单桩承载力计算
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单桩轴向受压承载力特征值计算案例那咱就来一个单桩轴向受压承载力特征值计算的案例。
一、案例背景。
假设有这么一个建筑工程,要打桩来支撑上部结构。
咱们现在要计算其中一根桩的轴向受压承载力特征值。
二、已知条件。
1. 桩的类型。
这根桩是混凝土灌注桩,桩径是800毫米(这个直径就像大树的树干粗细一样,它的大小对桩的承载能力有影响哦)。
2. 桩长。
桩长是20米。
就好像一根长长的柱子插到地底下,越长可能能承受的压力就越大,但也不完全是这么简单啦。
3. 桩身混凝土强度等级。
是C30混凝土。
这个C30就像给混凝土定了个“力气等级”,强度越高,理论上桩身能承受的压力就越大。
4. 地基土情况。
桩端土是粉质黏土,它的端阻力特征值qpa = 1500千帕。
这端阻力特征值就好比桩尖下面那层土能给桩顶多大的“反推力”,土越硬,这个值就越大。
桩侧土也是粉质黏土,桩侧阻力特征值qsia = 30千帕。
桩侧阻力就像是桩身周围的土紧紧抱住桩身的力量,也能帮助桩承受上部传来的压力。
三、计算过程。
1. 桩身混凝土强度计算。
首先呢,我们得看看桩身自己能承受多大的压力。
对于混凝土灌注桩,桩身强度确定的单桩轴向受压承载力特征值计算公式是:R_a = frac{π d^2}{4}f_c × ψ_c这里面,d是桩径,也就是800毫米 = 0.8米;fc是混凝土轴心抗压强度设计值,对于C30混凝土,查规范可以知道fc = 14.3兆帕;ψc是工作条件系数,灌注桩取0.7。
那把数值带进去算一下:R_a1=frac{π×0.8^2}{4}×14.3×0.7=(π×0.64)/(4)×14.3×0.7= 0.16π×14.3×0.7≈ 5.03(兆牛)2. 桩侧阻力和桩端阻力计算。
接下来算桩侧阻力和桩端阻力提供的承载力。
桩侧阻力的计算公式是:Q_sk=∑_i = 1^nu_pq_sial_i这里up是桩身周长,对于直径0.8米的桩,u_p=π d=π×0.8 = 2.51米;n是桩侧土层的层数,咱们这个案例里桩侧土就一层粉质黏土,所以n = 1;li是第i层土的桩长,这里就是20米。
单桩承载力计算钻孔灌注桩在建筑工程中,钻孔灌注桩作为一种常见的基础形式,其承载力的计算至关重要。
单桩承载力的准确计算,直接关系到建筑物的稳定性和安全性。
接下来,让我们深入探讨一下单桩承载力计算钻孔灌注桩的相关知识。
钻孔灌注桩是通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔,并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩。
要计算其单桩承载力,需要考虑多个因素。
首先是桩侧摩阻力。
桩侧摩阻力是指桩身与周围土层之间的摩擦力。
它的大小取决于土层的性质、桩身的表面粗糙度以及桩与土层之间的相对位移等。
一般来说,土层的强度越高、桩身表面越粗糙,桩侧摩阻力就越大。
其次是桩端阻力。
桩端阻力是指桩端在承载时所承受的压力。
桩端阻力的大小与桩端土层的性质、桩端的面积以及桩端的入土深度等因素有关。
坚硬的土层能够提供更大的桩端阻力,而桩端面积越大、入土深度越深,桩端阻力通常也会相应增加。
在计算单桩承载力时,常用的方法有静载试验法、经验公式法和理论分析法等。
静载试验法是最直接、最可靠的方法。
通过在桩顶逐级施加荷载,测量桩顶的沉降量,直到桩达到破坏状态,从而确定单桩的极限承载力。
这种方法虽然准确,但试验过程复杂、成本高,且试验周期长。
经验公式法则是基于大量的工程实践数据总结得出的公式。
这些公式通常考虑了桩的尺寸、土层参数等因素。
常见的经验公式有《建筑桩基技术规范》中的相关公式。
但需要注意的是,经验公式具有一定的地区局限性,在使用时需要结合当地的工程经验进行修正。
理论分析法则是基于土力学的原理和桩土相互作用的理论进行计算。
例如,根据弹性理论或弹塑性理论来分析桩土之间的应力和变形关系。
然而,由于实际工程中土层的复杂性和不确定性,理论分析方法往往难以准确反映实际情况。
在实际工程中,为了更准确地计算单桩承载力,通常会综合运用以上几种方法。
首先通过静载试验确定单桩的极限承载力,然后利用经验公式或理论分析方法对试验结果进行补充和验证。
此外,还需要考虑一些其他因素对单桩承载力的影响。
滨江花园φ500/600直径
单桩承载力计算书
本计算采用:建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)
根据甲方提供的地质勘察报告,甲方要求改用长螺旋管灌注桩,桩端进入强风化玄武岩层不小于0.5m,桩端土承载力特征值为:
对于500直径的桩q pa=3000kPa。
1,单桩竖向承载力特征值估算(式8.5.5-1):
R t=q pa A P+ u p∑q sia l i=0.252*3.14*3000+0.50*3.14*30粘土21.0 =588KN +989N
=1577KN
2,桩身砼强度应满足桩的承载力设计要求(式8.5.9):
Q≤A P f c¢c=0.252*3.14*14.3*0.6=1683KN
3,单桩承载力特征值取值:
R=Q/1.35=1683/1.35=1248KN 取(1200KN)
对于600直径的桩q pa=3000kPa。
1,单桩竖向承载力特征值估算(式8.5.5-1):
R t=q pa A P+ u p∑q sia l i=0.302*3.14*3000+0.60*3.14*30粘土21.0 =847KN +1186N
=2033KN
2,桩身砼强度应满足桩的承载力设计要求(式8.5.9):Q≤A P f c¢c=0.302*3.14*14.3*0.6=2425KN
3,单桩承载力特征值取值:
R=Q/1.35=2425/1.35=1800KN 取(1800KN)
设计:
校对:
审核:
长宇(珠海)国际建筑设计有限公司。
桩基(设计、设计极限、极限、承载、终压、复压值)计算确定一、概述1、概念单桩承载力特征值×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=桩侧摩阻力+桩端阻力=单桩承载力(设计)单桩承载力设计值×1.6=单桩承载力极限值。
2、静压桩终压值确定压桩应控制好终止条件,一般可按以下进行控制:1)对于摩擦桩,按照设计桩长进行控制,但在施工前应先按设计桩长试压几根桩,待停置24h后,用与桩的设计极限承载力相等的终压力进行复压,如果桩在复压时几乎不动,即可以此进行控制。
2)对于端承摩擦桩或摩擦端承桩,按终压力值进行控制:①对于桩长大于21m的端承摩擦桩,终压力值一般取桩的设计极限承载力。
当桩周土为粘性土且灵敏度较高时,终压力可按设计极限承载力的0.8~0.9倍取值;②当桩长小于21m,而大于14m时,终压力按设计极限承载力的1.1~1.4倍取值;或桩的设计极限承载力取终压力值的0.7~0.9倍;③当桩长小于14m时,终压力按设计极限承载力的1.4~1.6倍取值;或设计极限承载力取终压力值0.6~0.7倍,其中对于小于8m 的超短桩,按0.6倍取值。
3)超载压桩时,一般不宜采用满载连续复压法,但在必要时可以进行复压,复压的次数不宜超过2次,且每次稳压时间不宜超过10s。
3、静压桩复压值确定取终压力值举例:桩长18~20m , 800kn (单桩竖向承载力特征值)=2×800 kn =1600 kn 单桩承载力(设计)极限值 =1600 kn/1.6=1000 kn (单桩承载力设计值)=1600 kn ×1.25=2000 kn(终压力值、复压力值) ,当桩长小于21m ,而大于14m 时,终压力按设计极限承载力的1.1~1.4倍取值(取1.25)。
二、钢管桩承载力(5.3.7-1)当h d /d<5时, (5.3.7-2) 当h d /d ≥5时, (5.3.7-3)式中:q sik 、q pk 分别按表5.3.5-1、5.3.5-2取与混凝土预制桩相同值; :桩端土塞效应系数;对于闭口钢管桩λp = 1,对于敞口钢管桩按式(5.3.7-2)、(5.3.7-3)取值; h b :桩端进入持力层深度; d :钢管桩外径。
单桩承载力计算书项目名称_____________构件编号_____________日期_____________ 设 计_____________校 对_____________审核_____________一、设计资料1.桩信息 桩类型: 预制方桩 计算方法: 根据建筑桩基规范查表 天然地面标高: bg 1 = 0.00 m 桩顶标高: bg 2 = -0.95 m 桩长: l = 12.00 m 方桩截面边长: d = 0.30 m粘性土7.00淤泥质土7.50粘性土1.25土层顶标高2.土层信息土层参数表格3.设计时执行的规范 《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-94) 以下简称 桩基规范 《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002) 以下简称 基础规范二、计算结果注: 上表中桩侧阻力q sik 对于岩石取其单轴抗压标准值f rk桩端阻力q pk对于岩石取其单轴抗压标准值f rk2.桩周长u及底面积A p计算u = 0.30 × 4 = 1.20 mA p = 0.30 × 0.30 = 0.09 m23.单桩竖向承载力计算根据桩基规范5.2.10采用公式如下Q uk = Q sk + Q pk = u∑q sik l i + q pk A p计算土的总极限侧阻力Q skQ sk = u∑q sik l i = 1.20 × (59.20 × 0.30 + 28.80 × 7.50 + 88.80 × 4.20) = 728.06 kN计算土的总极限端阻力Q pkQ pk = q pk A = 0.09 × 2650.00 = 238.50 kN单桩竖向极限承载力标准值Q uk计算Q uk = Q sk + Q pk = 966.56 kN单桩竖向极限承载力特征值R a计算根据基础规范附录Q条文Q.0.10第7条规定R a = Q uk/2 = 966.56 / 2 = 483.28 kN。
(一)单桩承载力特征值是什么?1 、单位桩体所能承受的极限荷载力也就是最大静载试验压力除以安全系数2.0得出的标准值2、指单桩在外荷载作用下,不丧失稳定,不产生过大变形所能承受的最大荷载特征值。
符号为Ra3、由荷载试验测定的单桩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(二)最近在搞水泥土搅拌桩(桩径500mm),设计给的复合地基承载力特征值是250kp,现在要计算单桩承载力特征值,应该怎么计算?《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002上有公式计算,但是有好多公式中的符号不知道是什么意思,求高手解答。
另外,能不能根据复合地基承载力的特征值推算出单桩的承载力特征值?楼主的原意是不是这样:设计给的水泥搅拌桩复合地基承载力特征值是250kp,这是设计要求,桩径500mm,其它还不太清楚,在此条件下,可以按下述步骤依据3楼公式反算:首先参数确定:fspk─复合地基承载力特征值250kPa,设计要求值;Ap─搅拌桩截面积(m2),500mm桩径为0.19625m^2;fsk ─桩间土承载力特征值(kPa),可查勘察报告确定,一般水泥搅拌桩加固作复合地基的地层承载力都不高,假设查勘察报告应取100kPa;m─面积置换率,由计划的加固桩桩间距确定,我们暂时假设按3d桩间距布桩,则置换率为0.19625/(1.5*1.5)=0.0872;β─桩间土承载力折减系数,一般取0.7。
按3楼搅拌桩复合地基承载力特征值一般可按下式估算:fspk = m(Ra/Ap)+β(1-m)fsk则要求的单桩竖向承载力特征值:Ra =Ap(fspk-β(1-m)fsk)/m=0.19625(250-0.7(1-0.0872)100)/0.0872=418.8(kN)就是说按3d桩间距均布500mm搅拌桩,要达到设计要求的250kPa复合地基承载力需要,当地桩间土承载力特征值为100kPa时,要求的搅拌桩单桩竖向承载力特征值为420kN,按此方案,就可依据勘察报告提供的搅拌桩桩基参数,进一步确定单颗搅拌桩应该多长,能够达到420kN。
单桩承载力特征值计算公式单桩承载力特征值的计算公式啊,这可是个在建筑工程领域里挺重要的玩意儿。
咱们先来说说为啥要研究这个单桩承载力特征值。
你想啊,要是盖一栋大楼,那得靠下面的桩子撑着。
要是这桩子的承载力没算准,那楼不就危险啦?所以搞清楚这个计算公式,那是相当关键。
单桩承载力特征值的计算方法有好几种,常见的像根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定,还有根据静载荷试验结果确定等等。
就拿根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定来说吧,这里面涉及到好多参数呢。
比如说桩侧阻力特征值、桩端阻力特征值,还得考虑桩的入土深度、桩的直径等等。
我给您举个例子啊,之前我参与过一个小区建设项目。
那时候,负责计算单桩承载力特征值的同事,天天对着一堆数据和公式发愁。
有一天,他算来算去,总觉得结果不太对劲。
大家一起帮忙重新梳理数据,才发现他把一个土的参数给搞错了。
这可把我们紧张坏了,因为这个数据要是错了,后面的施工可就全乱套啦。
咱们再来说说根据静载荷试验结果确定单桩承载力特征值。
这个方法相对来说更直接、更准确。
就是通过给桩施加逐渐增加的荷载,观察桩的变形情况,直到桩达到破坏状态或者达到规定的变形限值。
然后根据试验数据来确定单桩的承载力特征值。
在实际工程中,为了确保计算结果的准确性,往往会综合运用多种方法来确定单桩承载力特征值。
毕竟这关系到建筑物的安全,可不能马虎。
总之,单桩承载力特征值的计算公式虽然看起来复杂,但只要咱们认真对待,仔细分析每个参数,结合实际情况,还是能够准确计算出来的。
可千万别像我那同事一样粗心大意,不然真得出大问题。
希望大家在面对这个计算的时候,都能多用心,让咱们盖的房子都稳稳当当的!。
单桩承载力以设计桩顶标高为326.8685m (图纸所注)计算 按设计图中桩长25.5m 计算 1、地质参数:钻孔灌注桩桩身土层分布情况2、桩身参数:CFG 素灌注桩桩径D=600mm,桩周长u=1.884m ,桩身面积Aps=0.2826m2;3、单桩竖向极限承载力标准值计算根据《JGJ94-2008》规范5.3.6条,计算单桩竖向极限承载力标准值P pk p i sik p A q l q u Q α+=∑uk79#:Q uk =1.884×(135×5.8+100×2.0+140X6.4+70X9.0+60X1.5)+1.0X2000X0.2826=5460kN 80#:Q uk =1.884×(135×8.9+100×2.0+140X3.4+70X7.8+60X1.9+116X1.5)+1.0X2000X0.2826=5670kN 81#:Q uk =1.884×(135×8.0+100×2.4+140X4.6+70X8.77+60X1.76)+1.0X1200X0.2826=5390kN取5390KN单桩承载力特征值计算: Ra=5390/2=2695kN按设计图中桩长25.5m 减小3m 计算根据《JGJ94-2008》规范5.3.6条,计算单桩竖向极限承载力标准值P pk p i sik p A q l q u Q α+=∑uk79#:Q uk =1.884×(135×5.8+100×2.0+140X6.4+70X7.7)+1.0X1000X0.2826=4820kN 80#:Q uk =1.884×(135×8.9+100×2.0+140X3.4+70X7.7)+1.0X1000X0.2826=4850kN 81#:Q uk =1.884×(135×8.0+100×2.4+140X4.6+70X7.51)+1.0X1000X0.2826=4970kN 取4820KN单桩承载力特征值计算: Ra=4820/2=2410kN>2000kN 易算知,不是桩身强度控制。
单桩承载力计算
桩基是土木工程中常用的基础形式之一,适用于软土地基、河滩地基、淤泥地基和砾石地基等多种地质条件。
桩基的作用是将建筑物的荷载通过桩身传递到较深的地层中,使建筑物的承载能力得到提高。
单桩承载力计算是桩基设计中一个重要的环节,本文旨在介绍单桩承载力计算的基本原理和方法。
二、单桩承载力
单桩承载力是指单根桩所能承受的最大荷载。
单桩承载力的大小受到多种因素的影响,如桩的长度、直径、材料、桩端形状、桩身贯入土层深度、土层性质等。
单桩承载力的计算方法主要分为两类:经验公式法和理论计算法。
1. 经验公式法
经验公式法是在大量实验数据的基础上总结出来的经验公式,具有简便、快速、实用的特点。
常用的经验公式有挖孔桩法、静载试验法、动力触探法等。
例如,挖孔桩法中的单桩承载力计算公式为:
Q = σcAc + qA0 + 0.5γBpAp
其中,Q为单桩承载力,σc为混凝土的抗压强度,Ac为桩身截面积,q为覆盖土的单位重量,A0为桩端面积,γ为土的单位重量,Bp为桩端摩阻力系数,Ap为桩端面积。
2. 理论计算法
理论计算法是通过桩基的力学模型,采用力学原理进行计算的
方法,具有计算精度高、适用范围广的优点。
常用的理论计算方法有弹性理论、塑性理论、极限平衡法等。
例如,弹性理论中的单桩承载力计算公式为:
Q = πD2/4 σy + πD L (Kp + Ks) f
其中,D为桩直径,σy为桩材料的屈服强度,L为桩的长度,Kp为桩端摩阻力系数,Ks为桩侧摩阻力系数,f为土的有效应力。
三、单桩承载力计算的注意事项
1. 考虑桩的长细比
桩的长细比是指桩的长度与直径之比,对单桩承载力的计算有很大的影响。
当桩的长细比较小时,桩的承载力主要由桩端摩阻力和土的摩擦力组成;而当长细比较大时,桩的承载力主要由桩身的强度和刚度决定。
因此,在计算单桩承载力时,必须考虑桩的长细比对承载力的影响。
2. 考虑土层的性质
土层的性质对单桩承载力的计算也有很大的影响。
不同的土层具有不同的强度和刚度特性,因此在计算单桩承载力时必须考虑土层的性质。
特别是在软土地区,土层的强度和刚度往往较低,因此单桩承载力的计算需要采用更加精细的方法。
3. 考虑桩的斜截面
传统的单桩承载力计算方法都是基于桩的圆柱形截面进行计算的,而实际上桩的截面形状往往是斜截面或非圆柱形的。
因此,在计算单桩承载力时,必须考虑桩的实际截面形状对承载力的影响。
四、结论
单桩承载力的计算是桩基设计中一个重要的环节,具有极其重要的实际意义。
本文介绍了单桩承载力的基本原理和方法,包括经验公式法和理论计算法。
同时,本文也指出了在计算单桩承载力时需要注意的事项,如考虑桩的长细比、土层的性质和桩的斜截面等因素。
通过本文的介绍,相信读者对单桩承载力的计算有了更深入的了解和认识。