单桩水平承载力设计值计算(参考)
单桩竖向水平承载力计算
单桩竖向水平承载力计算下面将详细介绍单桩竖向水平承载力的计算方法:1.确定桩的几何参数:-桩顶标高:桩顶到地面的高度。
-桩底标高:桩底到地面的高度。
-桩直径或边长:桩的横截面形状的尺寸。
-桩长:桩入土的深度。
2.获取土的力学参数:-弹性模量:土的刚度。
-泊松比:描述土的体积变化特性。
-有效内摩擦角:土的内摩擦特性。
3.计算桩的截面面积:-若桩为圆形,则桩的截面面积为π*(桩直径/2)²。
-若桩为方形,则桩的截面面积为桩边长²。
4.计算桩的侧阻力:桩的侧阻力主要由土与桩侧壁之间的黏聚力和摩擦力组成。
根据桩侧壁土与桩的总应力沿桩身线方向的分布特点,可以分为以下几个阶段计算:-上部非弹性阶段:计算侧阻力随桩的侧位移的增大而线性增加的过程。
-上部弹性阶段:计算侧阻力随桩的侧位移的增大而指数增加的过程。
-下部非弹性阶段:计算侧阻力随桩的侧位移的增大而线性增加的过程。
5.计算桩的端阻力:桩的端阻力主要由土与桩底之间的黏聚力和摩擦力组成。
根据桩底土与桩的总应力分布特点,可以分为以下两个阶段计算:-上部非弹性阶段:计算端阻力随桩的竖向位移的增大而线性增加的过程。
-上部弹性阶段:计算端阻力随桩的竖向位移的增大而指数增加的过程。
6.计算桩的抗滑性能:桩在水平荷载作用下,可能发生滑动和倾覆。
根据桩体与土体之间的相对运动关系,计算出桩的抗滑性能。
7.计算桩的平衡方程:各个阶段的侧阻力、端阻力和抗滑性能综合起来,可以得到桩的平衡方程。
通过求解平衡方程,可以得到桩的竖向水平承载力。
总结起来,单桩竖向水平承载力的计算涉及桩的几何参数、土体力学参数和水平荷载的作用等因素。
通过计算桩的侧阻力、端阻力和抗滑性能,并求解桩的平衡方程,可以得到桩的竖向水平承载力。
Φ400直径单桩承载力计算
单桩承载力计算一、 Φ400:PHC400-95-A 型1、 基本参数:查省标《管桩规范》(DBJ13-86-2007)表5.2.4-2得:42.5/m MN m =,010a mm χ=查《混凝土规范》表4.1.5得:42723.810/ 3.810/c E N mm kN m =⨯=⨯ 根据《管桩规范》5.2.4-4得:管桩桩身计算宽度:00.9(1.50.5)0.9(1.50.40.5)0.99b d m =+=⨯⨯+=44443()(0.40.21)1.16106464D d I m ππ--⨯-===⨯2、 管桩的水平变形系数:0.562α== 桩的换算深度(桩长约20米)0.5622011.244⨯=>取 2.441x V =3、 管桩的水平承载力特征值:(桩基技术规范JGJ94-2008第5.7.2条)337300.562 3.810 1.16100.010.750.7522.82.441ha a x EIR kN V αχ-⨯⨯⨯⨯⨯==⨯= 柱最大剪力:(端区与基础节点号18相邻的柱底力)max 42.6222.845.6V kN kN kN =<⨯=,满足水平承载力要求。
4、 管桩竖向承载力设计值(详MorGain “单桩竖向承载力设计值”计算)二、 桩身压屈计算1、 基本参数:22222135.9/A (0.40.21)*3.140.0919100004c ps f N mm m mm ==-==, 管桩水平变形系数:0.562α= 管桩入土长度44207.120.562h m α=>== 查《桩基规范》表5.8.4-1得:0440.7()0.7(0) 4.980.562c l l α=⨯+=⨯+= 4.9812.50.4c ld ==查《桩基规范》表5.8.4-2得: 0.92(0.870.92)(12.512)/(1412)0.908ϕ=+-⨯--=2、 桩身受压承载力计算:0.90835.9910002966345.22966c c s N f A N kN ρϕ==⨯⨯=≈单桩竖向承载力标准值:29662373265013001.25kN kN kN =>⨯=。
单桩水平承载力计算
铁塔基础计算书
基础受力
使用说明:
<=所需配筋
<=所需配筋
<所需配筋
五、设有连梁时,短柱、连梁配筋计算
建议按照此时短柱及连梁实际受力用Morgian软件正截面承载力模块进行配筋计算
实际配筋
短柱配筋不满足要求
单桩承台基础设计程序(1.3版本)
(适用格构式铁塔灌注桩基础)
1,如地勘报告提供桩基础极限侧阻和端阻标
准值,除2,即为程序中所需特征值
2,抗拔系数λ按各省市地方地基基础规范执
行,如上海取0.6
实际配筋
桩身配筋不满足要求
承台配筋不满足要求
实际配筋。
单桩水平承载力计算
600单桩水平承载力: ZH-600600.1基本资料600.1.1工程名称:工程一600.1.2桩型:预应力混凝土管桩;桩顶约束情况:铰接600.1.3管桩的编号 PHC-AB600(110),圆桩直径 d = 600mm,管桩的壁厚 t = 110mm;纵向钢筋的根数、直径为 13φ10.7;桩身配筋率ρg= 0.826%600.1.4桩身混凝土强度等级 C80, f t= 2.218N/mm, E c= 37969N/mm;纵向钢筋净保护层厚度 c = 25mm;钢筋弹性模量 E s= 200000N/mm600.1.5桩顶允许水平位移 x0a= 10mm;桩侧土水平抗力系数的比例系数 m = 10MN/m4;桩的入土长度 h = 28m600.2计算结果600.2.1桩身换算截面受拉边缘的截面模量 W0600.2.1.1扣除保护层厚度的桩直径 d0= d - 2c = 600-2*25 = 550mm600.2.1.2钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值αE= E s / E c= 200000/37969 = 5.2675600.2.1.3预应力混凝土管桩的内径 d1= d - 2t = 600-2*110 = 380mm600.2.1.4 W0=π·[(d4 - d14) / d] / 32 + π·d·(αE - 1)·ρg·d02 / 16=π*[(0.64-0.384)/0.6]/32+π*0.6*(5.2675-1)*0.00826*0.552/16= 0.019051m600.2.2桩身抗弯刚度 EI600.2.2.1桩身换算截面惯性矩 I0= W0·d0 / 2 = 0.01905*0.55/2 = 0.0052390m4600.2.2.2 EI = 0.85E c·I0= 0.85*37969*1000*0.005239 = 169079kN·m600.2.3桩的水平变形系数α 按桩基规范式 5.7.5 确定:α = (m·b0 / EI)1/5600.2.3.1圆形桩当直径 d ≤ 1m 时 b0= 0.9(1.5d + 0.5) = 0.9*(1.5*0.6+0.5) = 1.260m600.2.3.2α = (m·b0 / EI)1/5= (10000*1.26/169079)0.2= 0.5949(1/m)600.2.4桩顶水平位移系数νx600.2.4.1桩的换算埋深αh = 0.5949*28 = 16.66m600.2.4.2查桩基规范表 5.7.2,桩顶水平位移系数νx= 2.441600.2.5单桩水平承载力特征值按桩基规范式 5.7.2-2 确定: R ha = 0.75α3·EI·x0a/ νx600.2.5.1 R ha= 0.75*0.59493*169079*0.01/2.441 = 109.4kN600.2.5.2验算地震作用桩基的水平承载力时,R haE= 1.25R ha= 136.7kN9#,10#楼,查电算信息风荷载作用下基底剪力为Vx=1158kn,Vy=2077kn,地震作用下基底剪力为Vx=2292kn,Vy=3001kn.故由地震下控制。
单桩水平承载力
单桩水平承载力介绍单桩水平承载力是指桩基在水平方向上所能承受的最大荷载。
在土木工程领域中,桩基作为重要的地基承载结构,其水平承载力的确定对于工程的设计和施工具有重要的意义。
本文将详细探讨单桩水平承载力的相关知识和计算方法。
水平承载力的影响因素水平承载力受到多个因素的影响,以下是常见的几个关键因素:1. 桩身材料和形式桩身的材料和形式对水平承载力有很大影响。
一般来说,钢筋混凝土桩的水平承载力要优于木桩和钢桩。
此外,不同形式的桩,如圆形桩、方形桩和多边形桩,其水平承载力也会有所差异。
2. 桩周土体的性质和模量桩周土体的性质和模量对水平承载力起着至关重要的作用。
土体的密实度、抗剪强度、剪应力-应变关系以及土体的模量都会影响桩的水平承载力。
3. 桩的几何参数桩的几何参数,如直径、长度、桩底面积等,都会对水平承载力产生影响。
一般来说,直径较大的桩和较长的桩,其水平承载力更高。
4. 周边地下水位和土壤渗透性地下水位和土壤渗透性对桩的水平承载力也有一定影响。
较高的地下水位以及较高的土壤渗透性会降低桩的水平承载力。
水平承载力的计算是基于力学原理和相关试验数据的基础上进行的。
以下是常用的几种计算方法:1. 马莫纳克斯法马莫纳克斯法是一种常用的桩基水平承载力计算方法。
该方法基于木桩的试验数据得出的经验公式,通过观察桩头的垂直位移来推断桩的水平承载力。
2. 考虑土壤摩擦力的计算方法考虑土壤摩擦力的计算方法是一种基于土体力学原理的计算方法。
该方法通过考虑土壤和桩体之间的相互作用,计算桩的水平承载力。
3. 极限土压力法极限土压力法也是一种常用的计算方法。
该方法基于土体力学和一些基于试验数据的经验公式,通过确定桩周土体的极限土压力和摩擦力来计算桩的水平承载力。
桩设计中的安全系数和验算方法在桩设计中,为了保证工程的安全性,通常会引入安全系数,并进行相应的验算。
下面介绍常用的安全系数和验算方法:1. 安全系数在桩基设计中,常见的安全系数包括承载能力安全系数、位移安全系数和土体抗剪强度安全系数。
单桩水平承载力设计值计算
单桩水平承载力设计值计算
1.桩的抗侧承载力:桩体在水平力作用下的抗侧承载力是通过桩的侧阻力来提供的。
单桩水平承载力设计值的计算需要根据桩的类型和侧阻力计算方法,确定桩体的抗侧承载力。
2.桩的弯矩承载力:桩体在水平力作用下会产生弯矩,因此桩的弯矩承载力也是计算单桩水平承载力设计值的重要因素之一、根据桩的截面形状和弯矩分布情况,可以计算出桩的弯矩承载力。
3.桩的面积承载力:桩体在水平力作用下还会产生竖向力,并通过桩的底部承受地基的荷载。
因此,桩的面积承载力也需要考虑在单桩水平承载力设计值的计算中。
4.桩的稳定性:桩体在水平力作用下需要保持稳定,桩的倾覆和滑移不应该发生。
因此,单桩水平承载力设计值的计算还需要考虑桩体的稳定性,确定桩的抗倾覆和抗滑移的能力。
在实际工程中,根据具体的桩体和工程条件,可以采用不同的计算方法来计算单桩水平承载力设计值。
常用的计算方法有单桩侧阻力计算法、单桩抗倾覆力计算法、桩的弯矩计算法等。
在计算过程中,还需要考虑桩的荷载组合、桩的形状尺寸、桩的材料特性等因素。
通过综合考虑这些因素,可以得出单桩水平承载力设计值,以保证桩体在水平力作用下的安全可靠性。
总之,单桩水平承载力设计值的计算是一个复杂而重要的工作。
只有通过科学合理的计算,才能保证桩体在水平力作用下的稳定和安全性。
建筑桩基水平计算表
建筑桩基水平计算表
以下是一个简单的建筑桩基水平计算表的示例:
说明:
1.序号:桩的序号。
2.桩径:桩的直径。
3.桩长:桩的长度。
4.桩身混凝土强度等级:桩身混凝土的强度等级。
5.单桩承载力:单根桩所能承受的最大竖向承载力。
6.水平承载力:单根桩所能承受的最大水平承载力。
请注意,这只是一个示例,实际应用中需要根据具体情况进行计算和调整。
在进行建筑桩基水平计算时,需要考虑地质条件、施工方法、材料性能等多种因素,以确保安全可靠的设计和施工。
单桩水平承载力计算
钢筋弹模E s 2.00E+11混凝土弹模E c3.00E+10αE6.67E+00桩直径d0.75桩身换算截面模量W 0=πd/32[d 2+2(αE -1)ρg d 02] 4.36E-02配筋率ρg 0.00711564保护层厚度C 0.07桩净直径0.61桩身换算截面惯性矩I 0=W 0d 0/2 1.33E-02桩身抗弯刚度EI=0.85E c I 0 3.39E+08桩顶允许水平位移χoa 0.006桩顶水平位移系数v x0.94计算宽度b 01.4625桩的水平变形系数α0.63531111水平抗力系数的比例系数m 2.40E+07水平承载力特征值 4.16E+05h c 承台高度 2.4B c 承台宽度8.2Bc '承台受侧向土抗力一边的计算宽度9.2B c '承台受侧向土抗力一边的宽度9.2790925n 1沿水平荷载方向每排桩中的桩数4表5.7.2桩顶(身)最大弯矩系n 2垂直水平荷载方向每排桩中的桩数3桩身截面面积A ps 0.4415625承台总面积A 76.0885585承台效应系数ηc0.06地基土的承载力特征值f ak120承台底地基土分担的竖向总荷载标准值P c 512.865871承台底与地基土间的摩擦系数μ表5.7.3-20.3ηb0.03079817桩顶的水平位移允许值χoa0.0045承台侧向土水平抗力效应系数ηl 0.57280123桩顶约束效应系数ηr表5.7.3-1 2.05桩间距2.25沿水平荷载方向的距径比s a /d 3桩的相互影响效应系数ηi 0.61520094群桩效应综合系数ηh1.86476133表5.7.5 地基土水平抗力系数群桩基础的单桩水平承载力7.76E+05表5.7.3-1桩顶约束效应系数η顶(身)最大弯矩系数ν和桩顶水平位移系数νx.7.5 地基土水平抗力系数的比例系数m值表5.7.3-2承台底与地基土间的摩擦系数μ。
单桩水平承载力特征值计算
单桩水平承载力特征值计算一、经验公式法经验公式法是最为简便的计算方法之一,适用于一些简单工程问题的初步估算。
常用的经验公式包括Poulos公式、Reese公式等。
以Poulos公式为例,其计算公式如下:q_hk = q_0 * (Hk/H0)^n其中,q_hk为水平承载力特征值,q_0为垂直承载力特征值,Hk为计算水平力作用点的深度,H0为垂直承载力特征值的计算深度(一般为桩侧摩阻力的计算深度),n为经验系数。
二、解析法解析法是通过数学计算得出桩基水平承载力特征值的方法,适用于较为复杂的工程问题。
其中,比较常用的方法包括古典弹性理论法、极限平衡法和有限元法等。
以古典弹性理论法为例,其计算步骤如下:1.确定土层参数:包括土壤重度、摩擦角、土的内摩擦角和压缩模量等参数。
2.确定水平力作用点的深度:根据工程要求和设计计算方法确定水平力作用点的深度。
3.计算抵抗水平力的力矩:根据水平力作用点的深度和各土层的土壤参数计算抵抗水平力的力矩。
4.计算倾覆稳定性:根据抵抗水平力的力矩和桩基的惯性力计算桩基的倾覆稳定性。
三、数值模拟法数值模拟法是利用计算机软件进行模拟计算得出桩基水平承载力特征值的方法,适用于复杂的工程问题。
常用的数值模拟软件包括PLAXIS、FLAC等。
数值模拟法的计算步骤包括建立数值模型、选择荷载组合和计算分析等。
在进行数值模拟计算时,需要输入一系列参数,包括土体参数、桩基参数、应力边界条件和荷载条件等。
计算结果可为各个节点或单元提供桩基的应力和应变信息,从而得到桩基的水平承载力特征值。
综上所述,单桩水平承载力特征值计算是一个复杂的过程,需要根据具体工程情况选择合适的计算方法。
在实际工程设计中,不同计算方法的结果可能会有一定差异,因此需要对计算结果进行综合考虑,确保桩基的安全可靠性。
单桩水平承载力设计值计算(参考)
单桩水平承载力设计值计算项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、构件编号: ZH-1二、依据规范:《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-94)三、计算信息1.桩类型: 钢筋混凝土预制桩2.桩顶约束情况: 铰接、自由3.截面类型: 方形截面4.桩身边宽: d=400mm5.材料信息:1)混凝土强度等级: C20 ft=1.10N/mm2 Ec=2.55*104N/mm22)钢筋种类: HRB335 Es=2.0*105N/mm23)钢筋面积: As=1017mm24)净保护层厚度: c=50mm6.其他信息:1)桩入土深度: h=10.000m2)桩侧土水平抗力系数的比例系数: m=14.000MN/m43)桩顶容许水平位移: χoa=10mm四、计算过程:1.计算桩身配筋率ρg:ρg=As/A=As/(d*d)=1017.000/(400.000*400.000)=0.636%2.计算桩身换算截面受拉边缘的表面模量Wo:扣除保护层的桩直径do=d-2*c=400-2*50=300mm钢筋弹性模量Es与混凝土弹性模量Ec的比值αE=Es/Ec=2.0*105/2.55*104=7.843Wo=π*d/32*[d*d+2*(αE-1)*ρg*do*do]=π*0.400/32*[0.400*0.400+2*(7.843-1)*0.636%*0.300*0.300]=0.007m33.计算桩身抗弯刚度EI:桩身换算截面惯性矩Io=Wo*d/2=0.007*0.400/2=0.001m4EI=0.85*Ec*Io=0.85*2.55*104*1000*0.001=28570.447kN*m24.确定桩的水平变形系数α:对于方形桩,当直径d≤1m时:bo=1.5*d+0.5=1.5*0.400+0.5=1.100mα=(m*bo/EI)(1/5)【5.4.5】=(14000.000*1.100/28570.447)(1/5)=0.884 (1/m)5.计算桩顶水平位移系数νx:桩的换算埋深αh=0.884*10.000=8.837m查桩基规范表5.4.2得: νX=2.4416.单桩水平承载力设计值Rh:Rh=α3*EI*χoa /νx 【5.4.2-2】=0.8843*28570.447*0.010/2.441=80.781kN7.验算地震作用下单桩水平承载力设计值【5.4.2.6】 RhE=1.25*Rh=1.25*80.781=100.977kN。
单桩水平承载力计算
单桩水平承载力计算1.侧向承载力计算:侧向承载力是指单桩在水平方向受到的外力作用下的抵抗能力,主要取决于桩身侧向土体的强度和桩身变形能力。
侧向承载力可以通过静载试验或者动态试验来获得。
静载试验法中常用的方法有高斯法和禧方法。
其中,高斯法是国际上普遍采用的一种方法。
该方法首先根据静载试验的数据绘制荷载和沉降曲线,然后根据岩土力学理论对试验数据进行分析,计算出桩的侧向承载力。
计算桩侧向承载力的基本公式可用以下公式表示:Qs = γzd · Ws + ξ · Qu其中,Qs表示桩的侧向承载力,γzd表示地面垂直应力,Ws表示桩侧面积,ξ表示桩侧摩擦力的折减系数,Qu表示桩顶部的抗拔力。
2.摩擦阻力计算:摩擦阻力是指单桩与土体之间的摩擦力,它主要由桩侧面土与桩基之间的相互作用所引起。
桩身的变形不会明显改变桩底土的水平应力分布,因此,侧摩擦力的分布可认为是均匀的。
摩擦阻力的计算可采用以下公式:Qr = π · L · D · γzr其中,Qr表示摩擦阻力,L表示桩的长度,D表示桩的直径,γzr表示桩基周边土的垂直应力。
通过以上的公式可以计算出单桩的侧向承载力和摩擦阻力,并将两者相加得到单桩的水平承载力。
需要注意的是,以上的公式只是一种基本的计算方法,实际工程中还需要考虑其他因素,如土体性质的变化、荷载的作用方式等。
因此,在实际应用中,还需要根据具体情况进行修正。
此外,为了提高单桩水平承载力的计算精度,可以采用数值模拟的方法,如有限元方法等。
这种方法可以将桩的具体形状和土体的力学性质进行建模,并考虑复杂的荷载条件和土体的非线性特性,从而得到更准确的计算结果。
管桩水平承载力计算
管桩水平承载力计算预应力管桩水平承载力计算表单桩水平承载力特征值Rha500径+100厚桩类型:钢筋混凝土预制管桩PHC桩身直径d桩身壁厚C混凝土强度等级混凝土弹性模量Ec基桩身纵筋A本净保护层厚度c资钢筋弹性模量E料桩入土深度桩侧土水平抗力系数的比例系数m桩顶容许水平位移χoa(1)、桩身面积Ac(2)、桩身配筋率ρg桩顶约束情况:铰接、自由d=C=Ec=A=c=E=h=(查表5.7.5)m=χoa=500mm100mmC8038000N/mm2700mm245mm195000N/mm240m3.5MN/m410mm125660mm20.0056mmm4m4Ac=π[d2-(d-2C)2]/4=ρg=A/Ac=(3)、桩身抗弯刚度EI:单扣除保护层的桩直径dodo=d-2c=410桩钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值αEαE=E/Ec=5.13水桩身全截面换算截面惯性距I2=πd2[d2+2(αE-1)ρgdo2]/64=0.00316平4I1=π(d-2C)/64=0.00040承桩空心部分截面惯性距I1载桩身换算截面惯性距IoIo=I2-I1=0.00277力EI=0.85EcIo=89319.5钢筋混凝土桩EI设计(4)、桩的水平变形系数α按下式确定:(桩基5.7.5)对于圆形桩,当直径d≤1m时,bo=0.9(1.5d+0.5)=1.13值计桩的水平变形系数α0.5356α=(m某bo/EI)1/5=算(5)、桩顶水平位移系数ν某:(查表规范5.7.2)桩的换算埋深αh=α某h=21.42桩顶水平位移系数ν某:(查表5.7.2)ν某=2.4413(6)、单桩水平承载力特征值Rha=0.75αEIχoa/ν某=42m4m4mmKN验算综合仓库桩基水平承载力:Hky=57/2=28.5kN﹤Rha=42kN根据桩规5.7.1,桩基水平承载力满足要求。
单桩水平承载力特征值Rha500径+100厚验算综合仓库桩基水平承载力:Hky=57/2=28.5kN﹤Rha=42kN根据桩规5.7.1,桩基水平承载力满足要求。
单桩水平承载力设计值计算
单桩水平承载力设计值计算单桩水平承载力设计值是指在地震、风荷载、洪水、冻土和地质因素等外部作用下,单桩在水平方向受力产生的最大抗拔承载力。
其计算主要基于以下几个方面:桩身的强度、桩顶的水平变位、桩顶水平位移的控制、桩身的径向变形和桩的水平变位。
桩身强度的计算通常采用强度理论方法,根据材料力学性质和桩身形状等参数,计算桩身的抗弯强度、抗剪强度和抗压强度。
桩和土体之间的相互作用通常采用计算单桩水平位移和水平抗拔承载力的方法。
具体的计算方法包括基于抗力法的推荐方法、基于变形法的单桩侧摩阻力法、单桩鞍座法和桩土嵌固力法等。
在计算桩身的抗弯强度时,需要考虑桩受弯矩的分布情况、钢筋的受力情况以及混凝土的抗拉强度等因素。
具体的计算方法可以采用截面法、受拉钢筋和受压钢筋的等效强度法等。
计算桩和土体之间的相互作用时,需要考虑桩侧摩阻力、桩尖阻力和桩侧土的嵌固力等因素。
通常,可以通过桩身的弯矩和切线力来计算桩侧土的摩阻力。
而桩尖阻力则可以通过基本公式来计算。
根据计算结果,可以确定单桩水平承载力设计值。
设计值应考虑桩身强度、桩和土体之间的相互作用以及设计要求等因素。
同时,为了确保桩的安全可靠,设计值还需要考虑相关的安全系数。
在计算单桩水平承载力设计值时,需要考虑到不同的外部作用因素以及桩身和土体的性质等因素。
因此,对于具体的工程项目,需要进行详细的土质和地质勘察以及桩身的强度试验等研究工作,从而得到更准确和可靠的设计值。
总之,单桩水平承载力设计值的计算是一个复杂的工程问题。
需要综合考虑土体和桩身的性质、不同的外部作用因素以及设计要求等因素,才能得到准确和可靠的设计结果。
桩水平承载力验算及地梁线刚度
单桩水平承载力Rh=0.75*〆3EI*Xoa/γxEI=0.85Ec.Io(Io为桩身换算截面惯性矩)砼C80:Ec=38000N/mm2对于圆环截面:Io=π(d 4-d 41)/64=0.0491(d 4-d 41) (mm 4)2097239323桩径d=500壁厚〥=125桩长L=20d1(内径)=375∴EI=0.85*3.8*104*0.0491(4004-2504)=67740830N.m 桩水平变形系数〆= mbo/EIm—地基土水平抗力系数的比例系数,m=4.5*106N/m 44500000bo=0.9(1.5d+0.5)=0.9(1.5*0.5+0.5)=1.13m1.125〆= (4.5*106*1.13/9.29*107)1/5=0.559(1/m)=0.595255〆h=0.559*20=11.9051取〆h=4.0 由表5.4.2γx= 2.441Xoa=10mm∴单桩水平承载力特征值为:Rh=0.5593*9.29*107/0.94*0.01=173KN43.90KN 单桩水平承载力特征值为1.25xRh=54.87KN承台受侧向土抗力一边计算宽度Bc’=2承台高度hc(m)=0.9沿水平荷载方向每排桩数n1=11N=m*XoaBc’*hc2/2*n1*n2=36.45=91.32Kn 两桩承台(长边垂直于荷载时)侧面土抗力计算:据JGJ94-2008桩基规范5.7.3-4公式承台受侧向土抗力一边计算宽度Bc’= 3.75承台高度hc(m)= 1.2沿水平荷载方向每排桩数n1=12N=m*XoaBc’*hc2/2*n1*n2=243因此,两桩承台抗水平承载力(长边垂直于荷载时)F =352.75Kn 两桩承台抗水平承载力(短边边垂直于荷载时)F =146.197Kn 承台受侧向土抗力一边计算宽度Bc’= 3.75承台高度hc(m)=1.2沿水平荷载方向每排桩数n1=13N=m*XoaBc’*hc2/2*n1*n2=364.5=529.12Kn 管桩水平承载力验算垂直于水平荷载方向每排桩数n2=因此,三桩承台抗水平承载力F 三桩承台侧面土抗力计算:据JGJ94-2008桩基规范5.7.3-4公式垂直于水平荷载方向每排桩数n2=因此,单桩承台抗水平承载力F 垂直于水平荷载方向每排桩数n2=单桩承台侧面土抗力计算:据JGJ94-2008桩基规范5.7.3-4公式m= 4.5范5.7.3-4公式m= 4.5m= 4.5。
桩水平承载力计算
根据贵州省铜仁市建筑设计院提供的《贵州大龙开发市民广场岩土工程详细勘察报告》,本工程采用人工挖孔灌注桩基础,桩端持力层为中风化白云岩③,其桩端端阻力特征值q pa =4000kPa ,单桩承载力特征值计算如下。
1.1 荷载计算
风荷载作用下底层总剪力 X=4187.5kN Y=3803kN
地震荷载作用下底层总剪力 X=2952kN Y=3482kN
共128根桩,每根桩承担的水平力为Vx=55kN Vy=56.9kN
1.2 单桩水平承载力计算:
(1) 900mm 圆桩
查《桩基规范》表5.7.5,取桩侧土水平抗力系数的比例系数m=30MN/m 4
m x x d b 665.1)5.09.05.1(9.0)5.05.1(9.00=+=+= (d ≤1m) 由50/a mb EI ==0.567/m.
由《桩基规范》式5.7.2-1,
0.75(1.2522)(1)m t N k ha g m m t n a f W N R f A γςρνγ=+±
=0.567*2.000*1430.00*0.074*(1.25+22*0.411%)*(1+0.5*(3362.000)/2.000/1430.00/0.651)/0.926 =331.478kN
计算得:R ha =331.5 KN >900mm 桩最大水平力,水平承载力合格。
单桩(群桩基础基桩)水平承载力特征值
桩基水平承载力特征值
按《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)第5.7.2条公式计算
注:1、验算永久荷载控制的桩基的水平承载力,需乘以调整系数0.80;
2、验算地震作用桩基的水平承载力时需乘以调整系数1.25
表5.7.2
桩顶(身)最大弯矩系数νm 和桩顶水平位移系数νx
注:1、铰接(自由)的νm系桩身的最大弯矩系数,固接的νm系桩顶的最大弯矩系数2、当αh>4时取4.0
表5.7.5
地基土水平抗力系数的比例系数m 值
注:1 当桩顶水平位移大于表列数值或灌注桩配筋率较高(≥0.65%)时, m 值应适当降低;当预制桩的水平向
位移小于10mm 时, m 值可适当提高;
2 当水平荷载为长期或经常出现的荷载时,应将表列数值乘以0.4 降低采用;
3 当地基为可液化土层时,应将表列数值乘以本规范表5.3.12 中相应的系数ψl
4、附录C.0.2 基桩侧面为几种土层组成时,应求得主要影响深度h = 2(d +1) m 米范围内的m值作为计算值
当 m深度内存在两层不同土时,m=m1h1^2+m2(2h1 +h2)/hm^2
当 m深度内存在三层不同土时,m=m1h1^2+m2(2h1 +h2)+m3(2h1+2h2 +h3)/hm^2
桩的换算埋深αhνmνx 140.768 2.441 2 3.50.750 2.502
4.0000.768
2.441。
桩承载力计算(抗压、抗拔、水平、压屈)
Quk的取值
1.当 Quk≥Ru时,Quk=Ru 。
(最终单桩极限竖向承载力)
桩侧阻力标准值
qsik(Kpa)
35 45 55 48 56
Ap
0.282743334
Quk=
土层标高
Qsk'
281.71 #N/A #N/A #N/A #N/A
每层土层底 标高(m)
447.43 443.93 443.13 434.93 433.7
心(m) 重标准值 -0.455 126.72
轴心竖向力 偏心竖向力作用下 作用
桩竖向力计算
工况 Mmax 对 M应mi组n 合对 N应ma组x 合对 N应mi组n 合对 V应ma组x 合对 应V组mi合n 对应组
Mk柱底 弯矩 284.73
-372.46
-169.75
222.93
284.73
-372.46
拉梁有效高度 h0(mm)
按简支梁配 筋As2(mm2)
按连续梁配 筋As2(mm2)
按简支梁总 单侧配筋 As(mm2)
按连续梁总 单侧配筋 As(mm2)
单排根数
#N/A #N/A
#N/A
#N/A
400 #N/A
#N/A
#N/A
#N/A
4
#N/A #N/A
#N/A
#N/A
350 #N/A
#N/A
14.3
360
有效高度h0 受压区高
(mm) 582
度#xN(/mAm)
647
#N/A
底筋
682
800
负筋
747
#N/A #N/A
ζb 0.518 条件
#N/A #N/A #N/A #N/A
桩水平承载力验算汇总
1单桩水平承载力:1.1基本资料桩类型:桩身配筋率ρg≥0.65%的灌注桩桩顶约束情况:铰接、自由截面类型:圆形截面桩身直径 d = 800mm混凝土强度等级 C30 Ft = 1.50N/mm Ec = 30000N/mm桩身纵筋 As = 2614mm净保护层厚度 c = 50mm钢筋弹性模量 Es = 200000N/mm桩入土深度 h = 10.000m桩侧土水平抗力系数的比例系数 m = 35MN/m4桩顶容许水平位移χoa = 10mm设计时执行的规范:《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008)以下简称桩基规范2、单桩水平承载力设计值计算:(1)、桩身配筋率ρg:ρg = As / (π * d ^ 2 / 4) = 2614/(π*800^2/4) = 0.52%(2)、桩身换算截面受拉边缘的表面模量 Wo:扣除保护层的桩直径 do = d - 2 * c = 800-2*50 = 700mm钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值αE = Es / Ec = 200000/30000 = 6.667 Wo =π * d / 32 * [d ^ 2 + 2 * (αE - 1) * ρg * do ^ 2]=π*0.800/32*[0.800^2+2*(6.667-1)*0.52%*0.700^2] = 0.053m(3)、桩身抗弯刚度 EI:桩身换算截面惯性距 Io = Wo * d / 2 = 0.053*0.800/2 = 0.0210m4对于钢筋混凝土桩,EI = 0.85 * Ec * IoEI = 0.85*30000*1000*0.0210 = 535843.469kN/m(4)、桩的水平变形系数α 按下式确定:α = (m * bo / EI) ^ 1 / 5对于圆形桩,当直径 d ≤ 1m 时,bo = 0.9 * (1.5 * d + 0.5)bo = 0.9*(1.5*0.800+0.5) = 1.530mα = (35000*1.530/535843.469)^1/5 = 0.6309(1/m)(5)、桩顶水平位移系数νx:桩的换算埋深αh = 0.6309*10.000 = 6.309查桩基规范表5.4.2得:νx = 2.441(7)、单桩水平承载力设计值 Rh:对于桩身配筋率ρg≥0.65%的灌注桩,可按下列公式计算单桩水平承载力设计值 Rh:Rh =0.75 α ^ 3 * E * I / νx * χoa= 0.75*0.631^3*535843.469/2.441*0.010 = 413.4kN验算地震作用桩基的水平承载力时,应将单桩水平承载力设计值乘以调整系数 1.25: RhE = 1.25 * Rh = 1.25*413.4 = 516.8kN桩身水平承载力计算:经对比,各栋主楼总体桩身水平承载力均大于地震作用下底部剪力,所以满足要求。
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单桩水平承载力设计值计算
项目名称_____________日期_____________
设计者_____________校对者_____________
一、构件编号: ZH-1
二、依据规范:
《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-94)
三、计算信息
1.桩类型: 钢筋混凝土预制桩
2.桩顶约束情况: 铰接、自由
3.截面类型: 方形截面
4.桩身边宽: d=400mm
5.材料信息:
1)混凝土强度等级: C20 ft=1.10N/mm2 Ec=2.55*104N/mm2
2)钢筋种类: HRB335 Es=2.0*105N/mm2
3)钢筋面积: As=1017mm2
4)净保护层厚度: c=50mm
6.其他信息:
1)桩入土深度: h=10.000m
2)桩侧土水平抗力系数的比例系数: m=14.000MN/m4
3)桩顶容许水平位移: χoa=10mm
四、计算过程:
1.计算桩身配筋率ρg:
ρg=As/A=As/(d*d)
=1017.000/(400.000*400.000)=0.636%
2.计算桩身换算截面受拉边缘的表面模量Wo:
扣除保护层的桩直径do=d-2*c=400-2*50=300mm
钢筋弹性模量Es与混凝土弹性模量Ec的比值
αE=Es/Ec=2.0*105/2.55*104=7.843
Wo=π*d/32*[d*d+2*(αE-1)*ρg*do*do]
=π*0.400/32*[0.400*0.400+2*(7.843-1)*0.636%*0.300*0.300]
=0.007m3
3.计算桩身抗弯刚度EI:
桩身换算截面惯性矩Io=Wo*d/2=0.007*0.400/2=0.001m4
EI=0.85*Ec*Io=0.85*2.55*104*1000*0.001=28570.447kN*m2
4.确定桩的水平变形系数α:
对于方形桩,当直径d≤1m时:
bo=1.5*d+0.5=1.5*0.400+0.5=1.100m
α=(m*bo/EI)(1/5)【5.4.5】
=(14000.000*1.100/28570.447)(1/5)=0.884 (1/m)
5.计算桩顶水平位移系数νx:
桩的换算埋深αh=0.884*10.000=8.837m
查桩基规范表5.4.2得: νX=2.441
6.单桩水平承载力设计值Rh:
Rh=α3*EI*χoa /νx 【5.4.2-2】
=0.8843*28570.447*0.010/2.441
=80.781kN
7.验算地震作用下单桩水平承载力设计值【5.4.2.6】 RhE=1.25*Rh=1.25*80.781=100.977kN。