正常使用应满足其功能要求,实际情况上常常是承载力还有潜力可挖,而变形已达到可超过正常使用的限值,也就是变形控制了承载力。
因此,根据传统习惯,地基设计所用的承载力通常是在保证地基稳定的前提下,使建筑物的变形不超过其允许值的地基承载力,即特征承载力,其安全系数已包括在内。
无论对于天然地基或桩基础的设计,原则均是如此。
简单的说,特征值已包含了安全系数,数值应比原规范中的标准值小,具体数值应通过载荷实验确定,但为简单起见,可将标准值除以一抗力分项系数,可取1.25。
在上海市的地基基础规范里,极限值除以1.6为设计值,极限值除以2为特征值。
由次可见:地基承载力特征值=地基承载力设计值/1.253楼说得很有道理。
在2002版的规范中,地基基础的承载力设计,实质上是以变形为控制因素(并满足承载力要求)。
因此,对于上部结构传下来的荷载采用标准值,对于地基的承载力采用特征值,这个特征值中已包含安全系数在内。
对于地基基础的设计,除了承载能力极限状态计算“S≤R”(按《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第5.2节“承载力计算”)外,尚应进行正常使用极限状态验算“S≤C”(按GB50007-2002第5.3节“变形计算”)。
地基承载力特征值、标准值、基本值、设计值1、地基极限承载力:使地基土发生剪切破坏而即将失去整体稳定性时相应的最小基础地面压力。
(《工程地质手册》(第四版)P384)2、地基容许承载力:要求作用在基底的压应力不超过地基的极限承载力,并且有足够的安全度,而且所引起的变形不能超过建筑物的容许变形,满足以上两项要求,地基单位面积上所能承受的荷载就定义为地基的容许承载力。
(《工程地质手册》(第四版)P384)2、地基容许承载力:在确保地基不产生剪切破坏而失稳,同时又保证建筑物的沉降量不超过容许值的条件下,地基单位面积上所能承受的最大压力。
(《公路工程地质勘察规范》JTGC20-2011)3、地基承载力基本容许值:基础短边宽度不大于2.0m,埋置深度不大于3.0m 时的地基容许承载力。
(《公路工程地质勘察规范》JTGC20-2011)4、地基承载力特征值(fak):由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值,其最大值为比例界限值。
可由载荷试验或其他原位测试、公式计算,并结合工程实践经验等方法综合确定。
(《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011)5、修正后的地基承载力特征值(fa):当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时,应对地基承载力特征值(fak)进行修正,见(《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011,P22 5.2.4)6、地基承载力基本值(f0):按有关规范规定的一定的基础宽度和埋置深度条件下的地基承载能力,按有关规范查表确定。
(《建筑地基基础设计规范》GBJ7-89)7、地基承载力标准值(fk):按有关规范规定的标准方法试验并经统计处理后的承载力值。
(《建筑地基基础设计规范》GBJ7-89)7、地基承载力标准值(fka):在测试、试验的基础上,对应荷载效应为标准组合并按照变形控制的地基设计原则所确定的地基承载力值。
(《北京地区建筑地基基础勘察设计规范DBJ11-501-2009)8、修正后的地基承载力标准值(fa):基础底面宽度大于3m,埋置深度大于1.5m时进行深宽修正后的地基承载力标准值。
极限值特征值设计值根据最新的桩基规范JGJ94-2008:极限值一般是由桩的静载实验得出的,是桩最大所能承受的极限荷载,根据一定数量的静载实验的统计结果计算;规范称为极限承载力标准值;特征值是上述标准值除以安全系数,规范中一般为2;桩数量的确定是直接以特征值为依据计算的;设计值是上海市地基基础规范中特有的;在上海规范中,不使用特征值,而用设计值代替,设计值也是标准值除以安全系数得来的,不过安全系数取值与国家规范不一样;单桩竖向承载力特征值按建筑桩基技术规范JGJ94 -2008第5.2.2条公式计算:Ra=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5.3.5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5.3.5-1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,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5.3.6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5.3.5-1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5.3.8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5.3.5-1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5.3.5-2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;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;。
单桩极限承载力标准值、承载力设计值、特征值单桩承载力设计值:=单桩极限承载力标准值/ 抗力分项系数(一般1.65左右)单桩承载力特征值:=静载试验确定的单桩极限承载力标准值/ 安全系数294桩基规范中单桩承载力有两个:单桩极限承载力标准值和单桩承载力设计值。
单桩极限承载力标准值由载荷试验(破坏试验)或按94规范估算(端阻、侧阻均取极限承载力标准值),该值除以抗力分项系数(1.65、1.7,不同桩形系数稍有差别)为单桩承载力设计值,确定桩数时荷载取设计值(荷载效应基本组合),荷载设计值一般为荷载标准值(荷载效应标准组合)的1.25倍,这样荷载放大1.25倍,承载力极限值缩小1.65倍,实际上桩安全度还是2(1.25x1.65=2.06)。
94规范时荷载都取设计值,为了荷载与设计值对应,引入了单桩承载力设计值,在确保桩基安全度不低于2的前提下,规定桩抗力分项系数取1.65左右。
所以,单桩承载力设计值是在当时特定情况下(所有规范荷载均取设计值),人为设定的指标,并没有实际意义。
02规范中地基、桩基承载力均为特征值,该值为承载力极限值的1/2(安全度为2),对应荷载标准值。
同一桩基设计,分别执行两本规范,结果应该是一样的。
单桩承载力特征值×1.25=单桩承载力设计值;单桩承载力特征值×2=单桩承载力极限值;单桩承载力设计值×1.6=单桩承载力极限值。
“单桩承载力设计值”与“单桩承载力特征值”是两个时代的两个单桩承载力指标,没有可比性。
犹如关公和秦琼。
当代的工程师忘了“单桩承载力设计值”这个没有意义的概念吧。
承载力特征值在地基设计里,大多采用特征值,而不是设计值或标准值。
实际上,这里的特征值,同时具备了设计值和标准值的含义。
桩基设计中的特征值、设计值、标准值2008-09-03 16:46这是一个关于桩基础设计的概念问题,希望搞清楚单桩竖向承载力特征值Ra、复合基桩或基桩的竖向承载力设计值R和单桩竖向极限承载力标准值Qk之间的关系。
下面列出规范提及的Ra、R、Qk。
1.单桩竖向承载力特征值Ra《建筑地基基础设计规范GB50007-2002》8.5.5给出了初步设计时单桩竖向承载力特征值Ra估算式:Ra=qpaAp+upΣqsiali并说明偏心竖向力作用下,单桩承载力Ra应符合下列两式规定:Qk≤RaQikmax≤1.2Ra2.复合基桩或基桩的竖向承载力设计值R《建筑桩基技术规范JGJ 94-94》5.2.2.2给出了桩基中复合基桩或基桩的竖向承载力设计值R计算公式:R=ηsQsk/γs+ηpQpk/γp+ηcQck/γc并说明偏心竖向力作用下,单桩承载力R应符合下述极限状态计算表达式:γoN≤RγoNmax≤1.2R其中N和Nmax为按5.1计算。
3.单桩竖向极限承载力标准值Qk《建筑桩基技术规范JGJ 94-94》5.2.4给出了各种方法下单桩竖向极限承载力标准值Qk计算公式。
问题:1.特征值Ra和设计值R是同一个概念吗?2.《建筑地基基础设计规范GB50007-2002》和《建筑桩基技术规范JGJ 94-94》分别给出的验算单桩承载力方案是否矛盾?3.针对桩基的设计,这两套验算方案如何选用?4.单桩竖向极限承载力标准值Qk和特征值Ra、设计值R是什么关系?华南理工大学杨小平老师的回复(基础工程授课教师):关于你的问题,不是一两句话说得清,附件是我给研究生上高等基础工程的部分讲稿,供参考。
下面简单回答你的问题。
1.设计值是89年《建筑地基基础设计规范》和94桩基规范的叫法,2002规范改叫特征值。
二者属同一概念。
2.94桩基规范是从极限状态设计出发,引入了分项系数,并考虑群桩效应和承台效应。
实践证明在岩土工程中不应采用这种设计法,而应采用安全系数法,故2002规范取安全系数K=2。
单桩极限承载力标准值和特征值关系
嘿,朋友们!今天咱来聊聊单桩极限承载力标准值和特征值的关系,这可真是个有意思的事儿呢!
你想想啊,单桩就好像是一个大力士,它能扛起多大的重量,这可是有讲究的。
那极限承载力标准值呢,就像是这个大力士的最大潜力,是它理论上能达到的最强力量。
而特征值呢,就好比是我们平时会用到的、比较实际的那个力量。
比如说,咱盖房子打桩吧。
如果只看极限承载力标准值,那可能会觉得哇,好厉害啊,能扛这么重!但实际情况中,我们不能总让它发挥到极限呀,那多危险,万一哪天出点啥状况,那不就糟糕啦!所以呢,特征值就出来帮忙啦,它告诉我们一个比较靠谱、比较安全的力量值。
这不就跟咱人一样嘛,咱每个人都有自己的潜力极限,可平时过日子,咱也不能总用那极限的状态呀,得悠着点,找个合适的度。
要是天天都像拼命三郎似的,那还不得累垮啦!
那这两者之间的关系呢,就像是一对好兄弟,互相配合着。
极限承载力标准值给了我们一个上限,让我们知道它的能力范围;而特征值呢,就是在这个范围内给我们划了一条实用的线。
你说要是没有这个特征值,那我们盖房子的时候得多纠结呀,到底能用多大的力呀,心里没底呀!有了它,就好像有了个定心丸,咱就可以放心地按照这个标准来设计和施工啦。
而且呀,这关系还挺微妙的呢。
有时候,我们可能会想,能不能让特征值再高一点呀,这样不是能建更结实的房子嘛。
可又得考虑实际情况呀,不能太贪心咯!
总之呢,单桩极限承载力标准值和特征值的关系,就像是生活中的好多事情一样,得找到一个平衡,一个恰到好处的点。
这样我们的建筑才能稳稳当当,我们的生活才能顺顺利利呀!这两者的关系可真是不简单,咱可得好好琢磨琢磨,别小瞧了它们哟!。
特征值的由来天然地基承载力特征值是只有载荷试验地基土压力便性关系线性变形内部超过比例界限点的地基压力值,实际即为地基承载力的允许值。
进行地基基础设计时,由于土是大变形材料,当荷载增加时,随着地基变形的相应增加,地基承载力也在逐渐增大,很难界定出一个真正的“极限值”,另外,建筑物的使用有一个功能要求,常常是地基承载力还有潜力可挖,而地基变形却已经达到或超过按正常使用的限值。
因此,地基设计时采用正常使用极限状态这一原则,所选定的地基承载力为地基承载力特征值。
旧地基规范选用的地基承载力标准值,是在由试验或其他方法得到地基承载力基本值后,经过统计处理,乘以回归系数,得到地基承载力标准值。
现行地基规范采用特征值一词,用以表示正常使用极限状态计算时采用的地基承载力,其涵义即为在发挥正常使用功能时所允许的抗力设计值,以避免原《地基规范》一律提“标准值”时带来的混淆。
******************************************************************* 《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002)中“特征值”一词的说明国家建筑科学研究院地基基础研究所钟亮一、起因与钢、混凝土、砌体等材料相比,土属于大变形材料,当荷载增加时,随着地基变形的相应增长,地基承载力也在逐渐加大,很难界定出一个真正的“极限值”,而根据现有理论的、半理论半经验的或经验的承载力计算公式,可以得出不同的值。
因此,地基极限承载力的确定,实际上没有一个可以通用的界定标准,也没有一个可以适用于一切土类的计算公式,主要依赖于根据工程经验所定下的界限和相应的安全系数加以调整,考虑一个满足工程要求的地基承载力值。
它不仅与土质、土层埋藏顺序有关,而且与基础底面的形状、大小、埋深、上部结构对变形的适应程度、地下水位的升降、地区经验的差别等等有关,不能作为土的工程特性指标。
另一方面,建筑物的正常使用应满足其功能要求,常常是承载力还有潜力可挖,而变形已达到或超过正常使用的限值,也就是由变形控制了承载力。
特征值标准值极限值
设计值根据最新的桩基规范JGJ94-xx:极限值一般是由桩的静载实验得出的,是桩最大所能承受的极限荷载,根据一定数量的静载实验的统计结果计算。
规范称为极限承载力标准值。
特征值是上述标准值除以安全系数,规范中一般为2。
桩数量的确定是直接以特征值为依据计算的。
设计值是上海市地基基础规范中特有的。
在上海规范中,不使用特征值,而用设计值代替,设计值也是标准值除以安全系数得来的,不过安全系数取值与国家规范不一样。
单桩竖向承载力特征值按《建筑桩基技术规范》JGJ94xx 规范中第5、3、5条公式5、3、5计算:式中:Qsk 总极限侧阻力标准值;Qpk 总极限端阻力标准值;u 桩身周长;li 桩周第i 层土的厚度;Ap 桩端面积;qsik 桩侧第i层土的极限侧阻力标准值;参考JGJ94-xx规范表5、3、5-1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qsik=0;qpk 极限端阻力标准值,参考JGJ94-xx规范表5、3、5-2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qpk=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-xx规范第5、3、6条公式5、3、6计算:式中:Qsk 总极限侧阻力标准值;Qpk 总极限端阻力标准值;qsik 桩侧第i层土的极限侧阻力标准值,可按JGJ94-xx规范中表5、3、5-1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qsik=0;qpk 桩径为
800mm极限端阻力标准值,可按JGJ94-xx规范中表5、3、6-1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;ψs i,ψp 大直径桩侧阻、端阻尺寸效应系数,按JGJ94-xx表5、3、6-2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JGJ94-xx规范第5、3、8条公式5、3、8-1计算:式中:Qsk 总极限侧阻力标准值;Qpk 总极限端阻力标准值;qsik 桩侧第i层土的极限侧阻力标准值,可按JGJ94-xx规范中表5、3、5-1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qsik=0;qpk 极限端阻力标准值,可按JGJ94-xx规范中表5、3、5-2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 qpk=0;li 桩周第i层土的厚度;u 桩身周长;Aj 空心桩端净面积面积;Ap1 空心桩敞口面积;λp 桩端土塞效应系数。