预应力管桩的竖向极限承载力计算公式表
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管桩桩身的竖向极限承载力标准值设计值与特征值的关系标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]管桩桩身的竖向极限承载力标准值、设计值与特征值的关系(一)、计算公式:管桩桩身的竖向极限承载力标准值Qpk、桩身竖向承载力设计值Rp与单桩竖向承载力最大特征值Ra的计算:1、管桩桩身竖向承载力设计值Rp的确定:根据03SG409《预应力混凝土管桩》国家标准图集中的说明第6.2.5条的计算式可以计算出桩身竖向承载力设计值Rp:Rp=AfcΨc。
式中Rp—管桩桩身竖向承载力设计值KN;A—管桩桩身横截面积mm2;fc—混凝土轴心抗压强度设计值MPa;Ψc—工作条件系数,取Ψc=0.70 。
2、单桩竖向承载力最大特征值Ra的确定:根据03SG409《预应力混凝土管桩》国家标准图集中的说明第6.2.6条的计算式可以计算出单桩竖向承载力最大特征值Ra:Ra= Rp/1.35。
3、管桩桩身的竖向极限承载力标准值Qpk的确定:第一种确定方法:根据GB50007—2002《建筑地基基础设计规范》附录中单桩竖向桩身极限承载力标准值Qpk=2 Ra。
第二种确定方法:根据以下公式计算Qpk=(0.8fck-0.6σpc)A。
式中Qpk—管桩桩身的竖向极限承载力标准值KN; A—管桩桩身横截面积mm2;fck—混凝土轴心抗压强度标准值MPa;σpc—桩身截面混凝土有效预加应力。
管桩桩身的竖向极限承载力标准值Qpk相当于工程施工过程中的压桩控制力。
4、综合以上计算公式,管桩桩身的竖向极限承载力标准值Qpk、桩身竖向承载力设计值Rp与单桩竖向承载力最大特征值Ra的关系如下:Ra= Rp/1.35;Qpk=2 Ra=2 Rp/1.35约等于1.48 Rp。
(二)、举例说明:一、例如,根据03SG409《预应力混凝土管桩》国家标准图集标准,现对PC —A500(100)的管桩分别计算管桩桩身的单桩竖向极限承载力标准值、设计值与特征值如下,以验证以上公式的正确性:1、管桩桩身竖向承载力设计值Rp的计算:Rp=AfcΨc=125660 mm2×27.5 MPa×0.7=2419KN;03SG409《预应力混凝土管桩》中为2400 KN,基本相符。
预应力混凝土管桩单桩竖向承载力计算格式
青岛某工程,基础采用桩基础;桩选用山东省标准《预应力混凝土管桩》L06G407中的PC-A400(80),十字型钢桩尖。
地勘报告提供的场地土层情况及桩基
该建筑以4层为桩端持力层,桩长为8.5m. ±0.000相当于绝对标高为4.550,桩顶标高-1.250(绝对标高3.300)。
设计用单桩竖向承载力特征值ZH-1(直径400)为410kN。
ZH-1的截面特性如下:
ZH-1:直径d=400,周长L=1256.64mm,桩端面积Ap=125663.70mm2;
覆盖1、2、3、4号孔位。
各勘探孔处的单桩竖向极限承载力标准值计算如下:
Q uk=L∑q sik l i+q pk A p
单桩竖向承载特征值Ra= Q uk /2
1号孔
此处以4层为桩端持力层,计算过程见表格:
2号孔
此处以4层为桩端持力层,计算过程见表格:
3号孔
此处以4层为桩端持力层,计算过程见表格:
4号孔。
与特征值的关系(一)、计算公式:管桩桩身的竖向极限承载力标准值Qpk、桩身竖向承载力设计值Rp与单桩竖向承载力最大特征值Ra的计算:1、管桩桩身竖向承载力设计值Rp的确定:根据03SG409《预应力混凝土管桩》国家标准图集中的说明第6.2.5条的计算式可以计算出桩身竖向承载力设计值Rp:Rp=AfcΨc。
式中Rp—管桩桩身竖向承载力设计值KN;A—管桩桩身横截面积mm2;fc—混凝土轴心抗压强度设计值MPa;Ψc—工作条件系数,取Ψc=0.70 。
2、单桩竖向承载力最大特征值Ra的确定:根据03SG409《预应力混凝土管桩》国家标准图集中的说明第6.2.6条的计算式可以计算出单桩竖向承载力最大特征值Ra:Ra= Rp/1.35。
3、管桩桩身的竖向极限承载力标准值Qpk的确定:第一种确定方法:根据GB50007—2002《建筑地基基础设计规范》附录中单桩竖向桩身极限承载力标准值Qpk=2 Ra。
第二种确定方法:根据以下公式计算Qpk=(0.8fck-0.6σpc)A。
式中Qpk—管桩桩身的竖向极限承载力标准值KN;A—管桩桩身横截面积mm2;fck—混凝土轴心抗压强度标准值MPa;σpc—桩身截面混凝土有效预加应力。
管桩桩身的竖向极限承载力标准值Qpk相当于工程施工过程中的压桩控制力。
4、综合以上计算公式,管桩桩身的竖向极限承载力标准值Qpk、桩身竖向承载力设计值Rp 与单桩竖向承载力最大特征值Ra的关系如下:Ra= Rp/1.35;Qpk=2 Ra=2 Rp/1.35约等于1.48 Rp。
(二)、举例说明:一、例如,根据03SG409《预应力混凝土管桩》国家标准图集标准,现对PC —A500(100)的管桩分别计算管桩桩身的单桩竖向极限承载力标准值、设计值与特征值如下,以验证以上公式的正确性:1、管桩桩身竖向承载力设计值Rp的计算:Rp=AfcΨc=125660 mm2×27.5 MPa×0.7=2419KN;03SG409《预应力混凝土管桩》中为2400 KN,基本相符。
63#楼桩承载力计算书本工程±0.000定位为黄海高程9.450m,桩顶标高为-1.50m,根据地勘报告桩端持力层为○5层粉质粘土层,桩基选用预应力砼管桩。
根据地勘报告选KK11号孔验算:桩径=0.4m 周长=1.256m 桩端面积Aj=0.0876㎡桩端敞口面积Apl =0.038㎡桩长L=18m λp=0.8桩端极限端阻力标准值=3300x(0.0876+0.8*0.038)=389.4KN桩极限侧阻力标准值:(3.55*40+1.57*45+5.4*27+5.55*58)*1.256=850.5632KN单桩竖向承载力特征值为Ra=(850.5632+389.4)/2=620KN73#楼桩承载力计算书本工程±0.000定位为黄海高程9.450m,桩顶标高为-1.50m,根据地勘报告桩端持力层为○5层粉质粘土层,桩基选用预应力砼管桩。
根据地勘报告选K212号孔验算:桩径=0.4m 周长=1.256m 桩端面积Aj=0.0876㎡桩端敞口面积Apl=0.038㎡桩长L=15m λp=0.8桩端极限端阻力标准值=2500x(0.0876+0.8*0.038)=295KN桩极限侧阻力标准值:(2.2*55+7.1*28+1.7*60+2.8*80)*1.256=811KN单桩竖向承载力特征值为Ra=(811+295)/2=553KN根据地勘报告选K209号孔验算:桩径=0.4m 周长=1.256m 桩端面积Aj=0.0876㎡桩端敞口面积Apl=0.038㎡桩长L=11m λp=0.8桩端极限端阻力标准值=2500x(0.0876+0.8*0.038)=295KN桩极限侧阻力标准值:(2*55+3.1*60+4.6*80)*1.256=834KN单桩竖向承载力特征值为Ra=(834+295)/2=565KN搅拌桩复合地基承载力计算---------------------------------------------------------------------- 计算项目: 地基处理计算---------------------------------------------------------------------- [ 计算简图 ]---------------------------------------------------------------------- [ 计算条件 ]---------------------------------------------------------------------- [ 基本参数 ]地基处理方法:水泥土搅拌桩法[ 基础参数 ]基础类型:独立基础基础埋深: 2.1(m)基础宽度: 3.700(m)基础覆土容重: 20.000(kN/m3)竖向荷载: 800.0(kN)[ 土层参数 ]土层层数: 5地下水埋深: 10(m)压缩层深度: 20.400(m)沉降经验系数: 1.000地基承载力修正公式:承载力修正基准深度d0: 0.500(m)序号土类型土层厚容重饱和容重压缩模量承载力(m) (kN/m^3) (kN/m^3) (MPa) (kPa)1 粘性土 2.800 17.9 18.6 4.290 90.0 0.000 1.0002 淤泥质土 4.200 17.3 17.8 3.550 65.0 0.000 1.0003 粉土 2.500 17.9 18.7 5.930 110.0 0.000 1.0004 粉土 3.700 17.3 17.8 3.550 65.0 0.000 1.0005 粉土 2.800 17.9 18.7 5.930 110.0 0.000 1.000*** -- 基础宽度地基承载力修正系数***-- 基础深度地基承载力修正系数[ 水泥土搅拌桩参数 ]桩布置形式:矩形桩间距: 1.000(m)桩直径: 600(mm)桩长: 9.000(m)承载力计算公式:单桩承载力特征值: 100.0(kN)桩间土承载力折减系数: 0.300垫层厚度: 0(mm)垫层超出桩外侧的距离: 0(mm)基础边缘外桩的排数(横向): 1基础边缘外桩的排数(竖向): 1[ 处理土层参数 ]土层天然土层f f提高系数k 桩间土fsk 天然土层Es 复合地基Es 天然土层复合地基1 90.0 1.100 99.0 4.290 3.979 0.0 0.02 65.0 1.100 71.5 3.550 3.313 0.0 0.03 110.0 1.100 121.0 5.930 5.453 10.9 10.94 65.0 1.100 71.5 3.550 3.313 19.8 18.1***f -- 表示原始土层承载力特征值(kPa)***fsk -- 表示桩间土承载力特征值(kPa)***Es -- 表示压缩模量(MPa)***-- 表示压力扩散角(度)*** 承载力提高系数和复合地基压力扩散角为交互参数;*** 天然土层的承载力、压缩模量为土层参数,列在这里便于对比;*** 天然土层的压力扩散角、桩间土fsk和复合地基压缩模量为计算中间结果。
预应力混凝土管桩抗拔承载力计算陈华北京世纪中天国际建筑设计有限公司上海分公司上海200051摘要:介绍了预应力混凝土管桩抗拔承载力的计算过程和需要考虑的方面。
关键词:预应力混凝土管桩;抗浮;抗拔Abstract:the article introduces the prestressed concrete pipe pile bearing capacity of the process and pull out of the need to consider.Keywords:prestressed concrete pipe pile;Anti-uplift;Resistance to pull中图分类号:TU37文献标识码:A文章编号:1工程概况预应力管桩由于单桩承载力高、施工便捷、造价较低、桩身质量稳定而广泛用于基础工程。
将其用于抗拔桩使用时,在有效预压应力范围内桩身不会出现裂缝,抗裂性能好,从而提高了桩身的耐久性。
XX广场位于上海市浦东新区,川沙路东侧,庙港绿地南侧,浦东运河西侧。
总建筑面积52575.6平方米,地上建筑面积24407.7平方米,地下建筑面积28167.9平方米。
地下两层,地上3~5层。
基础采用桩基础。
根据岩土工程勘探报告,预制桩的设计参数如表1所示。
单桩承载力设计参数表1层号土层名称层底一般埋深(m)平均比贯入阻力Ps(Mpa)抗拔承载力折减系数λ预制桩fs(kPa)fp(kPa)①素填土 3.59~0.53②粉质粘土 1.51~1.040.820.715③淤泥质粉质粘土夹粘质粉土-7.23~-8.250.940.715/25(6.0米以下)④淤泥质粘土-12.93~-14.400.590.725⑤1-1粘土-20.74~-21.850.810.740⑤1-2粉质粘土-25.97~-28.00 1.320.745⑤4粉质粘土-30.20~-32.50 2.150.7601500⑦1砂质粉土-35.83~-36.6510.420.7855000根据本工程的特点,通过对比后,最终确定抗拔桩采用PHC500AB100-27,参考图集为《预应力混凝土管桩》(图集号10G409)。
与特征值的关系(一)、计算公式:管桩桩身的竖向极限承载力标准值Qpk、桩身竖向承载力设计值Rp与单桩竖向承载力最大特征值Ra的计算:1、管桩桩身竖向承载力设计值Rp的确定:根据03SG409《预应力混凝土管桩》国家标准图集中的说明第6.2.5条的计算式可以计算出桩身竖向承载力设计值Rp:Rp=AfcΨc。
式中Rp—管桩桩身竖向承载力设计值KN;A—管桩桩身横截面积mm2;fc—混凝土轴心抗压强度设计值MPa;Ψc—工作条件系数,取Ψc=0.70 。
2、单桩竖向承载力最大特征值Ra的确定:根据03SG409《预应力混凝土管桩》国家标准图集中的说明第6.2.6条的计算式可以计算出单桩竖向承载力最大特征值Ra:Ra= Rp/1.35。
3、管桩桩身的竖向极限承载力标准值Qpk的确定:第一种确定方法:根据GB50007—2002《建筑地基基础设计规范》附录中单桩竖向桩身极限承载力标准值Qpk=2 Ra。
第二种确定方法:根据以下公式计算Qpk=(0.8fck-0.6σpc)A。
式中Qpk—管桩桩身的竖向极限承载力标准值KN;A—管桩桩身横截面积mm2;fck—混凝土轴心抗压强度标准值MPa;σpc—桩身截面混凝土有效预加应力。
管桩桩身的竖向极限承载力标准值Qpk相当于工程施工过程中的压桩控制力。
4、综合以上计算公式,管桩桩身的竖向极限承载力标准值Qpk、桩身竖向承载力设计值Rp 与单桩竖向承载力最大特征值Ra的关系如下:Ra= Rp/1.35;Qpk=2 Ra=2 Rp/1.35约等于1.48 Rp。
(二)、举例说明:一、例如,根据03SG409《预应力混凝土管桩》国家标准图集标准,现对PC —A500(100)的管桩分别计算管桩桩身的单桩竖向极限承载力标准值、设计值与特征值如下,以验证以上公式的正确性:1、管桩桩身竖向承载力设计值Rp的计算:Rp=AfcΨc=125660 mm2×27.5 MPa×0.7=2419KN;03SG409《预应力混凝土管桩》中为2400 KN,基本相符。
预应力管桩静压力计算计算参数:PHC管桩,A型,Ф500×125;Ф400×95Ф500设计单桩竖向承载力特征值:2600KN;单桩竖向极限承载力:2600KN×2=4600KNФ400设计单桩竖向承载力特征值:1300KN;单桩竖向极限承载力:1300KN×2=2600KN一、计算桩身允许抱压力:规程5.2.4PHC管桩:P≤fce-σpcAjmax:桩身允许抱压力;fce:管桩离心砼抗压强度,PHC管桩为80MPA; Pjmaxσpc:管桩砼有效应力,合格证显示该批桩Ф500×125为;Ф400×95为 A:桩身横截面面积S=R2-r2Ф500管桩的桩身允许抱压力:××{5002-2502×}/4=主副缸14MpaФ400管桩的桩身允许抱压力××{4002-1052×}/4=主副缸规范5.2.5Ф500管桩允许最大压力小于×=主副缸15MpaФ400管桩允许最大压力小于×=主副缸二、计算终压力:Q=βPzeUL:静压桩的入土深度;Q:入土部分的静压桩竖向极限承载力;Uβ:静压桩竖向极限承载力与终压力的相关系数; Pze:静压桩的终压值.=βPze =~Pze当桩长:6米≤L≤8米 QUФ500管桩终压力:4600KN/~=~5750KN,取最大压力值Ф400管桩终压力:2600KN /~~3250 KN,取最大压力值8米<L≤15米 Q=βPze =~PzeUФ500管桩终压力:4600KN/~=~4600KN,取最大压力值Ф400管桩终压力:2600KN /~=~2600 KN,取最大压力值15米<L≤23米 Q=βPze =~PzeUФ500管桩终压力:4600KN/~=~4600KN,取最大压力值Ф400管桩终压力:2600KN /~=~2600 KN,取最大压力值 L>23米 Q=βPze =~PzeUФ500管桩终压力:4600KN/~=4600~KN,取最小压力值Ф400管桩终压力:2600KN /~=2600~ KN,取最大压力值。
单桩承载力计算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》《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010), 本文简称《抗震规范》《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 桩土关系简图1.2 已知条件(1) 桩参数承载力性状端承摩擦桩桩身材料与施工工艺混凝土预制桩截面形状圆形砼强度等级 C80桩身纵筋级别 HRB400直径(mm) 400桩长(m) 17.000(2) 计算内容参数竖向承载力√计算方法经验参数法考虑负摩阻ㄨ水平承载力√桩顶约束情况铰接允许水平位移(mm) 10.0纵筋保护层厚(mm) 60抗拔承载力√软弱下卧层√承载力比 0.33均匀分布侧阻比 0.50考虑地基液化不考虑(3) 土层参数(m)高(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(kPa)(MN/m4)系数征值(kPa)修正(kPa)程度1.3 计算内容(1) 单桩竖向承载力(2) 单桩水平承载力(3) 单桩抗拔承载力(4) 软弱下卧层验算2 计算过程及计算结果2.1 单桩竖向承载力(1) 竖向极限承载力侧阻计算序号地层名称地层厚度极限侧阻力本层侧阻(m) qsik(kPa) (kN) ==============================================1 填土 1.97 0.00 0.002 淤泥质土 3.50 0.00 0.003 粘性土 2.40 20.00 60.324 粘性土 4.40 35.00 193.525 粘性土 1.30 35.00 57.186 粘性土 3.43 40.00 172.41 ============================================== Σ 483.428侧阻: Qsk=483.43 (kN)端阻计算q pk×A p=2000.0000×0.1257=251.33 (kN)最后端阻Qpk=251.33(kN)(2) 竖向承载力特征值根据《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。