浅谈多桩矩形承台抗冲切计算3900字
矩形承台桩基础计算1
塔吊五桩基础的计算书
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)。
一. 参数信息
塔吊型号: QTZ63 塔机自重标准值:Fk1=450.80kN 起
重荷载标准值:Fqk=60.00kN
塔吊最大起重力矩:M=3500.00kN.m 塔吊计算高度: H=114.8m
塔身宽度: B=1.60m
非工作状态下塔身弯矩:M1=-200kN.m 桩混凝土等级: C80 承台混凝土等级:C35
保护层厚度: 50mm 矩形承台边长: 5.0m 承
台厚度: Hc=1.300m
承台箍筋间距: S=200mm 承台钢筋级别: HRB335 承
台顶面埋深: D=0.000m
桩直径: d=0.500m 桩间距: a=3.400m 桩
钢筋级别: HRB335
桩入土深度: 21.00m 桩型与工艺: 预制桩桩
空心直径: 0.250m
计算简图如下:
二. 荷载计算
1. 自重荷载及起重荷载
1) 塔机自重标准值
F k1=450.8kN
2) 基础以及覆土自重标准值
G k=5×5×1.30×25=812.5kN
承台受浮力:F lk=5×5×0.80×10=200kN
3) 起重荷载标准值
F qk=60kN
2. 风荷载计算
1) 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值
a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (Wo=0.2kN/m2)
=0.8×1.59×1.95×1.39×0.2=0.69kN/m2
=1.2×0.69×0.35×1.6=0.46kN/m
b. 塔机所受风荷载水平合力标准值
F vk=q sk×H=0.46×114.80=53.20kN
三桩承台计算范文
三桩承台计算范文
三桩承台是一种用于承受大型建筑物或桥梁的基础结构,它由三个支
撑柱来支撑整个建筑物的重量和力量。这种基础结构的优点是能够均匀分
配建筑物的荷载,增加基础的稳定性和抗震能力。下面将介绍三桩承台的
计算过程。
首先,我们需要了解三桩承台的设计参数,这包括桩的直径、桩的长度、桩的间距、承台的尺寸和承台的厚度等。这些参数将决定承台的稳定
性和强度。
其次,我们需要计算建筑物或桥梁的荷载,这包括静态荷载和动态荷载。静态荷载包括建筑物的自重、人员活动的荷载、设备和家具的荷载等。动态荷载包括风荷载、地震荷载等。
然后,根据荷载大小,我们可以计算承台的稳定性和强度。稳定性是
指承台在荷载作用下保持平衡的能力,强度是指承台在荷载作用下不发生
破坏的能力。这两个指标都需要满足设计要求。
稳定性的计算可以通过以下步骤进行:
1.计算承台的重心位置,重心位置应该尽量靠近三个桩的中心位置。
2.根据荷载的作用点和荷载大小,计算承台受力的位置和大小。承台
受力位置应该尽量靠近三个桩的中心位置。
3.根据承台受力的位置和大小,计算承台产生的力矩和剪力,判断承
台的稳定性。
强度的计算可以通过以下步骤进行:
1.根据荷载的大小和作用点,计算承台受力的大小和方向。荷载可能
会产生垂直荷载、水平荷载和弯矩等。
2.根据承台受力的大小和方向,计算承台产生的应力和变形。
3.根据承台的材料性能和截面形状,计算承台的承载能力和强度。
根据上述计算过程,我们可以得到三桩承台的稳定性和强度。如果计
算结果满足设计要求,则承台的设计是合理的;如果计算结果不满足设计
矩形承台桩基础计算1
塔吊四桩基础的计算书
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)。
一. 参数信息
塔吊型号: QTK60 塔机自重标准值:Fk1=225.40kN 起
重荷载标准值:Fqk=60.00kN
塔吊最大起重力矩:M=600.00kN.m 塔吊计算高度: H=65m
塔身宽度: B=2.50m
非工作状态下塔身弯矩:M1=-200kN.m 桩混凝土等级: C25 承台混凝土等级:C25
保护层厚度: 50mm 矩形承台边长: 5.0m 承
台厚度: Hc=1.200m
承台箍筋间距: S=200mm 承台钢筋级别: HPB235 承
台顶面埋深: D=1.500m
桩直径: d=0.400m 桩间距: a=3.500m 桩
钢筋级别: HPB235
桩入土深度: 9.00m 桩型与工艺: 预制桩
计算简图如下:
二. 荷载计算
1. 自重荷载及起重荷载
1) 塔机自重标准值
F k1=225.4kN
2) 基础以及覆土自重标准值
G k=5×5×(1.20×25+1.5×17)=1387.5kN
承台受浮力:F lk=5×5×-0.30×10=-75kN
3) 起重荷载标准值
F qk=60kN
2. 风荷载计算
1) 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值
a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (Wo=0.2kN/m2)
=0.8×1.48×1.95×1.54×0.2=0.71kN/m2
=1.2×0.71×0.35×2.5=0.75kN/m
b. 塔机所受风荷载水平合力标准值
F vk=q sk×H=0.75×65.00=48.53kN
承台抗冲切和剪切计算
承台抗冲切和剪切计算
在进行混凝土构件设计,如板、基础、承台,经常会遇到是否要同时验算冲切和剪切的问题,规范针对不同的构件规定了必须验算的内容,但是对冲切和剪切概念上,仍有很多地方不甚清楚。出于稳妥考虑,我们对冲切和剪切的概念和具体验算的选择做进一步的说明。
一、常见规范中对冲切和剪切承载力验算的条款
下表总结了常见规范中对冲切和剪切承载力验算的条款:
表一常见规范对冲切和剪切承载力的验算要求
综合各现行规范,对验算冲切承载力的同时,是否要做抗剪验算,有如下结论:
1.对普通板类构件,各规范未明确规定需要验算剪切承载力;
2.对无筋扩展基础,各规范均要求对基地反力大于300Kpa的情况验算受剪;
3.对扩展基础,国家地基规范在条文说明8.2.7和附录S中提到了柱下独立基础的斜截面受剪折算宽度,可见是应该做抗剪验算的;广东省地基基础规范9.2.7,明确要求验算墙下条基的受剪承载力,要求附加条件验算柱下矩形基础受剪承载力;
4.对桩承台和梁板式筏板基础,各规范均明确要求同时验算剪切承载力。
5.由上可见,通常抗剪验算都是没法省略的。各规范对冲切和剪切承载力验算的荷载取值、计算截面略有差别,选用公式时宜慎重。
二、对常见混凝土构件关于剪切和冲切对比的内容收集
表二冲切和剪切的若干对比
三、广东省建筑地基基础设计规范对冲切和剪切问题的看法
广东省建筑地基基础设计规范对冲切和剪切问题的描述,参见条文说明9.2.7,摘录如下:
“一般说来,柱下单独基础板双向受力,墙下条形基础板单向受力,冲切和剪切,其破坏机理类似,承载力均受混凝土的抗拉强度所控制。不同的是剪切破坏面可视为平面,而冲切破坏面则可视为空间曲面,如截圆锥、截角锥或棱台及其他不规则曲面等。故剪切又称单向剪切(one way sherar);冲切有时候
多桩承台设计探讨
图 1 桩顶荷载计算简图
Qi=
F+ n
G
Mxyi
y
2 i
Myy i x2i
(1)
文献[ 1, 2] 均报道了六桩矩形承台的模型试验。在加载
初期, 柱上荷载在各桩上均匀分布; 而自承台初裂至最
终破坏, 距柱最近的两桩荷载远大于离桩稍远的各桩。
试验结果如表 1。
若上述现象发生在实际工程中, 可能会导致部分基
( 上接第 61 页)
图 5 拉索与板的连接 规范的有关要求。
( 3) 板端部的穿索孔应用水Βιβλιοθήκη Baidu砂浆填满抹平, 各铁件 均应刷防锈漆两度。
( 4) 在三角桁架及斜拉索所在平面内均用木方作骨架然后 用夹板蒙面并施以建筑涂料, 其外表与普通墙面无异。外墙的 窗户应避开斜拉索设置。
4 处理效果 该处理方案由施工单位实施, 从准备到完成共花了
多桩承台设计时, 可通过控制承台距厚比 W/ h0, 以 满足刚性承台假定, 从而将上部荷载均匀传至承台下各 桩。
选择合理的布桩方式, 即尽可能将桩围绕上部柱按 正多边形排列, 是保证将上部荷载均匀传至基桩的另一 合理有效的途径。
参考文献 1 Perry A, Daniel K, Michael P C. Strut_and _ Tie Model for the
桩提前失效, 而一部分基桩则未能被充分利用, 因而影
桩冲切承台计算
冲切承载力验算
一、设计资料
1.
桩身设计直径: d = m
承台截面尺寸: bxh =1000x800
荷载参数取最不利一跨进行计算:
以6轴中间桩为例:上部结构传至基础顶的均布荷载为391KN/m,桩冲切荷载为,Fl=391*(2)=1192KN
2. 设计依据
《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
《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010) 以下简称混凝土规范
/
3.计算过程
根据混凝土规范
=1
C25,ft=
按最小值控制取,
h o 取截面的有效高度800-100-50=650mm
最不利周长为um=(800+650)*2+(800+100)*2=4700
根据混凝土规范,取其中较小值
¥
1,取=1
将以上数值代入公式中,计算得承台的受冲切承载力为
(*2*+*1)*1*4700*650=6195940N=6196KN.
Fl=1192KN<6196KN。
受冲切承载力满足要求。
桩基础承台内放置抗冲切、抗剪切钢筋问题的探讨
一
、
台混凝土等级均为 C 0 4 。因施 工桩基础承台期间 , 受海水潮涨 潮退的影 响, 水位 比较高 , 承台底绝大部分时间给海水淹没 , 导 致锯桩 、 台支模 等施 工难度太大甚至无法施 工 , 承 每天施 工的 时间不足- / 时 , - J 因为承台数量较多 , ' , 按照这样 的速度不仅浪 费大量的资源 , 而且施工工期要大大延长甚至无法完成。根据
安全 可 靠 的方 法 。 三 、实例 分 析
( 片 2) 图
切要求 ;
当承 台 厚 度 为 12 时 ,承 台 的抗 剪 切 承 载 力 V s= .m c 93 k 0 5 N<V = 3 9k 不 满 足 抗 剪 切 要 求 , 须 配 置 抗 剪 切 x 9 2 N。 必 钢筋 : 根据《 混凝 土结构 设计规 范》 754 2和《 式 ..— 建筑桩 基设 计规范》 591 —1综合可得 , 式 ..0 , 当配 置 抗 剪 箍 筋 时 :因 剪切 面 不 是 4 0 柱 每 侧 仅 配 一 肢 箍 筋 ( 5, 时 , 754 2中 h / =1 式 — 0s )
多桩承台计算(新)
xi= 0.9
y1= 1.3
y2= 0.5
Mx= 5885.4
公式(5.6.2-4)
My= 4037.5
公式(5.6.2-3)
h= 2000
fcm= 16.5
fy= 310
bx= 1600 h= 2000
(X向等效宽 度)
by=
as= 60
h0= 1940
Mx= 5885.4
det= 3317735.10
a11= 0.53 a12= 0.93
c1= 1.70 c2= 2.20
alfa11= 1.01
alfa12= 0.71 gamo= 1.0
sita1=sita2= 60.0 ft= 1.5
gamoNl= 4750.0 R= 6693.6
gamoNl= 4708.3 R= 6323.0
A= 1.89 A= 1.89
xi= 0.9 yi= 0.9 Mx= 8043.1 My= 8043.1 h= 1900 fcm= 16.5 fy= 310 b= 4000 h= 1900 as= 60 h0= 1840 Mx= 8043.1 det= 3141868.94 x= 67.47 Asy= 14364
公式(5.6.2-1) 公式(5.6.2-2)
>=Fl= 3261
n= 3 bp= 0.64 hc= 0.7 bc= 0.7 F= 14000 G= 0.0 Mfx= 100
抗冲切验算
抗冲切验算
1、承台底面积验算
轴心受压基层应满足
s=23.56≥(pk+gk)/fc=(171.77+176.7)/14.3=0.024m2。(满足要求)
2.承台冲切承载力验算
由于导轨架直接与基础相连,故只考虑导轨架对基础的冲切作用。计算简图如下:
应满足以下要求:
式中pj---扣除基础自重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力,
pj=p/s=360.717/23.56=15.311kn/m2;
βHP——受冲孔承载力影响的截面高度影响系数,本例中BHP=1;H0——地基冲裁破
坏锥的有效高度,取值为H0= 300~35=265mm;
al---冲切验算时取用的部分基底面积,al=3.8×2.475=9.405m2;
Am——冲孔破坏锥体最不利侧的计算长度;
at---冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长,取导轨架宽a;
AB——冲孔破坏锥最不利侧斜截面下侧长度在基础底部区域内;
ab=a+2h0=0.65+2×0.265=1.18m
am=(at+ab)/2=(0.65+1.18)/2=0.915mfl=pj×al=15.311×9.405=143.996kn
0.7βhpftamh0=0.7×1×1.43×915×265/1000=242.717kn≥143.996kn,满足要求!
3.承台底部配筋计算
属于轴心受压,在承台底部两个方向的弯矩:
式中M1,M2——与荷载效应的基本组合相对应的任何截面1-1和2-2处的弯矩设计值;
a1------任意截面1-1至基底边缘最大反力处的距离,a1=2.775m;l,b-----基础底
桩基承台的柱下受冲切承载力计算体会
桩基承台的柱下受冲切承载力计算体会
摘要】在桩基承台的结构设计中,承台的厚度往往由受冲切承载力控制。实际工程中的柱下独立承台,尽管桩经常位于45°锥体范围内,承台仍有可能发生柱下冲切破坏。
【关键词】承台;冲切;冲跨比;冲切锥体
Calculation experience of pile grating pillar die cutting bearing capacity
Cai Ying
(China petroleum engineering CO. ,LTD Dalian companyDalianLiaoning116011)
【Abstract】Structure design of pile grating stake foundation in, thickness that accepts a pedestal usually from is hurtled to slice loading stress control. The pillar in the actual engineering next die cutting platform, though the stake is usually located on inside 45 awl body scopes and accept a set to still take place pillar probably the bottom blunt to slice breakage.
【Key words】Platform; Die cutting; Ratio of rise to span; Die cutting of cone
矩形承台桩基础计算
塔吊四桩基础的计算书
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)。
一. 参数信息
塔吊型号: H6010B 塔机自重标准值:Fk1=546.00kN 起重荷载标准
值:Fqk=60.00kN
塔吊最大起重力矩:M=1252.00kN.m 塔吊计算高度: H=40m 塔身宽度: B=1.60m
非工作状态下塔身弯矩:M1=-1796kN.m 桩混凝土等级: C40 承台混凝土等
级:C35
保护层厚度: 50mm 矩形承台边长: 5.00m 承台厚度: Hc=1.350m
承台箍筋间距: S=150mm 承台钢筋级别: HRB400 承台顶面埋深:
D=1.500m
方桩边长: d=0.400m 桩间距: a=4.000m 桩钢筋级别: HRB400
桩入土深度: 21.00m 桩型与工艺: 预制桩
计算简图如下:
二. 荷载计算
1. 自重荷载及起重荷载
1) 塔机自重标准值
F k1=546kN
2) 基础以及覆土自重标准值
G k=5×5×(1.35×25+1.5×17)=1481.25kN
承台受浮力:F lk=5×5×0.85×10=212.5kN
3) 起重荷载标准值
F qk=60kN
2. 风荷载计算
1) 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值
a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (Wo=0.2kN/m2)
=0.8×1.48×1.95×1.54×0.2=0.71kN/m2
角桩对承台冲切破坏的分析与计算
角桩对承台冲切破坏的分析与计算
角桩对承台冲切破坏的分析与计算是一个重要的研究课题,它不仅关系到建筑物的安全性,而且也关系到建筑物的结构稳定性。因此,对角桩对承台冲切破坏的分析与计算进行深入的研究是十分必要的。
首先,要分析角桩对承台冲切破坏的原因。一般来说,角桩对承台冲切破坏的原因主要有两种:一是由于角桩的质量不足,导致角桩的强度不足,无法承受承台的冲切力;二是由于角桩的安装不当,导致角桩的强度不足,无法承受承台的冲切力。
其次,要分析角桩对承台冲切破坏的影响。一般来说,角桩对承台冲切破坏会对建筑物的结构稳定性产生严重的影响,甚至可能导致建筑物的倒塌。此外,角桩对承台冲切破坏还会对建筑物的安全性产生严重的影响,甚至可能导致建筑物的损坏。
最后,要分析角桩对承台冲切破坏的计算方法。一般来说,角桩对承台冲切破坏的计算方法主要有两种:一是采用有限元法,通过对角桩的几何形状、材料性能和冲切力的分析,计算出角桩的破坏极限;二是采用实验法,通过对角桩的实际试验,计算出角桩的破坏极限。
总之,角桩对承台冲切破坏的分析与计算是一个重要的研究课题,必须从多个角度进行分析,以确保建筑物的安全性和结构稳定性。
桥梁桩基承台的剪切及冲切计算
桥梁桩基承台的剪切及冲切计算
摘要:本文通过对承台所受剪切力和冲切力的特征分析和比较对冲切和剪切的概念和具体验算的选择做进一步的说明,使我们更加明确剪切和冲切的概念和验算方法。
关键词:剪切;冲切;桩基承台
一概述
桥梁桩基承台是将桩基础和桥墩连接为整体的重要构件,通常结构是承台桩之上墩身以下的厚板,其作用为将桥梁上部荷载传递给桩基。承台内部应力分布较为复杂,影响因素很多, 而在桩承台的计算中,各规范均明确要求同时验算剪切承载力和冲切承载力。那么剪切和冲切有什么不同,各自验算方法又是什么呢?让我们试着分析一下。
目前国内桩基承台的计算方法,依据《公路钢筋混凝土预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004(以下简称“新桥规”),“新桥规”承台冲切和剪切验算在原规范的基础上进行了一定的优化和修正,但是冲切和剪切的概念却并不明确,以至于许多同志对这两个概念还很模糊,那么下面我们就加以总结和区分。
二剪切和冲切的概念解析
一般说来,柱下单独基础板双向受力,墙下条形基础板单向受力,冲切和剪切,其破坏机理类似,承载力均受混凝土的抗拉强度所控制。不同的是剪切破坏面可视为平面,而冲切破坏面则可视为空间曲面,如截圆锥、截角锥或棱台及其他不规则曲面等。故剪切又称单向剪切(one way sherar);冲切有时候也称冲剪,又称双向剪切(punching, two way shear)。
也就是说,两者相比,冲切是一个空间概念。
三剪切和冲切的区别
我们还可以用小表来具体说明两者之间的异同:
三具体验算方法
抗剪验算
“新桥规”中承台斜截面抗剪承载力是完全根据原规范混凝土的抗剪能力公式转化过来的,与普通受弯构件的混凝土抗剪公式(“新桥规”5.2.10式)相比,抗剪承载力有较大的提高,其原因是虽然两者都是根据同一公式得到的,但普通受弯构件的混凝土抗剪公式,是按剪跨比取3、纵向配筋率取2%~3%简化而来,对承台而言,由于剪跨比远小于3,虽然配筋也较上述数值小,但计算结果会比“新桥规”5.2.10式的计算结果大,而且一般情况下,随着跨高比的减少,梁的斜截面抗剪能力有一定的提高,承台的斜截面抗剪承载力的公式也符合该规律。另外参考“桩基规范”中承台的5.6.8.2条公式,也可说明“新桥规”的规定是适宜的。
桩承台冲切问题的探讨
桩承台冲切问题的探讨
作者:刘志荣
来源:《建筑工程技术与设计》2014年第18期
摘要:本文简要探讨有关桩承台冲切的问题,仅供参考。
关键词:桩承台;冲切;计算
一、引语
随着经济建设的发展,国内的高层建筑越来越多,剪力墙、框架剪力墙结构逐渐成为主要的结构形式。
在广东大部分地区表面土均为填土或淤泥。地基承载力无法满足承载力要求。普遍采用桩基础,把荷载传入深层土岩层。随层上部层数的增加,大承台,大型的联合承台也较为常见。
二、分析问题
冲切破坏为脆性破坏,承台一旦冲切破坏将无任何预兆,直接破坏,而且,承台均埋在地下,破坏之后无法修复。因此对承台冲切问题应予以重视。
《建筑地基础设计规范》在(GB50007-2011)对冲切的有关条文。
角桩对承台的冲切:
多桩承台受角桩冲切的承载力应按下列公式计算。
公式对普遍方柱桩承台的冲切验算适用,但对剪力墙下桩基础则无能为力,而且如多柱桩承台把此公式验算则可以会出现偏不安全的情况。对中间的桩也没有一个冲切验算的方法。
三、问题解决
根据《基础规范》8.3.19多条文说明柱对承台的冲切计算方法。规范编制的内曾考虑以下两种计算方法:方法一为冲切临界面截面取柱边0.5h外,当冲切临界与柱相交时,冲切力扣除相交那部分单柱承载力。方法二为冲切椎体取柱边或承台变阶柱至相应桩顶内边缘连线所构成的椎体并考虑冲垮比的影响。
基础规范8.4.7条平板式筏基柱下冲切验算
其中为相应作用的基本组合是的冲切力,对内柱取轴力设计值减去筏板冲切破坏锥体内的基底净反力设计值;对边柱和角柱,取轴力设计值减去筏板冲切临界界面范围内的基底净反力设计值。
浅谈多桩矩形承台抗冲切计算
浅谈多桩矩形承台抗冲切计算
摘要:根据国内现行规范,本文通过工程实例,运用常规方法对桩基础承台进行抗冲切验算。
关键字:多桩矩形承台抗冲切实例
一、前言
在工程建设中桩基础的应用非常广泛,而且种类繁多。在设计过程中,桩基础承台的抗冲切验算是十分常见和重要的。桩基承台是柱与桩的转换层,将柱子承受的荷载传递给桩基,其应力分布较为复杂。本文就笔者对多桩矩形承台抗冲切验算过程的理解,根据实际工程中如何进行柱下四桩承台进行举例验算。
二、桩基承台计算要点
在局部荷载或集中反力作用下,在承台内产生正应力和剪应力,尤其在柱(桩)头四周合成较大的主拉应力,当主拉应力超过混凝土抗拉强度时,沿柱(桩)头四周出现斜裂缝,最后在板内形成锥体斜截面破坏,破坏形状像从板中冲切而成,故称冲切破坏,为斜拉破坏。冲切有时候也称冲剪,又称双向剪切。对于双向受力的柱下单独基础应验算控制截面的受冲切承载力。
冲切破坏锥体的选取是抗冲切计算的重要步骤。柱下桩基承台实际上相当于一个由多个集中力(即桩)作用下的倒立板柱,基底反力不连续,冲切破坏一般发生在桩顶内侧的连线上,这种破坏在45°斜线以内也可能发生,因此承台破坏锥体并不一定是唯一的。破坏锥体的选用应符合实边缘连线所构成的四棱截锥体,截锥侧面坡角应不小于45°,当坡角小于45°时取45°,实际情况中存在多个破坏锥体时,对于出现的每种情况均应进行冲切验算。
承台的冲切强度有两种:一种是柱对承台自上而下的冲切,另一种是桩顶竖向净反力对承台自下而上的冲切
1、柱对承台的冲切
承台在承受柱传来的荷载时,若承台厚度不足,就会发生冲切破坏,咋珠子的四周形成一个不大于45度的斜面冲切破坏锥体。对于矩形截面柱的矩形承台,在柱与承台交接处以及承台变阶处,可按《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)公式计算:
矩形承台桩基础计算
塔吊四桩基础的计算书
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T 187-2009)。
一. 参数信息
塔吊型号: QTG40 塔机自重标准值:Fk1=287.83kN 起
重荷载标准值:Fqk=46.60kN
塔吊最大起重力矩:M=400.00kN.m 塔吊计算高度: H=40m 塔身宽度: B=1.40m
非工作状态下塔身弯矩:M1=-356.86kN.m 桩混凝土等级: C60 承台混凝土等级:C35
保护层厚度: 50mm 矩形承台边长: 4.60m 承
台厚度: Hc=1.200m
承台箍筋间距: S=200mm 承台钢筋级别: HRB400 承
台顶面埋深: D=0.000m
方桩边长: d=0.500m 桩间距: a=3.000m 桩
钢筋级别: RRB400
桩入土深度: 9.00m 桩型与工艺: 预制桩桩
空心直径: 0.310m
计算简图如下:
二. 荷载计算
1. 自重荷载及起重荷载
1) 塔机自重标准值
F k1=287.83kN
2) 基础以及覆土自重标准值
G k=4.6×4.6×1.20×25=634.8kN
承台受浮力:F lk=4.6×4.6×0.70×10=148.12kN
3) 起重荷载标准值
F qk=46.6kN
2. 风荷载计算
1) 工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值
a. 塔机所受风均布线荷载标准值 (Wo=0.2kN/m2)
=0.8×1.48×1.95×1.54×0.2=0.71kN/m2
=1.2×0.71×0.35×1.4=0.42kN/m
b. 塔机所受风荷载水平合力标准值
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浅谈多桩矩形承台抗冲切计算3900字
摘要:根据国内现行规范,本文通过工程实例,运用常规方法对桩基础承台进行抗冲切验算。
毕业
关键字:多桩矩形承台抗冲切实例
一、前言
在工程建设中桩基础的应用非常广泛,而且种类繁多。在设计过程中,桩基础承台的抗冲切验算是十分常见和重要的。桩基承台是柱与桩的转换层,将柱子承受的荷载传递给桩基,其应力分布较为复杂。本文就笔者对多桩矩形承台抗冲切验算过程的理解,根据实际工程中如何进行柱下四桩承台进行举例验算。
二、桩基承台计算要点
在局部荷载或集中反力作用下,在承台内产生正应力和剪应力,尤其在柱(桩)头四周合成较大的主拉应力,当主拉应力超过混凝土抗拉强度时,沿柱(桩)头四周出现斜裂缝,最后在板内形成锥体斜截面破坏,破坏形状像从板中冲切而成,故称冲切破坏,为斜拉破坏。冲切有时候也称冲剪,又称双向剪切。对于双向受力的柱下单独基础应验算控制截面的受冲切承载力。
冲切破坏锥体的选取是抗冲切计算的重要步骤。柱下桩基承台实际上相当于一个由多个集中力(即桩)作用下的倒立板柱,基底反力不连续,冲切破坏一般发生在桩顶内侧的连线上,这种破坏在45°斜线以内也可能发生,因此承台破坏锥体并不一定是唯一的。破坏锥体的选用应符合实边缘连线所构成的四棱截锥体,截锥侧面坡角应不小于45°,当坡角小于45°时取45°,实际情况中存在多个破坏锥体时,对于出现的每种情况均应进行冲切验算。
承台的冲切强度有两种:一种是柱对承台自上而下的冲切,另一种是桩顶竖向净反力对承台自下而上的冲切
1、柱对承台的冲切
承台在承受柱传来的荷载时,若承台厚度不足,就会发生冲切破坏,咋珠子的四周形成一个不大于45度的斜面冲切破坏锥体。对于矩形截面柱的矩形承台,在柱与承台交接处以及承台变阶处,可按《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)公式计算:Fl≤2*[β0x*(bc+a0y)+β0y*(hc+a0x)]*βhp*ft*h0 (基础规范8.5.17-1)
Fl=F-ΣNi(基础规范8.5.17-2)
β0x=0.84/(λ0x+0.2) (基础规范8.5.17-3)
β0y=0.84/(λ0y+0.2) (基础规范8.5.17-4)
式中:
Fl――扣除承台及其上填土自重,作用在冲切破坏锥体上相应于荷载效应基本组合的冲切力设计值,冲切破坏锥体应采用自柱边或承台变阶处至相应柱顶边缘连线构成的锥体,锥体与承台底面的夹角不小于45°;
H0――冲切破坏锥体的有效高度;
βhp――受冲切承载力截面高度影响系数,当h不大于800mm时,βhp取1.0;当h大于或等于2000mm时,βhp取0.9,其间按线性内插法取用;
β0x、β0y――冲切系数;
λ0x、λ0y――冲跨比,λ0x=a0x/h0,λ0y=a0y/h0,λ0x=a0x/h0,a0x、a0y为柱边或变阶处至桩边的水平距离;当a0x(a0y)<0.2 h0时,a0x(a0y)=0.2h0;当a0x(a0y)>h0时,a0x(a0y)=h0;
F――柱根部轴力设计值;
ΣNi――冲切破坏锥体范围内各桩的净反力设计值之和。
对中低压缩性土上的承台,当承台与地基土之间没有脱空现象时,可根据地区经验适当减小住下桩基础独立承台受冲切计算的承台厚度。对于圆柱和圆桩,计算时应将截面换算成方柱及方桩,即换算柱截面边宽bc=0.86dc,换算桩截面边宽b0=0.8d0,此次dc和d0分别为柱和桩的直径。
2、角桩对承台的冲切
当承台边缘处的厚度较小时,桩的反力有可能使承台边缘沿45度斜截面产生冲切破坏,此时承台板的抗冲切强度按《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)规定计算:多桩矩形承台受角桩冲切的承载力按下列公式计算:
Nl≤[β1x*(c2+a1y/2)+β1y*(c1+a1x/2)]*tan(θ/2)*βhp*ft*h0 (基础规范8.5.17-5)
β1x=0.56/(λ1x+0.2)(基础规范8.5.17-6)
β1y=0.56/(λ1y+0.2)(基础规范8.5.17-7)
式中:
Nl――扣除承台及其上填土自重后的角桩桩顶相应于荷载效应基本组合时的竖向力设计值;
β1x、β1y――角桩冲切系数;
λ1x、λ1y――角桩冲跨比,其值满足0.2~1.0,λ1x =a1x// h0、λ1y =a1y// h0;
c1、c2――从角桩内边缘至承台外边缘的距离;
a1x、a1y――从承台角桩内边缘引45°冲切线与承台顶面或承台变阶处相交点至角桩内边缘的水平距离;
h0――承台外边缘的有效高度。
三、工程实例
现以某工程的四桩承台进行举例,对轴心受压柱下多桩矩形承台进行抗冲切计算:
1、基本参数:
矩形柱截面尺寸500 mm×500 mm
承台X、Y方向的尺寸均为2300mm;承台高度: h= 700 mm
承台边缘至桩中心距: C = 450 mm
桩心距: A = 1400 mm
管桩直径: d0 = 400mm,换算后桩截面:b0 =0.8×400=320mm
纵筋合力点到底边的距离: as = 70 mm
混凝土强度等级: C30,ft = 1.43 N/mm2
钢筋强度等级: HRB335,fy = 300.00 N/mm2
已知作用在承台顶部竖向荷载设计值:F=3255.00 Kn;角桩竖向冲反力设计值:Nl = 1037.00kN
2、柱对基础承台的冲切计算:
由《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)公式
Fl ≤ 2[β0x?(bc+a0y)+β0y?(hc+a0x)]?βhp?ft?h0