3 桩基承载力计算
桩基础的桩身和桩端承载力计算
桩基础的桩身和桩端承载力计算桩基础是一种在建筑工程中比较常用的基础形式,其承载力大,能满足各种复杂的工程需求。
桩基础主要包括桩身和桩端两个部分的承载力,其计算需要考虑多重因素,下面将对其进行详细的论述。
一、桩身承载力计算桩身承载力是指桩在地下部分(除顶端和底端外)的承载力。
桩身承载力的计算需要考虑的因素包括桩身的长宽比、桩身截面形状、桩材的强度等。
1.桩身长宽比桩身的长宽比是指桩身的长度与宽度之比。
桩身长宽比的大小对桩身承载力有很大的影响,与之相关的公式为:α = D/L其中,D为桩身的宽度,L为桩身的长度。
一般情况下,当α<10时可视为短桩,α>15时可视为长桩。
2.桩身截面形状桩身的截面形状对其承载力也有很大的影响。
通常情况下,圆形截面的桩身承载力最大,但成本较高。
其他形状的截面如矩形、三角形等则需要根据具体情况选择。
3.桩材的强度桩材的强度与桩身的承载力也是密切相关的。
桩材强度的计算通常采用材料试验方法,根据试验得到的强度以及材料的弹性模量等参数计算得到桩身的承载力。
二、桩端承载力计算桩端承载力是指桩底部在地下部分的承载力。
这部分承载力的大小主要取决于桩的长度、桩底面积以及地层的性质等。
1.桩长桩长是指桩从地表面到底部之间的长度,也是影响桩端承载力的一个重要因素。
当桩长增大时,其桩端承载力也会随之增加。
而且,在计算桩端承载力时,需要考虑桩的侧面胀起(或称桩侧阻力),这也是桩长在计算中需要考虑的因素之一。
2.桩底面积桩底面积是指桩底与地面接触的部分面积,也是影响桩端承载力的关键因素。
一般情况下,随着桩底面积的增加,桩端承载力也会随之增加。
3.地层性质地层性质是指地下的土壤或者岩石的性质。
不同的地层对桩端承载力的影响不同,例如,比较坚硬的岩石能够提高桩端承载力,而较为松散的土壤则会降低桩端承载力。
总之,在进行桩基础的承载力计算时,需要考虑到多重因素。
特别是在长桩的情况下,需要考虑到桩侧阻力的影响,并且需要结合具体的桩身形状和材料强度等参数进行计算,以确保设计的桩基础具有足够的承载力,从而为建筑工程的顺利进行提供坚实的基础支撑。
桩基承载力计算(详细+图)
海河镇行政服务中心综合楼桩基承载力计算一、主楼1、以层6粉质粉土层为桩端持力层,桩型选择直径为400mm的空心方桩,以C3号孔为例计算单桩竖向极限承载力标准值。
2、桩基设计参数一览表(参照地质报告)注:1特征值取极限标准值的1/22表中“L”为桩长3、参照《桩基技术规范》(JGJ 94-2008) P33方桩d=0.4m实心桩桩端净面积Ap=0.42=0.16m2实心桩周长U=4x0.4=1.6m则先张法空心方桩的单桩竖向极限承载力标准值为:1.6×(26×0.73+42×5.4+28×2.5+18×5.8+52×5.7+36×2.3+68×2.1+32×0.9+62×4.3+38×2.1+52×2.07)+2800x0.16 =2728KN则单桩竖向承载力特征值Ra=2728/2=1364KN,取1400KNC31.27二、附楼1、以层6粉质黏土层为桩端持力层,桩型选择直径为300mm的空心方桩,以C3号孔为例计算单桩竖向极限承载力标准值。
2、桩基设计参数一览表(参照地质报告)注:1特征值取极限标准值的1/22表中“L”为桩长3、参照《桩基技术规范》(JGJ 94-2008) P33方桩d=0.3m实心桩桩端净面积Ap=0.32=0.09m2实心桩周长U=4x0.3=1.2m则先张法空心方桩的单桩竖向极限承载力标准值为:1.2×(26×0.73+42×5.4+28×2.5+18×5.8+52×1.47)+2000x0.09 =776KN则单桩竖向承载力特征值Ra=776/2=388KN,取400KNC3 1.27。
桩基承载力计算公式
一、嵌岩桩单桩轴向受压容许承载力计算公式采用嵌岩的钻(挖)孔桩基础,基础入持力层1~3倍桩径,但不宜小于,其单桩轴向受压容许承载力[P]建议按《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024—85第条推荐的公式计算。
公式为:[P]=(c1A+c2Uh)Ra公式中,[P]—单桩轴向受压容许承载力(KN);Ra—天然湿度的岩石单轴极限抗压强度(KPa),按表查取,粉砂质泥岩:Ra =14460KPa;砂岩:Ra =21200KPah—桩嵌入持力层深度(m);U—桩嵌入持力层的横截面周长(m);A—桩底横截面面积(m2);c1、c2—根据清孔情况、岩石破碎程度等因素而定的系数。
挖孔桩取c1=,c2=;钻孔桩取c1=,c2=。
二、钻(挖)孔桩单桩轴向受压容许承载力计算公式采用钻(挖)孔桩基础,其单桩轴向受压容许承载力[P]建议按《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024—85第条推荐的公式计算。
公式为:[]()RpAUlPστ+=21公式中,[P] —单桩轴向受压容许承载力(KN);U —桩的周长(m);l—桩在局部冲刷线以下的有效长度(m);A —桩底横截面面积(m2),用设计直径(取计算;p τ— 桩壁土的平均极限摩阻力(kPa),可按下式计算:∑==n i i i p l l 11ττ n — 土层的层数;i l — 承台底面或局部冲刷线以下个土层的厚度(m); i τ— 与i l 对应各土层与桩壁的极限摩阻力(kPa),按表查取;R σ— 桩尖处土的极限承载力(kPa),可按下式计算: {[]()}322200-+=h k m R γσλσ[]0σ— 桩尖处土的容许承载力(kPa),按表查取; h — 桩尖的埋置深度(m); 2k — 地面土容许承载力随深度的修正系数,据规范表取为;2γ— 桩尖以上土的容重(kN/m 3); λ— 修正系数,据规范表,取为; 0m — 清底系数,据规范表,钻孔灌注桩取为,人工挖孔桩取为。
混凝土桩基承载力计算标准
混凝土桩基承载力计算标准一、前言混凝土桩基是一种常用的基础形式,其承载力的计算标准是建设工程中非常重要的一项技术标准。
混凝土桩基承载力计算标准的制定对于保障建筑物的安全稳定具有至关重要的意义。
本文将详细介绍混凝土桩基承载力计算标准的具体内容,以期为建设工程提供有力的技术支持。
二、混凝土桩基的承载力计算方法混凝土桩基的承载力计算是建设工程中至关重要的一项技术难点。
其计算方法主要有以下几种:1、摩擦阻力法该方法主要是依据桩身与土壤之间的摩擦力来计算混凝土桩基的承载力。
具体计算公式为:Q=KfAfNc,其中Q为桩的承载力,Kf为土与桩之间的摩擦系数,Af为桩的截面积,Nc为土的承载力系数。
2、端阻力法该方法主要是依据桩底端与土壤之间的压力来计算混凝土桩基的承载力。
具体计算公式为:Q=KpAp,其中Q为桩的承载力,Kp为桩底端与土壤之间的摩擦系数,Ap为桩底端的面积。
3、综合法该方法主要是结合以上两种方法,综合考虑桩身与土壤之间的摩擦力和桩底端与土壤之间的压力来计算混凝土桩基的承载力。
具体计算公式为:Q=KfAfNc+KpAp。
三、混凝土桩基承载力计算标准混凝土桩基承载力计算标准是建设工程中非常重要的一项技术标准。
其主要内容包括以下几个方面:1、桩身承载力计算桩身承载力主要是指桩身与土壤之间的摩擦力,其计算应该根据桩身的截面形状、土壤的类型、桩身的长度等因素进行综合考虑。
在计算中应该采用合理的计算方法和适当的参数,以保证计算结果的准确性和可靠性。
2、桩底承载力计算桩底承载力主要是指桩底端与土壤之间的压力,其计算应该根据桩底的形状、土壤的类型、桩底的面积等因素进行综合考虑。
在计算中应该采用合理的计算方法和适当的参数,以保证计算结果的准确性和可靠性。
3、桩身和桩底承载力的综合计算桩身和桩底承载力的综合计算应该根据具体情况进行合理的选择。
在综合计算中应该同时考虑桩身和桩底的承载力,以保证计算结果的准确性和可靠性。
桩基承载力计算公式(老规范)
一、嵌岩桩单桩轴向受压容许承载力计算公式采用嵌岩的钻(挖)孔桩基础,基础入持力层1~3倍桩径,但不宜小于1.00m,其单桩轴向受压容许承载力[P]建议按《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024—85第4.3.4条推荐的公式计算。
公式为:[P]=(c1A+c2Uh)Ra公式中,[P]—单桩轴向受压容许承载力(KN);Ra—天然湿度的岩石单轴极限抗压强度(KPa),按表4.2查取,粉砂质泥岩:Ra =14460KPa;砂岩:Ra =21200KPah—桩嵌入持力层深度(m);U—桩嵌入持力层的横截面周长(m);A—桩底横截面面积(m2);c1、c2—根据清孔情况、岩石破碎程度等因素而定的系数。
挖孔桩取c1=0.5,c2=0.04;钻孔桩取c1=0.4,c2=0.03。
二、钻(挖)孔桩单桩轴向受压容许承载力计算公式采用钻(挖)孔桩基础,其单桩轴向受压容许承载力[P]建议按《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024—85第4.3.2条推荐的公式计算。
公式为:[]()RpAUlPστ+=21公式中,[P] —单桩轴向受压容许承载力(KN);U —桩的周长(m);l—桩在局部冲刷线以下的有效长度(m);A — 桩底横截面面积(m 2),用设计直径(取1.2m)计算; p τ— 桩壁土的平均极限摩阻力(kPa),可按下式计算:∑==n i i i p l l 11ττ n — 土层的层数;i l — 承台底面或局部冲刷线以下个土层的厚度(m);i τ— 与i l 对应各土层与桩壁的极限摩阻力(kPa),按表3.1查取;R σ— 桩尖处土的极限承载力(kPa),可按下式计算:{[]()}322200-+=h k m R γσλσ []0σ— 桩尖处土的容许承载力(kPa),按表3.1查取;h — 桩尖的埋置深度(m);2k — 地面土容许承载力随深度的修正系数,据规范表2.1.4取为0.0;2γ— 桩尖以上土的容重(kN/m 3);λ— 修正系数,据规范表4.3.2-2,取为0.65; 0m — 清底系数,据规范表4.3.2-3,钻孔灌注桩取为0.80,人工挖孔桩取为1.00。
桩基设计计算公式
桩基设计计算公式1.承载力计算公式:桩基承载力是指桩基能够承受的荷载大小。
常用的桩基承载力计算公式有以下几种:a.硬黏土中桩基的承载力计算公式:Qp = Ap × σcp + Ac × σcd其中,Qp为桩的承载力,Ap为桩的截面面积,σcp为黏土的压缩强度,Ac为桩侧部面积,σcd为黏土侧压缩强度。
b.砂土中桩基的承载力计算公式:Qp = Ap × σcp + Ac × σcd + As × σcs其中,Qp为桩的承载力,Ap为桩的截面面积,σcp为砂土的抗压强度,Ac为桩侧面积,σcd为砂土侧压缩强度,As为桩顶面积,σcs为砂土顶面抗拔强度。
c.软土中桩基的承载力计算公式:Qp = Ap × σcp + Ac × σcd + Aa × σca其中,Qp为桩的承载力,Ap为桩的截面面积,σcp为软土的抗压强度,Ac为桩侧面积,σcd为软土侧压缩强度,Aa为桩底面积,σca为软土底面抗拔强度。
2.侧阻力计算公式:桩基侧阻力是指桩基在侧面土体与桩身之间产生的摩擦力。
常用的桩基侧阻力计算公式有以下几种:a.锥形桩侧阻力计算公式:Fs=π×L×D×τ其中,Fs为桩的侧阻力,L为桩的长度,D为桩的直径,τ为土与桩身之间的摩擦系数。
b.圆柱桩侧阻力计算公式:Fs=π×L×D×τ其中,Fs为桩的侧阻力,L为桩的长度,D为桩的直径,τ为土与桩身之间的摩擦系数。
c.单桩顶阻力计算公式:Fv = d × L × qc其中,Fv为桩的顶阻力,L为桩的长度,d为桩顶板的直径,qc为土的静力锥尖抗力。
d.桩身摩阻力计算公式:Fr=π×L【D^2-(D-2t)^2】×γ×µ其中,Fr为桩的摩阻力,L为桩的长度,D为桩的直径,t为桩壁厚度,γ为土的单位重,µ为土与桩身之间的摩擦系数。
桩基地基承载力计算公式方法
桩基地基承载⼒计算公式⽅法地基承载⼒计算公式对于宽度为b的正⽅形基础对于直径为b′的圆形基础b.汉森承载⼒公式式中Nr,Nq,Nr——⽆量纲承载⼒系数,仅与地基⼟的内摩擦⾓有关,可查表8.4.1S c ,Sq,Sr——基础形状系数,可查表8.4.2d c ,dq,dr——基础埋深系数,可查表8.4.3c q r注:H,V——倾斜荷载的⽔平分⼒,垂直分⼒,KN ;F——基础有效⾯积,F=b'L'm;当偏⼼荷载的偏⼼矩为e c和e b,则有效基底长度,L'=L-2e c;有效基底宽度:b'=b-2e b。
地基承载⼒计算公式很多,有理论的、半理论半经验的和经验统计的,它们⼤都包括三项:1. 反映粘聚⼒c的作⽤;2. 反映基础宽度b的作⽤;3. 反映基础埋深d的作⽤。
在这三项中都含有⼀个数值不同的⽆量纲系数,称为承载⼒系数,它们都是内摩擦⾓φ的函数。
下⾯介绍三种典型的承载⼒公式。
a.太沙基公式式中:P u ——极限承载⼒,Kac ——⼟的粘聚⼒,KPaγ——⼟的重度,KN/m,注意地下⽔位下⽤浮重度;b,d——分别为基底宽及埋深,m;N c ,Nq,Nr——承载⼒系数,可由图8.4.1中实线查取。
图8.4.1对于松砂和软⼟,太沙基建议调整抗剪强度指标,采⽤c′=1/3c ,此时,承载⼒公式为:式中Nc′,在这三项中都含有⼀个数值不同的⽆量纲系数,称为承载⼒系数,它们都是内摩擦⾓φ的函数。
下⾯介绍三种典型的承载⼒公式。
Nq ′,Nr′——局部剪切破坏时的承载⼒系数,可由图8.4.1中虚线查得。
对于宽度为b的正⽅形基础对于直径为b′的圆形基础b.汉森承载⼒公式式中Nr,Nq,Nr——⽆量纲承载⼒系数,仅与地基⼟的内摩擦⾓有关,可查表8.4.1S c ,Sq,Sr——基础形状系数,可查表8.4.2d c ,dq,dr——基础埋深系数,可查表8.4.3式中Nr,Nq,Nr——⽆量纲承载⼒系数,仅与地基⼟的内摩擦⾓有关,可查表8.4.1 i c,i q,i r——荷载倾斜系数,可查表8.4.4注:H,V——倾斜荷载的⽔平分⼒,垂直分⼒,KN ;F——基础有效⾯积,F=b'L'm;当偏⼼荷载的偏⼼矩为e c和e b,则有效基底长度,L'=L-2e c;有效基底宽度:b'=b-2e b。
桩基承载力计算
0.683990379 0.873580465
生成。计算结果位红底部分。
q Quk=Qsk+Qpk=u∑ψ si q sikLi+Ψp pkAp
Rd = Qsk/γ s+Qpk/γ p = UpΣ qsiLi/γ s+qpAp/γ p
桩特征
桩 长(m) 大头D(M)
桩端附近的静力触探比贯入阻力标注值
桩 径(m)
qpk(Kpa)
单桩总极限端阻力标准值
Qpk(KN)
单桩总极限侧阻力标准值
Ap(㎡)=
说明:本表格黄底部分需要人工填写,其余部分自动生成。计算结果位红底部
阻力土层厚度(m)
0.00 0.00 10.00 0.00 0.00
10.00 2.50
1.200 2500 8393.84 1031.44 9425.28 4712.64 1227.19 3485.45
2 2 3.770
Qsk=UpΣ Ψ siqsiLi(KN)
单桩竖向承载力标准值
QuN)
桩自重力
G
桩承载力设计值F=(Rd-G)/1.0 (1.0为安全系数)
F
桩侧阻抗力分相系数
γs
桩端阻抗力分相系数
γp
当桩数超过3根时,应考虑群桩效应。承台承载力部分可 不考虑作为安全保证。
u(m)=
桩基竖向承载力计算
地质条件
层 号 土层名称 2-1 素填土
q ψ si 重度(KN/m3) sik(Kpa)
15.0
2-2 粉质粘土
1
0.0
3-1 残积粘土
1
40.0
3-2 全分化凝灰岩 0.8736 3-3 强风化凝灰岩 0.8736
桩基承载力计算公式(老规范)[整理]
一、嵌岩桩单桩轴向受压容许承载力计算公式采用嵌岩的钻(挖)孔桩基础,基础入持力层1~3倍桩径,但不宜小于 1.00m ,其单桩轴向受压容许承载力[P]建议按《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024—85第4.3.4条推荐的公式计算。
公式为:[P]=(c 1A+c 2Uh)Ra公式中,[P]—单桩轴向受压容许承载力(KN);Ra —天然湿度的岩石单轴极限抗压强度(KPa),按表4.2查取,粉砂质泥岩:Ra =14460KPa ;砂岩:Ra =21200KPah —桩嵌入持力层深度(m);U —桩嵌入持力层的横截面周长(m);A —桩底横截面面积(m 2);c 1、c 2—根据清孔情况、岩石破碎程度等因素而定的系数。
挖孔桩取c 1=0.5,c 2=0.04;钻孔桩取c 1=0.4,c 2=0.03。
二、钻(挖)孔桩单桩轴向受压容许承载力计算公式采用钻(挖)孔桩基础,其单桩轴向受压容许承载力[P]建议按《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024—85第4.3.2条推荐的公式计算。
公式为:Rp A Ul P 21公式中,[P] —单桩轴向受压容许承载力(KN);U —桩的周长(m);l —桩在局部冲刷线以下的有效长度(m);A —桩底横截面面积(m 2),用设计直径(取1.2m)计算;p —桩壁土的平均极限摩阻力(kPa),可按下式计算:n i iip l l 11n —土层的层数;i l —承台底面或局部冲刷线以下个土层的厚度(m);i —与i l 对应各土层与桩壁的极限摩阻力(kPa),按表3.1查取;R —桩尖处土的极限承载力(kPa),可按下式计算:322200h k m R 0—桩尖处土的容许承载力(kPa),按表3.1查取;h —桩尖的埋置深度(m);2k —地面土容许承载力随深度的修正系数,据规范表2.1.4取为0.0;2—桩尖以上土的容重(kN/m 3);—修正系数,据规范表 4.3.2-2,取为0.65;0m —清底系数,据规范表 4.3.2-3,钻孔灌注桩取为0.80,人工挖孔桩取为 1.00。
三桩承台的计算公式
三桩承台的计算公式三桩承台是一种常见的土木工程结构,广泛应用于建筑和桥梁等领域。
三桩承台的计算公式主要涉及承台的承载力、抗倾覆稳定性和刚度三个方面。
首先,我们来看三桩承台的承载力计算公式。
三桩承台的承载力可以分为两个部分:桩身承载力和承台承载力。
对于桩身承载力来说,常用的计算公式是承载力公式。
根据承载力公式,桩身承载力可以表示为:Qc=c*A+q*Ap+f*A(1),其中Qc为桩身承载力,单位为N;c为桩身周围土体的凝聚力,单位为Pa;A为桩身截面积,单位为平方米;q为桩身周围土体的重度,单位为N/m^2;Ap为桩身周围土体的有效侧面积,单位为平方米;f为桩身周围土体的摩擦力系数。
对于承台承载力来说,常用的计算公式是极限承载力公式。
根据极限承载力公式,承台承载力可以表示为:Qu=Qb+Qc(2),其中Qu为承台的极限承载力,单位为N;Qb为桩基承载力,可根据地基的承载力计算公式得到,单位为N;Qc为桩身承载力,同样可通过上述的桩身承载力计算公式得到,单位为N。
除了承载力,三桩承台的抗倾覆稳定性也需要考虑。
常用的抗倾覆稳定计算公式是倾覆力矩平衡公式。
根据倾覆力矩平衡公式,倾覆力矩平衡条件可以表示为:Mq=Mf(3),其中Mq为土和结构物的倾覆力矩,单位为N•m;Mf为桩的恢复力矩,单位为N•m。
根据公式可以得到:Mq=Ha*a+Hb*b+Hc*c(4),其中Ha、Hb、Hc分别为桩顶处的水平力,单位为N;a、b、c分别为对应的力臂长度,单位为米。
最后,三桩承台的刚度计算可以通过计算承台的弯曲刚度和剪切刚度得到。
承台的弯曲刚度计算公式为:EI=(E*I)/L(5),其中EI为承台的弯曲刚度,单位为N•m^2;E为承台材料的弹性模量,单位为Pa;I为承台截面的惯性矩,单位为米^4;L为承台的长度,单位为米。
承台的剪切刚度计算公式为:GA=(G*A)/L(6),其中GA为承台的剪切刚度,单位为N;G为承台材料的剪切模量,单位为Pa;A为承台的截面面积,单位为平方米;L为承台的长度,单位为米。
承载力的计算公式
承载力的计算公式承载力是工程领域中一个非常重要的概念,它指的是结构或材料能够承受的最大荷载或压力。
要计算承载力,可不是一件简单的事儿,得用上一系列的公式和方法。
咱先来说说地基承载力的计算公式。
这就好比盖房子,地基要是不牢固,房子可就危险啦!地基承载力特征值可以通过现场载荷试验或室内土工试验来确定。
常见的计算公式有:fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5) 。
这里的“fak”是地基承载力特征值,“ηb”“ηd”是基础宽度和埋深的承载力修正系数,“γ”是基础底面以下土的重度,“b”是基础底面宽度,“d”是基础埋置深度,“γm”是基础底面以上土的加权平均重度。
举个例子吧,我之前参与过一个乡村小学的建设项目。
那地方的土质条件不太好,所以在计算地基承载力的时候,我们可费了不少心思。
当时,我们对土样进行了详细的分析,测量各种参数,然后小心翼翼地把数据代入公式里。
那几天,整个团队都紧张得不行,就怕算错了一点儿,影响到学校的安全。
好在最后计算结果还算理想,我们也顺利完成了地基的施工。
再说说桩基础的承载力计算公式。
桩基础在高层建筑和桥梁工程中经常用到。
单桩竖向承载力特征值可以通过静载试验确定,也可以按下面的公式估算:Ra=Quk/K ,其中“Ra”是单桩竖向承载力特征值,“Quk”是单桩极限承载力标准值,“K”是安全系数。
我记得有一次在一个桥梁工程中,为了确定桩基础的承载力,我们在施工现场进行了长时间的静载试验。
那试验的设备可复杂了,一堆仪器连着桩,时刻监测着数据的变化。
大家都守在旁边,眼睛紧紧盯着那些数据,心里默默祈祷着一切顺利。
对于梁的承载力计算,那也有不少门道。
比如说,正截面受弯承载力的计算公式是:M≤α1fcbx(h0-x/2) 。
这里面,“M”是弯矩设计值,“α1”是系数,“fc”是混凝土轴心抗压强度设计值,“b”是梁的截面宽度,“h0”是梁截面有效高度,“x”是混凝土受压区高度。
曾经在一个厂房的建设中,因为梁的设计不合理,导致计算出来的承载力不够。
混凝土桩基础承载力计算标准
混凝土桩基础承载力计算标准一、前言混凝土桩是一种常用的基础类型,广泛应用于建筑、桥梁、码头、水利等领域。
混凝土桩基础承载力的计算是混凝土桩设计的基础,在桩基础设计中具有重要的意义。
本文旨在介绍混凝土桩基础承载力的计算标准,以供相关工程师参考。
二、混凝土桩基础承载力计算方法(一)极限承载力法极限承载力法是一种常用的混凝土桩基础承载力计算方法。
该方法主要是通过对桩的侧阻力和端阻力的计算,来确定混凝土桩基础的承载力。
1.桩的侧阻力计算桩的侧阻力主要是由土与桩的相互作用产生的,可以通过以下公式计算:Qs=As×fs,其中,Qs为桩的侧阻力,As为桩的侧面积,fs为单位面积的侧阻力。
2.桩的端阻力计算桩的端阻力是由桩底部与土壤之间的相互作用产生的,可以通过以下公式计算:Qb=Ab×qb,其中,Qb为桩的端阻力,Ab为桩底面积,qb为单位面积的端阻力。
3.混凝土桩基础承载力的计算混凝土桩基础的承载力是由侧阻力和端阻力共同作用产生的,可以通过以下公式计算:Qc=Qs+Qb,其中,Qc为混凝土桩基础的承载力。
(二)试验方法试验方法是一种精确的混凝土桩基础承载力计算方法,通常需要在实际工程中进行试验来确定混凝土桩基础的承载力。
试验方法主要包括静载试验和动载试验两种。
1.静载试验静载试验是通过施加静载荷来测试混凝土桩基础的承载力的一种试验方法。
静载试验通常分为单桩静载试验和桩群静载试验两种。
2.动载试验动载试验是通过施加动载荷来测试混凝土桩基础的承载力的一种试验方法。
动载试验通常分为单桩动载试验和桩群动载试验两种。
三、混凝土桩基础承载力的计算标准混凝土桩基础承载力的计算标准主要包括以下三种:(一)《建筑混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)《建筑混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)是我国建筑混凝土结构设计的基本规范,其中第五章第5.8节详细规定了混凝土桩基础承载力的计算方法。
三桩桩基承台计算
三桩桩基承台计算项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、设计依据《建筑地基基础设计规范》 (GB50007-2011)①《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2010)②《建筑桩基技术规范》 (JGJ 94-2008)③二、示意图三、计算信息承台类型: 三桩承台计算类型: 验算截面尺寸构件编号: CT21. 几何参数矩形柱宽bc=500mm 矩形柱高hc=550mm圆桩直径d=600mm承台根部高度H=1250mmx方向桩中心距A=1800mmy方向桩中心距B=1800mm承台边缘至边桩中心距 C=600mm2. 材料信息柱混凝土强度等级: C35 ft_c=1.57N/mm2, fc_c=16.7N/mm2承台混凝土强度等级: C30 ft_b=1.43N/mm2, fc_b=14.3N/mm2桩混凝土强度等级: C30 ft_p=1.43N/mm2, fc_p=14.3N/mm2承台钢筋级别: HRB400 fy=360N/mm23. 计算信息结构重要性系数: γo=1.0纵筋合力点至近边距离: as=155mm4. 作用在承台顶部荷载标准值Fgk=4418.000kN Fqk=0.000kNMgxk=81.000kN*m Mqxk=0.000kN*mMgyk=6.000kN*m Mqyk=0.000kN*mVgxk=5.000kN Vqxk=0.000kNVgyk=57.000kN Vqyk=0.000kN永久荷载分项系数rg=1.20可变荷载分项系数rq=1.40Fk=Fgk+Fqk=4418.000+(0.000)=4418.000kNMxk=Mgxk+Fgk*(B2-B1)/2+Mqxk+Fqk*(B2-B1)/2=81.000+4418.000*(0.000-0.000)/2+(0.000)+0.000*(0.000-0.000)/2=81.000kN*mMyk=Mgyk+Fgk*(A2-A1)/2+Mqyk+Fqk*(A2-A1)/2=6.000+4418.000*(0.000-0.000)/2+(0.000)+0.000*(0.000-0.000)/2=6.000kN*mVxk=Vgxk+Vqxk=5.000+(0.000)=5.000kNVyk=Vgyk+Vqyk=57.000+(0.000)=57.000kNF1=rg*Fgk+rq*Fqk=1.20*(4418.000)+1.40*(0.000)=5301.600kNMx1=rg*(Mgxk+Fgk*(B2-B1)/2)+rq*(Mqxk+Fqk*(B2-B1)/2)=1.20*(81.000+4418.000*(0.000-0.000)/2)+1.40*(0.000+0.000*(0.000-0.000)/2) =97.200kN*mMy1=rg*(Mgyk+Fgk*(A2-A1)/2)+rq*(Mqyk+Fqk*(A2-A1)/2)=1.20*(6.000+4418.000*(0.000-0.000)/2)+1.40*(0.000+0.000*(0.000-0.000)/2)=7.200kN*mVx1=rg*Vgxk+rq*Vqxk=1.20*(5.000)+1.40*(0.000)=6.000kNVy1=rg*Vgyk+rq*Vqyk=1.20*(57.000)+1.40*(0.000)=68.400kNF2=1.35*Fk=1.35*4418.000=5964.300kNMx2=1.35*Mxk=1.35*81.000=109.350kN*mMy2=1.35*Myk=1.35*6.000=8.100kN*mVx2=1.35*Vxk=1.35*5.000=6.750kNVy2=1.35*Vyk=1.35*57.000=76.950kNF=max(|F1|,|F2|)=max(|5301.600|,|5964.300|)=5964.300kNMx=max(|Mx1|,|Mx2|)=max(|97.200|,|109.350|)=109.350kN*mMy=max(|My1|,|My2|)=max(|7.200|,|8.100|)=8.100kN*mVx=max(|Vx1|,|Vx2|)=max(|6.000|,|6.750|)=6.750kNVy=max(|Vy1|,|Vy2|)=max(|68.400|,|76.950|)=76.950kN四、计算参数1. 承台总长 Bx=C+A+C=0.600+1.800+0.600=3.000m2. 承台总宽 By=C+B+C=0.600+1.800+0.600=3.000m3. 承台根部截面有效高度 ho=H-as=1.250-0.155=1.095m4. 圆桩换算截面宽度 bp=0.8*d=0.8*0.600=0.480m五、内力计算1. 各桩编号及定位座标如上图所示:θ1=arccos(0.5*A/B)=1.047θ2=2*arcsin(0.5*A/B)=1.0471号桩 (x1=-A/2=-0.900m, y1=-B*cos(0.5*θ2)/3=-0.520m)2号桩 (x2=A/2=0.900m, y2=-B*cos(0.5*θ2)/3=-0.520m)3号桩(x3=0, y3=B*cos(0.5*θ2)*2/3=1.039m)∑x i=x12*2=1.620m∑y i=y12*2+y32=1.620mN i=F/n-Mx*y i/∑y i2+My*x i/∑x i2+Vx*H*x i/∑x i2-Vy*H*y1/∑y i2N1=5964.300/3-109.350*(-0.520)/1.620+8.100*(-0.900)/1.620+6.750*1.250*(-0.900)/1.620-76.950*1.250*(-0.520)/1.620=1983.134kNN2=5964.300/3-109.350*(-0.520)/1.620+8.100*0.900/1.620+6.750*1.250*0.900/1.620-76.950*1.250*(-0.520)/1.620=2001.509kNN3=5964.300/3-109.350*1.039/1.620+8.100*0.000/1.620+6.750*1.250*0.000/1.620-76.950*1.250*1.039/1.620=1979.656kN六、柱对承台的冲切验算1. ∑Ni=0=0.000kNho1=h-as=1.250-0.155=1.095m2. αox=A/2-bc/2-bp/2=1.800/2-1/2*0.500-1/2*0.480=0.410mαoy12=y2-hc/2-bp/2=0.520-0.550/2-0.480/2=0.005mαoy3=y3-hc/2-bp/2=1.039-0.550/2-0.480/2=0.524m3. λox=αox/ho1=0.410/1.095=0.374λoy12=αoy12/ho1=0.219/1.095=0.200λoy3=αoy3/ho1=0.524/1.095=0.4794. βox=0.84/(λox+0.2)=0.84/(0.374+0.2)=1.462βoy12=0.84/(λoy12+0.2)=0.84/(0.200+0.2)=2.100βoy3=0.84/(λoy3+0.2)=0.84/(0.479+0.2)=1.2386. 计算冲切临界截面周长AD=0.5*A+C/tan(0.5*θ1)=0.5*1.800+0.600/tan(0.5*1.047))=1.939mCD=AD*tan(θ1)=1.939*tan(1.047)=3.359mAE=C/tan(0.5*θ1)=0.600/tan(0.5*1.047)=1.039m6.1 计算Umx1Umx1=bc+αox=0.500+0.410=0.910m6.2 计算Umx2Umx2=2*AD*(CD-C-|y1|-|y3|+0.5*bp)/CD=2*1.939*(3.359-0.600-|-0.520|-|1.039|+0.5*0.480)/3.359=1.663m因Umx2>Umx1,取Umx2=Umx1=0.910mUmy=hc+αoy12+αoy3=0.550+0.219+0.524=1.293m因Umy>(C*tan(θ1)/tan(0.5*θ1))-C-0.5*bpUmy=(C*tan(θ1)/tan(0.5*θ1))-C-0.5*bp=(0.600*tan(1.047)/tan(0.5*1.047))-0.600-0.5*0.480=0.960m7. 计算冲切抗力因 H=1.250m 所以βhp=0.963γo*Fl=γo*(F-∑Ni)=1.0*(5964.300-0.000)=5964.30kN[βox*2*Umy+βoy12*Umx1+βoy3*Umx2]*βhp*ft_b*ho=[1.462*2*0.960+2.100*0.910+1.238*0.910]*0.963*1.43*1.095*1000=8808.946kN≥γo*Fl柱对承台的冲切满足规范要求七、角桩对承台的冲切验算1. Nl=max(N1,N2)=2001.509kNho1=h-as=1.250-0.155=1.095m2. a11=(A-bc-bp)/2=(1.800-0.500-0.480)/2=0.410ma12=(y3-(hc+d)*0.5)*cos(0.5*θ2)=(1.039-(0.550-0.480)*0.5)*cos(0.5*1.047)=0.454m λ11=a11/ho=0.410/1.095=0.374β11=0.56/(λ11+0.2)=0.56/(0.374+0.2))=0.975C1=(C/tan(0.5*θ1))+0.5*bp=(C/tan(0.5*1.047))+0.5*0.480=1.279mλ12=a12/ho=0.454/1.095=0.415β12=0.56/(λ12+0.2)=0.56/(0.415+0.2))=0.911C2=(CD-C-|y1|-y3+0.5d)*cos(0.5*θ2)=(3.359-0.600-|-0.520|-1.039+0.5*1.047)*cos(0.5*0.480)=1. 247m3. 因 h=1.250m 所以βhp=0.963γo*Nl=1.0*2001.509=2001.509kNβ11*(2*C1+a11)*(tan(0.5*θ1))*βhp*ft_b*ho=0.975*(2*1279.230+410.000)*(tan(0.5*1.047))*0.963*1.43*1095.000=2518.101kN≥γo*Nl=2001.509kN底部角桩对承台的冲切满足规范要求γo*N3=1.0*1979.656=1979.656kNβ12*(2*C2+a12)*(tan(0.5*θ2))*βhp*ft_b*ho=0.911*(2*1247.077+453.997)*(tan(0.5*1.047))*0.963*1.43*1095.000*1000 =2337.378kN≥γo*N3=1979.656kN顶部角桩对承台的冲切满足规范要求八、承台斜截面受剪验算1. 计算承台计算截面处的计算宽度2.计算剪切系数因0.800ho=1.095m<2.000m,βhs=(0.800/1.095)1/4=0.925ay=|y3|-0.5*hc-0.5*bp=|1.039|-0.5*0.550-0.5*0.480=0.524λy=ay/ho=0.524/1.095=0.479βy=1.75/(λy+1.0)=1.75/(0.479+1.0)=1.183bxo=A*(2/3+hc/2/sqrt(B2-(A/2)2))+2*C=1.800*(2/3+0.550/2/sqrt(1.8002-(1.800/2)2))+2*0.600=2.718mγo*Vy=1.0*3984.644=3984.644kNβhs*βy*ft_b*bxo*ho=0.925*1.183*1.43*2717.543*1095.000=4655.743kN≥γo*Vy=3984.644kN承台斜截面受剪满足规范要求九、承台受弯计算1. 确定单桩最大竖向力Nmax=max(N1, N2, N3)=2001.509kNM=Nmax*(A-(sqrt(3)/4)*bc)/3=2001.509*(1.800-(sqrt(3)/4)*0.500)/3=1056.459kN*m3. 计算系数C30混凝土α1=1.0αs=M/(α1*fc_b*By*ho*ho)=1056.459/(1.0*14.3*3.000*1.095*1.095*1000)=0.0214. 相对界限受压区高度ξb=β1/(1+fy/Es/εcu)=0.518ξ=1-sqrt(1-2αs)=0.021≤ξb=0.5185. 纵向受拉钢筋Asx=Asy=α1*fc_b*By*ho*ξ/fy=1.0*14.3*3000.000*1095.000*0.021/360=2708mm2最小配筋面积:B=|y1|+C=|-519.6|+600=1119.6mmAsxmin=Asymin=ρmin*B*H=0.200%*1119.6*1250=2799mm2Asx<Asxmin,取Asx=Asxmin=2799mm2Asy<Asymin,取Asx=Asymin=2799mm26. 选择Asx钢筋选择钢筋920, 实配面积为2827mm2/m。
桩基础设计中的承载力计算
桩基础设计中的承载力计算在土木工程中,桩基础设计承载力的计算是非常重要的一部分。
承载力计算的准确性对于确保建筑物的稳定性和安全性至关重要。
本文将介绍桩基础设计中的承载力计算方法,以及其中涉及的关键因素。
1. 土壤力学参数的确定承载力计算的首要任务是确定土壤力学参数。
常用的土壤参数包括土壤的黏聚力、内摩擦角和单位体积重量。
这些参数可以通过现场勘测和实验室试验来获取。
在实际工程中,常使用经验公式来估计土壤参数,例如根据土壤类型和地质条件来选择适当的值。
2. 桩基础类型的选择在进行承载力计算之前,需要选择合适的桩基础类型。
常见的桩基础类型包括钻孔灌注桩、静压桩和摩擦桩等。
每种桩基础类型的承载力计算方法都有所不同,因此在进行计算之前,必须明确选择的桩基础类型。
3. 单桩承载力计算单桩承载力计算是桩基础设计中的重要环节。
其计算方法包括承载力的依据和计算公式。
常用的计算公式有静力法和动力法。
静力法基于土壤力学的原理,通过考虑土体的强度和变形性质来计算承载力。
动力法基于振动试验的原理,通过分析桩身的振动特性来计算承载力。
根据实际工程情况,可以选择合适的计算方法。
4. 桩基础组合承载力计算在某些情况下,会使用多个桩进行承载,这就需要进行桩基础组合承载力计算。
桩基础组合的承载力计算方法包括独立桩法和相互影响法。
独立桩法假设每个桩独立承担荷载,并根据单桩计算方法进行计算。
相互影响法考虑桩与桩之间的相互作用,通过建立桩与土壤之间的相互作用模型来计算承载力。
5. 各种因素的考虑在桩基础设计中,还需要考虑其他因素对承载力的影响。
这些因素包括桩的长度、直径、埋深等。
此外,土壤的变形性质、孔隙水压力和地震力等也需要考虑。
通过综合考虑这些因素,并采用合适的计算方法,可以得出准确可靠的承载力计算结果。
总结:桩基础设计中的承载力计算是确保建筑物稳定和安全的重要环节。
本文介绍了土壤力学参数的确定、桩基础类型的选择以及单桩和桩基础组合的承载力计算方法。
地基承载力计算公式是什么
地基承载力计算公式是什么地基承载力计算公式的说明:f=fk+ηbγ(b-3)+ηdγο(d-0.5)fk——垫层底面处软弱土层的承载力标准值(kN/m2)ηb、ηd——分别为基础宽度和埋深的承载力修正系数b--基础宽度(m)d——基础埋置深度(m)γ--基底下底重度(kN/m3)γ0——基底上底平均重度(kN/m3)地基的处理方法利用软弱土层作为持力层时,可按下列规定执行:1)淤泥和淤泥质土,宜利用其上覆较好土层作为持力层,当上覆土层较薄,应采取避免施工时对淤泥和淤泥质土扰动的措施;2)冲填土、建筑垃圾和性能稳定的工业废料,当均匀性和密实度较好时,均可利用作为持力层;3)对于有机质含量较多的生活垃圾和对基础有侵蚀性的工业废料等杂填土,未经处理不宜作为持力层。
局部软弱土层以及暗塘、暗沟等,可采用基础梁、换土、桩基或其他方法处理。
在选择地基处理方法时,应综合考虑场地工程地质和水文地质条件、建筑物对地基要求、建筑结构类型和基础型式、周围环境条件、材料供应情况、施工条件等因素,经过技术经济指标比较分析后择优采用。
地基处理设计时,应考虑上部结构,基础和地基的共同作用,必要时应采取有效措施,加强上部结构的刚度和强度,以增加建筑物对地基不均匀变形的适应能力。
对已选定的地基处理方法,宜按建筑物地基基础设计等级,选择代表性场地进行相应的现场试验,并进行必要的测试,以检验设计参数和加固效果,同时为施工质量检验提供相关依据。
经处理后的地基,当按地基承载力确定基础底面积及埋深而需要对地基承载力特征值进行修正时,基础宽度的地基承载力修正系数取零,基础埋深的地基承载力修正系数取1.0;在受力范围内仍存在软弱下卧层时,应验算软弱下卧层的地基承载力。
对受较大水平荷载或建造在斜坡上的建筑物或构筑物,以及钢油罐、堆料场等,地基处理后应进行地基稳定性计算。
结构工程师需根据有关规范分别提供用于地基承载力验算和地基变形验算的荷载值;根据建筑物荷载差异大小、建筑物之间的联系方法、施工顺序等,按有关规范和地区经验对地基变形允许值合理提出设计要求。
桩基承载力验算
桩基承载力的验算:本塔吊桩基直径Φ1500mm,底部直径Φ2100mm。
桩纵向筋20Φ22,箍筋Φ16@200,砼强度等级C20,桩长=10000mm,持力层为微风化岩。
根据厂方图纸提供,塔吊作用在桩顶的压力1=600.9KN,水平力2=25.1KN。
作用在桩基弯矩M=1523.9KN•m,Mk=-287.9KN·m一、桩基竖向承载力计算:1、承台荷重:G=3×3×2×25=450KN2、作用在桩基的竖向力设计值N=(P1+G)×1.2 =1261.08KN3、确定平桩竖向极限承载力标准值Q uk:Q uk =ψPqpkApq pk =4000KN/m2ψp=(0.8/D)1/3=(0.8/1.5) 1/3=0.81Ap=πr2=3.14×1.052=3.462m2Quk=0.81×4000×3.462=11216.9KN 4、桩基竖向承载力设计值:R=Qnk /rprp查表5.2.2 rp=1.65R=11216.9/1.65=6798.12KNr·N=1.1×1261.08=1387.19KN<R (安全)二、桩基正截面承载力计算:桩总弯矩M总=P2×2+M-Mk=25.1×2+1523.9-287.9 =1286.2KN·m相对界限受压区高度b:b =0.8/(1+f s /0.0033E s )=0.8/1+f s /0.0033E S=0.8/(1+310/0.0033×2×105) =0.8/1.469697=0.544截面的有效高度h 0:h 0 =r+r s=750+600=1350mm混凝土的受压区高度X b :X b =b h 0 =0.5441350=734.4mm 桩截面面积A :A =πr 2=3.14×7502=17.66105mm 2全部纵向钢筋的截面面积(本桩2022)A S =7602mm 2桩半径r=750mm纵向钢筋所在圆周半径r s =600mm轴向力对截面重心的偏心距e 0:e 0=M 总/N=1286.2/1261.08=1.02m因:0.3(r+r s )=0.405m<e 0故:附加偏心距e a =0 对应于受压区砼截面面积的圆心角(rad )与2π的比值a: cos /2=(r-x b )/r=(0.75-0.7344)/0.75==0.0208 /2=88.8° =177.6°=(177.6°/180°)·π=0.987π=3.1a=3.1/2π=0.494纵向受拉钢筋截面面积与全部纵向钢筋截面面积的比值at:at=1.25-2a=1.25-20.494=0.262l/d=7/1.5=4.7<8(可不考虑挠度对偏心距的影响)fcm =11N/mm2 fy=310N/mm2afcm A(1-sin2πa/2πa)+(a-at)fyAs=0.494×11×17.66×105×(1-sin2×279.2°/π)+(0.494-0.262)×310×7602 =95.96×105×(1+0.1)+546735.84=10555600+546735.84=11102335.84N=11102.34KN>N=1261.08KN (安全)。
桩基专项方案计算公式
一、桩基承载力的计算公式1. 单桩承载力计算公式:Qs = Qsk + Qp其中,Qs为单桩承载力;Qsk为极限承载力;Qp为桩身抗拔力。
2. 极限承载力计算公式:Qsk = 1.2×γD×L×fck其中,γ为桩身材料重度;D为桩径;L为桩长;fck为桩身材料抗压强度标准值。
3. 桩身抗拔力计算公式:Qp = 0.8×γD×L×fck其中,Qp为桩身抗拔力;其他参数与极限承载力计算公式相同。
二、桩基沉降的计算公式1. 桩基沉降计算公式:S = (Qs - Qp)×δp / (A×E)其中,S为桩基沉降;δp为桩身材料变形模量;A为桩身截面积;E为桩身材料弹性模量。
2. 桩基沉降计算公式(简化):S = (Qs - Qp)×δp / (πD²/4)其中,其他参数与桩基沉降计算公式相同。
三、桩基首灌混凝土计算公式1. 钻孔灌注桩首盘方量计算公式:V = (H1 - H2)×πD²/4 + πd²/4×h1其中,V为首盘方量;H1为桩孔底至导管底端距离;H2为导管初灌埋深;D为桩孔直径;d为导管内径;h1为桩孔内混凝土达到埋置深度时,导管内混凝土柱平衡导管外压力所需的高度。
2. 钻孔灌注桩首盘方量计算公式(简化):V = πD²/4×(H1 - H2) + πd²/4×h1其中,其他参数与钻孔灌注桩首盘方量计算公式相同。
四、桩基施工进度计算公式1. 桩基施工进度计算公式:P = (N × D × L) / (T × 24 × 60)其中,P为桩基施工进度;N为桩基数量;D为桩径;L为桩长;T为施工时间(小时)。
2. 桩基施工进度计算公式(简化):P = N × D × L / (T × 24)其中,其他参数与桩基施工进度计算公式相同。
三桩承台计算公式
三桩承台计算公式三桩承台是一种常见的基础结构,用于支撑建筑物或其他工程的柱子或桩基。
它具有承载力大、安全可靠等优点,常用于大型建筑物的基础设计。
下面将介绍三桩承台的计算公式,包括受力分析、承载力计算和稳定性校核等内容。
受力分析:在三桩承台中,三根桩的受力情况是非常重要的。
假设桩的总设计承载力为Q,承台的总设计承载力为ΣQ。
1.分析垂直竖向的受力:当施加垂直竖向力时,三根桩和承台之间存在共同的承载力,每根桩所受到的作用力等于总作用力与承台共享的力的比例。
假设左、中、右三根桩承担的共享承载力比例分别为α、β、γ,则有Q1=αΣQ,Q2=βΣQ,Q3=γΣQ。
2.分析水平方向力的分配:当施加水平方向力时,三根桩的受力分配将以各根桩所处位置离力点的距离比例来决定。
假设左、中、右三根桩相对于力点的距离分别为a、b、c,则有Q1=ΣQ(a/(a+b+c)),Q3=ΣQ(c/(a+b+c)),Q2=ΣQ(b/(a+b+c))。
承载力计算:承载力是设计三桩承台时必须考虑的一个重要指标,计算承载力的公式如下:1.桩的计算承载力:Q=Ap*σc+Ap*q-Ap*u其中,Ap为桩的承载面积,σc为混凝土的允许应力,q为地层的附加有效应力,u为桩基潜应力因数。
2.承台的计算承载力:Q=b*L*σc+b*L*u其中,b为承台的宽度,L为承台的长度,σc为混凝土的允许应力,u为承台的潜应力因数。
稳定性校核:稳定性校核是设计三桩承台时的重要步骤,以保证结构的安全可靠。
1.承台的稳定性校核:需要考虑承台的滑移和翻转稳定性问题,包括承台底面的抗滑稳定性、承台侧面的抗翻转稳定性等。
2.桩的稳定性校核:需要考虑桩的抗侧移和抗沉降稳定性问题,包括桩身的抗弯稳定性、桩尖的抗侧移稳定性、桩端的抗沉降稳定性等。
上述公式和稳定性校核是三桩承台设计中的基本内容,但实际设计中还需根据具体的工程要求和地质条件进行综合考虑和分析。
此外,还需要考虑材料的强度和可靠性指标,以及结构的整体稳定性和振动特性等。
各种桩的计算公式
各种桩的计算公式桩是一种在土层或岩石中起垂直支撑和传递建筑物或其他结构荷载的元素。
根据不同的设计要求和地质条件,可以选择不同类型的桩,如桩的形式、材料和施工方法等。
下面将介绍一些常用的桩的计算公式:1.钢筋混凝土桩(PHC桩)的计算公式:(1)桩身侧面摩擦力计算:F=πDLq其中,F表示摩阻力,D表示桩身直径,L表示桩身长度,q表示土的侧向抗力。
(2)桩身端部承载力计算:Qb=πDLc+πD²/4R其中,Qb表示桩身端部承载力,Lc表示桩身长度,R表示桩身底端净侧阻力。
(3) 桩身总承载力计算:Qult=Qb+Fs其中,Qult表示桩身总承载力,Fs表示桩身的摩擦力。
2.钻孔灌注桩(CGP桩)的计算公式:(1) 桩身总承载力计算:Qb=πDνcn+πD²/4Rs其中,Qb表示桩身总承载力,D表示桩身直径,νcn表示桩身侧阻力系数,Rs表示桩身底端净端阻力。
(2) 桩身摩阻力计算:F=2πDLqd其中,F表示桩身的摩阻力,D表示桩身直径,L表示桩身长度,q表示土的侧向抗力,d表示桩身摩擦阻力系数。
3.钢管桩的计算公式:(1)桩身摩擦力计算:F=πDLq其中,F表示桩身的摩擦力,D表示桩身直径,L表示桩身长度,q表示土的侧向抗力。
(2)桩身端部承载力计算:Qb=πDLc+πD²/4R其中,Qb表示桩身端部承载力,Lc表示桩身长度,R表示桩身底端净侧阻力。
(3) 桩身总承载力计算:Qult=Qb+Fs其中,Qult表示桩身总承载力,Fs表示桩身的摩擦力。
4.微桩的计算公式:(1) 桩身摩阻力计算:F=2πDLqd其中,F表示桩身的摩阻力,D表示桩身直径,L表示桩身长度,d表示桩身摩擦阻力系数。
(2) 桩身端部承载力计算:Qb=πDLcn+πD²/4R其中,Qb表示桩身端部承载力,Lc表示桩身长度,νcn表示桩身侧阻力系数,R表示桩身底端净侧阻力。
以上是一些常用的桩的计算公式,每种桩的计算公式都基于其特定的几何形状、地质条件和材料特性。
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0.4 -0.01067 -0.00213 0.99974 0.39998 1.190
0.5 -0.02083 -0.00521 0.99922 0.49991 1.487
0.6 -0.03600 -0.01080 0.99806 0.59974 1.784
0.7 -0.05716 -0.02001 0.99580 0.69935 2.082
桩基计算 1、单桩轴向受压承载力验算
根据《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007)第1.0.8条,地基进行竖向承载力验算时,传 至桩顶面的作用效应按正常使用极限状态的短期效应组合采用,其中可变作用的频遇值系数均为1.0,且 汽车荷载应计入冲击系数。
单桩桩顶竖向力 桩径
P0 = 12285 kN
d=
2
m
主筋直径
25 mm
主筋根数
45 根
桩基主筋中心至混凝土表面的距离
0.075 m
桥台桩基础采用嵌岩桩计算
根据《公路桥涵地基与基础设计规范》第5.3.4条,支承、嵌岩桩的单桩轴向受压承载力容许值为
式中:
[Ra] = c1Apfrk+u∑c2ihifrki+0.5ζsu∑liqik
岩层的端阻发挥系数 桩端截面面积 桩端岩石饱和单轴抗压强度标准值 ∴ 总端阻力 桩身周长
φ0
=
−(H0
1 α2E
I
×
A2D1 A2B1
− −
A1D2 A1B2
+
M0
1× αEI
A2C1 A2B1
− −
A1C2 ) A1B2
取αh=4.0,由《公路桥涵地基与基础设计规范》表P.0.8查得
桩顶水平位移
B 2 D 1 − B 1 D 2 = 2.4007 A2 B1 − A1B 2 B 2 C 1 − B 1 C 2 = 1.5998 A2 B1 − A1B 2 A 2 D 1 − A 1 D 2 = 1.5998 A2 B1 − A1B 2 A 2 C 1 − A 1C 2 = 1.7322 A2B1 − A1B 2
c1 = 0.36 Ap = 3.142 m2 frk = 11500 kPa c1Apfrk = 13006.2 kN u = 6.283 m
岩层的侧阻发挥系数
c2 = 0.03
桩嵌入岩层部分的总厚度
h=∑hi = 7.8
∴ 嵌岩段总侧阻力
uc∑2hfrk = 5409.8
覆盖层土的侧阻力发挥系数
1.2 -0.28737 -0.17260 0.93783 1.18342 3.569
1.3 -0.36496 -0.23760 0.90727 1.27320 3.866
1.4 -0.45515 -0.31933 0.86573 1.35821 4.164
1.5 -0.55870 -0.42039 0.81504 1.43680 4.461
∴
αh = 5.212 m > 2.5 m
根据《公路桥涵地基与基础设计规范》附录P第P.0.4条,按表P.0.4计算作用效应及位移。
影响系数
kh =
0
桩顶水平位移
x0
=
1 H0 α3EI
×
B2D1 A2B1
− B1D2 − A1B2
+
M0
α
1 2EI
×
B2C1 A2B1
− B1C2 − A1B2
桩顶转角
2、承载能力极限状态桩基内力及配筋计算
1)作用于桩基顶面处最不利组合作用效应
作用于桩基顶面处承载能力极限状态基本组合控制设计。
竖向力
P = 12285.0 kN
水平力
H = 2.0 kN
最大弯矩
M = 3300.0 kN·m
2)单桩顶作用效应
-1-
桩基个数
n桩 =
1
单桩顶竖向力
P0 = P/n桩 = 12285.0
0
0.00000 0.00000 1.00000 0.00000
0
3300.0
0.1 -0.00017 -0.00001 1.00000 0.10000 0.297 3328.8
-2-
0.2 -0.00133 -0.00013 0.99999 0.20000 0.595
0.3 -0.00450 -0.00067 0.99994 0.30000 0.892
0.8 -0.08532 -0.03412 0.99181 0.79854 2.379
0.9 -0.12144 -0.05466 0.98524 0.89705 2.677
1 -0.16652 -0.08329 0.97501 0.99445 2.974
1.1 -0.22152 -0.12192 0.95975 1.09016 3.272
ζs = 0.8
∑liqik = 340.0
∴ 桩周土总侧阻力
0.5ζsu∑liqik = 854.5
∴ 单桩轴向受压承载力容许值
[Ra] = 19270.5
P = P0+桩身自重-置换土重 = 12893.7
∴ 单桩轴向受压承载力验算满足规范要求
m kN
kN kN kN kN ≤
[Ra] = 19270.5 kN
x0 = 0.0028 m
桩顶转角
φ0 = -0.0010 rad
桩身弯矩
Mz
=
α
2 EI
( x0 A3
+
φ0 αห้องสมุดไป่ตู้
B3
+
M0 α 2 EI
C3
+
H0 α 3 EI
D3 )
A3、B3、C3、D3由《公路桥涵地基与基础设计规范》表P.0.8查得,计算见下表
h=αz
A3
B3
C3
(m)
D3
z
Mz
(m) (kN·m)
单桩顶水平力
H0 = H/n桩 = 100.0
单桩顶弯矩
M0 = M/n桩 = 3300.0
不考虑支撑梁作用,则桩顶水平力
H0 = 100.0
3)桩基最大弯矩计算
kN kN kN·m kN
桩径
d=
2
m
桩的计算宽度
b1 = 0.9(d+1) = 2.7 m ≤
∴
b1 = 2.7 m
水平向抗力系数的的比例系数
m = 30000 kN/m4
桩的混凝土抗压弹性模量
Ec = 30000 MPa
桩的毛截面惯性矩
I = πd4/64 = 0.7854 m4
桩顶抗弯刚度
EI = 0.8EcI = 1.88E+07 kN·m2
桩的变形系数
α = 5 mb1 = 0.3362 EI
桩长
h = 15.5 m
2d = 4.0 m
1.6 -0.67629 -0.54348 0.73859 1.50695 4.759
1.7 -0.80848 -0.69144 0.64637 1.56621 5.056
1.8 -0.95564 -0.86715 0.52997 1.61162 5.353