单桩水平承载力计算
单桩承载力计算公式
单桩承载力计算公式经验公式法是根据实际桩基荷载测试结果和工程经验总结出来的一种估算方法。
它通过考虑侧摩阻力和桩端承载力来确定单桩的承载力。
其中,侧摩阻力是指桩身在土中受到的水平支撑力,桩端承载力是指桩端在土中所受到的垂直承载力。
常用的经验公式包括贝尔传统公式、奥古斯丁公式和桩侧阻力计算公式等。
以下是常用的几种桩基承载力经验公式:1.贝尔传统公式:Qs=α*Ap*σp其中,Qs为桩的承载力,Ap为桩身的有效横截面积,σp为土的有效侧压力,α为桩的减载系数。
2.奥古斯丁公式:Qb=α*Ap*Nc*Sc+γ*Ap*Dp*ScQs = α * Ap * qb其中,Qb为桩端的承载力,Nc为静力触探指数,Sc为静力触探标贯击数校正系数,γ为土的体积重量,Dp为桩端直径,qb为桩侧阻力。
3.桩侧阻力计算公式:qb = α1 * β * γ * Ap * Ls其中,qb为桩侧阻力,α1为桩侧阻力系数,β为桩侧土的活动土压力系数,γ为土的体积重量,Ap为桩身的有效横截面积,Ls为桩身的长度。
以上是经验公式法常用的几种计算公式,它们都能够根据桩基的参数来估算单桩的承载力。
不过需要注意的是,经验公式法是以经验数据为基础的估算方法,仅适用于一定范围内的工程情况。
对于特殊情况或精确计算,静力触探法是更为准确可靠的方法。
静力触探法是一种利用静力触探试验结果来计算单桩承载力的方法。
静力触探试验是指通过将一定载荷施加到桩上,并测量沉桩深度和反力来判断桩基承载力的试验方法。
常用的计算单桩承载力的静力触探法有挑剔集合法、剖分桩身法和直接计算法等。
1.挑剔集合法:挑剔集合法是通过触探数据的分析和比较,将不同位置处的桩体分为若干剖分段,然后根据静力触探曲线力和沉桩深度的变化规律,确定桩身各剖分段的承载力。
最后,将各剖分段承载力相加得到单桩整体的承载力。
2.剖分桩身法:剖分桩身法是将桩身分为若干剖分段,通过触探数据和剖分段的长度来确定各剖分段的承载力。
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。
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。
单桩水平承载力特征值
单桩水平承载力特征值单桩(群桩基础、基桩)水平承载力特征值是指在一定工况下,单个桩或一组桩在水平方向上能够承受的最大水平力大小。
它是基于各种因素综合而得出的一个数值,对于工程设计和施工具有重要意义。
本文将详细介绍单桩(群桩基础、基桩)水平承载力特征值的计算方法及其影响因素。
一、单桩水平承载力特征值的计算方法根据规范要求,单桩水平承载力特征值的计算分为两种情况:非水平荷载作用下的计算和水平荷载作用下的计算。
1.非水平荷载作用下的计算对于非水平荷载作用下的计算,常见的方法有静力法和动力法两种。
其中,静力法通过桩的反力平衡计算水平承载力,而动力法则通过给桩施加动力荷载后计算出的位移来计算水平承载力。
静力法计算单桩水平承载力的公式为:Qh = α * Ap * sd其中,Qh为单桩水平承载力,α为抗滑安全系数,Ap为桩的侧面面积,sd为桩侧面土壤的抗剪强度。
动力法计算单桩水平承载力的公式为:Qh=m*b*d/h其中,Qh为单桩水平承载力,m为振动质量,b为作用于振动质量上的加速度,d为桩的轴向刚度,h为桩的垂直刚度。
2.水平荷载作用下的计算对于水平荷载作用下的计算,常见的方法有平衡法和变位法两种。
其中,平衡法通过力的平衡计算出桩的水平承载力,而变位法则通过给桩施加水平荷载后计算出的位移来计算水平承载力。
平衡法计算单桩水平承载力的公式为:Qh=α*Ap*τ其中,Qh为单桩水平承载力,α为抗滑安全系数,Ap为桩的侧面面积,τ为侧摩阻力。
变位法计算单桩水平承载力的公式为:Qh=L*k其中,Qh为单桩水平承载力,L为变位的单位荷载,k为变位系数。
值得注意的是,以上方法仅适用于一根孤立桩,对于群桩基础和基桩,计算方法相对复杂,需要考虑桩之间的相互作用。
二、影响单桩水平承载力特征值的因素单桩水平承载力特征值受到多种因素的影响,主要包括以下几个方面:1.土质特性:土质特性包括土的密实度、土的粘性、土的抗剪强度等。
不同土质性质的土壤对单桩水平承载力的影响是不同的。
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。
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。
500管桩单桩水平承载力特征值计算书
管桩单桩水平承载力(地震)特征值计算书一.基本资料桩类型:PHC500-125A桩顶约束情况:铰接,半固接混凝土强度等级:C80二.系数取值1.桩入土深度h=15.000~25.000m2桩侧土水平抗力系数的比例系数45000/4m5MN/mKNm(松散或稍密填土)42500/4m2.5MN/mKNm(淤泥或淤泥质土)3.桩顶容许水平位移X0=10mma4.砼弹性模量E=38000N/mm2=C2= 37KN/m.81037KN/m2三.执行规范《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)《先张法预应力混凝土管桩基础技术规程》(DBJ13-86-2007)四.计算内容1.管桩截面惯性矩:44D(1) I= 64 3.1440.5(16440.50) = 342.8710m其中,α= dD2505000.500D——管桩外径,d——管桩内径2.管桩截面抗弯刚度:EI= 72.871092701320.85E C I0.853.810KNm3.管桩桩身计算宽度:b00.9(1.5D0.5)1.125m2.管桩水平变形系数:5 mb 0 EI c= 5 50001.125=0.571(1/m) 92701 3.管桩桩顶水平位移系数:桩的换算深度al>4.0 查表得:2.441V x4.单桩水平承载力设计值:3 EI CR H X 0a V x3 5.92701 =0.0170.701KN3. 5.单桩水平承载力特征值:R Ha R H /70.701/1.3552.3753KN 五.结论:根据《福建省结构设计暂行规定》第4条规定:(1)单桩和两桩承台基础中的单桩水平承载力特征值取值为:R Ha 53KN(2)三桩及三桩以上承台基础(非单排布置)中的单桩水平承载力特征值取值为:R H a '1.4653KN77.4KN注:桩顶约束为固接时,V0.940,故,桩顶约束介于铰接与固接之间x 假定桩顶水平位移系数为线性变化(供参考):3.150.940V2.441V'1.675,R Ha 'R Ha 5377.24KN xx2V1.675x' (3)当地基土为淤泥或淤泥质土(m)时,0.6MN/mKNm42500/4RKNHa34.5,R Ha'50.3KN(4)当有地震作用参与组合时,RH a R EHa RE其中,45000/4m5MN/mKNm时单桩两桩R Ha53KN1.2566.25KN,E三桩及以上RKNKNH a'77.41.2596.75E其中,42500/4m2.5MN/mKNm时单桩两桩RKNKNHa34.51.2543.13E三桩及以上R Ha'50.3KN1.2562.8KNE(5)与SATWE结果文件WDCNL.OUT对接时,应当将其设计值按照1.35的分项系数转化为标准值,与此计算书转化对应。
单桩水平承载力特征值计算
单桩水平承载力特征值计算
单桩(群桩)水平承载力特征值计算包括计算单桩(群桩)的侧阻力和摩擦阻力。
其中,侧阻力是指桩身与土体之间产生的摩阻力,摩擦阻力是指桩身周围土体与桩身之间的黏结力。
下面将详细介绍单桩水平承载力特征值计算方法。
首先,需要计算单桩(群桩)侧阻力的特征值。
侧阻力的计算方法有很多种,常见的方法有静力触探法、动力触探法和负荷试验法。
其中,静力触探法是最常用的方法。
静力触探法是通过静力触探仪器进行触探,记录桩身下不同深度的侧阻力,然后将侧阻力与桩身侧面积相乘得到单桩(群桩)的侧阻力特征值。
其次,需要计算单桩(群桩)的摩擦阻力特征值。
摩擦阻力计算方法包括桥式摩擦计算法和比例摩擦计算法。
桥式摩擦计算法是通过桥式摩擦仪器进行摩擦计算,该仪器可以测量桩身周围土体与桩身之间的黏结力。
比例摩擦计算法是通过测量桩身周围土体的侧阻力和摩擦阻力的比值来计算单桩(群桩)的摩擦阻力特征值。
最后,需要进行单桩(群桩)的水平承载力特征值的计算。
水平承载力特征值的计算方法有很多种,常见的方法有平均值法、最不利值法和概率法。
平均值法是将所有单桩(群桩)的承载力特征值相加取平均得到水平承载力特征值。
最不利值法是将单桩(群桩)中的最小承载力特征值作为水平承载力特征值。
概率法则是将单桩(群桩)的承载力特征值按照一定的概率分布进行计算。
综上所述,单桩(群桩)水平承载力特征值计算包括计算侧阻力和摩擦阻力的特征值,然后根据一定的计算方法得出水平承载力特征值。
计算方法有很多种,需要根据实际情况选择合适的方法进行计算。
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。
单桩水平承载力计算
单桩水平承载力计算一、静力分析法静力分析法是根据桩体受到的水平荷载产生的内力平衡条件来计算单桩水平承载力的方法。
计算步骤如下:1.确定桩的几何参数:包括桩的直径或截面面积、桩的长度等。
2.确定土的力学参数:包括土的内摩擦角、土的内聚力及土的重度等。
3.计算桩的自重:根据桩的几何参数和土的重度来计算桩的自重。
4.计算桩身的抗侧摩擦力:根据土的内摩擦角和桩的几何参数来计算桩身的抗侧摩擦力。
5.计算桩身的抗拔摩擦力:根据土的内摩擦角和桩的几何参数来计算桩身的抗拔摩擦力。
6.计算土中桩端反力:根据桩身的抗侧摩擦力、抗拔摩擦力和桩的自重来计算土中桩端反力。
7.确定桩身的刚度:根据桩的几何参数和土的力学参数来计算桩身的刚度。
8.计算桩的弯矩及最大挠度:根据土中桩端反力、桩的刚度和水平力来计算桩的弯矩和最大挠度。
9.计算桩的水平承载力:根据桩的弯矩和最大挠度来计算桩的水平承载力。
二、动力分析法动力分析法是根据桩体在水平荷载作用下的振动特性来计算单桩水平承载力的方法。
计算步骤如下:1.进行动力试验:通过在桩头上施加不同振动力和观测振动信号,得到桩的动力特性。
2.确定动力参数:包括桩的共振频率和桩的阻尼比等。
3.确定土的力学参数:包括土的剪切模量和土的阻尼比等。
4.计算桩的共振频率:根据桩的几何参数和土的力学参数来计算桩的共振频率。
5.确定桩的最大振幅:根据桩的几何参数、土的力学参数、桩的共振频率和振动力来计算桩的最大振幅。
6.计算桩的水平承载力:根据桩的最大振幅来计算桩的水平承载力。
静力分析法和动力分析法在实际工程中都有广泛的应用,选择合适的方法需要根据具体的工程情况和数据可靠性来决定。
此外,还有基于现场试验和数值模拟的方法可供选择,可以根据具体情况选择最合适的方法进行单桩水平承载力计算。
单桩及群桩的水平承载力计算
单桩及群桩的水平承载力计算单桩的水平承载力计算一般采用静力分析方法。
其基本原理是通过静平衡方程计算桩顶水平力和承载力之间的平衡关系。
(1)基本假设:单桩水平承载力计算时,有以下基本假设:-地基侧向抗力全部由桩来承担。
-地基在承载宽度范围内为均匀性,无倾斜、压实等不均匀性。
(2)土壤侧向抗力的计算:根据土壤和桩的互动作用,其侧向抗力可采用一维和三维的计算方法。
-一维计算方法:假设桩的侧面土体与桩的轴向应力关系服从柯仑摩尔准则,利用桩的内摩擦角和土壤的内摩擦角来计算土壤侧向抗力。
-三维计算方法:考虑土壤桩互作用的三维效应,一般采用数值分析方法,如有限元法等。
(3)水平承载力的计算:水平承载力是指桩在水平方向上所能承受的最大力。
一般采用以下方法进行计算:-极限侧阻力法:根据桩侧壁土壤与桩的摩擦关系,计算侧阻力。
-反应桩顶位移法:根据桩顶位移来估计桩的侧向抗力。
群桩的水平承载力计算可采用单桩的简化方法或直接采用群桩分析方法。
(1)独立桩测量法:假设群桩中的每个桩都是独立的,根据单桩的水平承载力计算方法,分别计算每个桩所承受的水平力,再进行合力计算,得到群桩的水平承载力。
(2)叠加反应力法:根据桩顶反力的叠加原理,将每个桩的反力合力作为下一个桩的作用力,依次叠加计算,最终得到群桩的水平承载力。
(3)有限元分析法:利用计算机软件进行群桩的水平承载力分析,考虑土体与桩的三维效应,更加准确地计算群桩的水平承载力。
需要注意的是,单桩及群桩水平承载力的计算方法具有一定的局限性,只能作为设计的参考依据,实际施工中还需要经验数据的支撑。
总结起来,单桩及群桩的水平承载力计算一般采用静力分析方法,根据土壤侧向抗力的计算和水平承载力的计算原理,进行详细的计算工作。
在实际工程中,需要根据具体情况选择适合的计算方法,同时结合经验数据进行验证,以保证工程的安全可靠性。
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。
单桩水平极限承载力
单桩水平极限承载力单桩水平极限承载力是指单桩在水平方向上所能承受的最大荷载。
在土工工程中,单桩的水平极限承载力是一个非常重要的参数,它直接影响着桩基的稳定性和安全性。
本文将从单桩水平极限承载力的原理、计算方法和影响因素等方面进行介绍。
一、单桩水平极限承载力的原理单桩的水平极限承载力是指在桩身上施加的水平荷载达到一定值时,桩身开始发生塑性变形或产生破坏的承载能力。
单桩的水平极限承载力主要依赖于桩身所受到的摩擦力和桩底的承载力。
在水平方向上,桩身所受到的荷载主要通过桩与土壤之间的侧摩擦力来传递。
当施加的水平荷载逐渐增大时,桩身与土壤之间的侧摩擦力也会逐渐增大。
当侧摩擦力达到一定值时,桩身开始发生塑性变形或产生破坏。
桩底的承载力也对单桩的水平极限承载力有着重要影响。
桩底的承载力主要取决于桩底面积、桩底土的强度和桩身与土壤之间的摩擦力。
当施加的水平荷载逐渐增大时,桩底承载力也会逐渐增大。
当桩底承载力达到一定值时,桩身开始发生塑性变形或产生破坏。
单桩水平极限承载力的计算方法有多种,常用的方法有弹性计算方法和极限平衡法。
弹性计算方法是一种简化的计算方法,它假设土壤和桩体的应力-应变关系为线性弹性。
根据弹性计算方法,单桩水平极限承载力可以通过以下公式计算:Qh = (C + σz · tanφ) · Ap + σz · Ap · tanδ其中,Qh为单桩水平极限承载力,C为土壤的凝聚力,σz为桩底土的有效垂直应力,φ为土壤的内摩擦角,Ap为桩身的侧面积,δ为桩身的摩擦角。
极限平衡法是一种更为精确的计算方法,它考虑了土壤和桩体的非线性特性。
根据极限平衡法,单桩水平极限承载力可以通过以下公式计算:Qh = (Cn + σz · tanφn) · Ap + (σz · Ap + R) · tanδn 其中,Cn、φn、δn分别为土壤的非线性参数,R为桩身与土壤之间的摩擦力。
400管桩单桩水平承载力特征值计算书
管桩单桩水平承载力(地震)特征值计算书一.基本资料桩类型:95A -PHC400 桩顶约束情况:铰接,半固接混凝土强度等级: C80二.系数取值1.桩入土深度 h = 15.000~25.000m2 桩侧土水平抗力系数的比例系数 44/5000/5m KN m MN m ==(松散或稍密填土)44/2500/5.2m KN m MN m ==(淤泥或淤泥质土)3.桩顶容许水平位移a X 0= 10mm4.砼弹性模量CE = 38000N/mm 2=7108.3⨯KN/m 2 三.执行规范《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008)《先张法预应力混凝土管桩基础技术规程》(DBJ13-86-2007) 四.计算内容1.管桩截面惯性矩:64)1(44απ-=D I =64)525.01(4.014.344-⨯=31016.1-⨯m 4 其中,α==Dd 525.0400210= D ——管桩外径,d ——管桩内径2.管桩截面抗弯刚度:EI =237374681016.1108.385.085.0m KN I E C •=⨯⨯⨯⨯=-3.管桩桩身计算宽度:0.99m 0.5)0.9(1.5d b0=+=4.管桩水平变形系数:50I E mb c =α=53746899.05000⨯=)/1(667.0m 5.管桩桩顶水平位移系数:桩的换算深度al >4.0查表得:441.2=x V6.单桩水平承载力设计值:a x C H X V IE R 03α==KN 5.4501.0441.237468667.03=⨯⨯ 7.单桩水平承载力特征值:KN R R H Ha 347.3335.1/5.45/≈===γ五.结论:根据《福建省结构设计暂行规定》第4条规定:(1) 单桩和两桩承台基础中的单桩水平承载力特征值取值为:KN R Ha 34=(2) 三桩及三桩以上承台基础(非单排布置)中的单桩水平承载力特征值取值为:KN KN R Ha 6.493446.1'=⨯=注:桩顶约束为固接时,940.0=x V ,故,桩顶约束介于铰接与固接之间 假定桩顶水平位移系数为线性变化(供参考):675.12940.0441.2'=+=x V ,KN R V V R Ha x x Ha 6.4934675.1441.2''=⨯=⨯= (3) 当地基土为淤泥或淤泥质土(44/2500/5.2m KN m MN m ==)时, KN R Ha 3.22=,KN R Ha 6.32'=(4) 当有地震作用参与组合时,RE Ha E Ha R R γ⨯=其中,44/5000/5m KN m MN m ==时单桩两桩KN KN R E Ha 5.4225.134=⨯=,三桩及以上KN KN R E Ha 6225.16.49'=⨯=其中,44/2500/5.2m KN m MN m ==时单桩两桩KN KN R E Ha 9.2725.13.22=⨯=三桩及以上KN KN R E Ha 8.4025.16.32'=⨯=(5) 与SATWE 结果文件WDCNL.OUT 对接时,应当将其设计值按照1.35的分项系数转化为标准值,与此计算书转化对应。
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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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。
工程桩总桩数为64根。
则作用于基桩顶处的水平力Hik为3001/64=47kn< Rha.满足要求(还未考虑土对筏板的有利抗侧力).2,3#楼,查电算信息风荷载作用下基底剪力为Vx=1098kn,Vy=1560kn,地震作用下基底剪力为Vx=2121kn,Vy=2048kn.故由地震下控制。
工程桩总桩数为55根。
则作用于基桩顶处的水平力Hik为2121/55=39kn< Rha .满足要求(还未考虑土对筏板的有利抗侧力).500单桩水平承载力: ZH-500500.1基本资料500.1.1工程名称:工程一500.1.2桩型:预应力混凝土管桩;桩顶约束情况:铰接500.1.3管桩的编号 PHC-AB500(100),圆桩直径 d = 500mm,管桩的壁厚 t = 100mm;纵向钢筋的根数、直径为 10φ10.7;桩身配筋率ρg= 0.877%500.1.4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/mm500.1.5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 = 28m500.2计算结果500.2.1桩身换算截面受拉边缘的截面模量 W0500.2.1.1扣除保护层厚度的桩直径 d0= d - 2c = 500-2*25 = 450mm500.2.1.2钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值αE= E s / E c= 200000/37969 = 5.2675500.2.1.3预应力混凝土管桩的内径 d1= d - 2t = 500-2*100 = 300mm500.2.1.4 W0=π·[(d4 - d14) / d] / 32 + π·d·(αE - 1)·ρg·d02 / 16=π*[(0.54-0.34)/0.5]/32+π*0.5*(5.2675-1)*0.00877*0.452/16= 0.011425m500.2.2桩身抗弯刚度 EI500.2.2.1桩身换算截面惯性矩 I0= W0·d0 / 2 = 0.01143*0.45/2 = 0.0025707m4500.2.2.2 EI = 0.85E c·I0= 0.85*37969*1000*0.0025707 = 82965kN·m500.2.3桩的水平变形系数α 按桩基规范式 5.7.5 确定:α = (m·b0 / EI)1/5500.2.3.1圆形桩当直径 d ≤ 1m 时 b0= 0.9(1.5d + 0.5) = 0.9*(1.5*0.5+0.5) = 1.125m500.2.3.2α = (m·b0 / EI)1/5= (10000*1.125/82965)0.2= 0.6706(1/m)500.2.4桩顶水平位移系数νx500.2.4.1桩的换算埋深αh = 0.6706*28 = 18.78m500.2.4.2查桩基规范表 5.7.2,桩顶水平位移系数νx= 2.441500.2.5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/ νx500.2.5.1 R ha= 0.75*0.67063*82965*0.01/2.441 = 76.9kN500.2.5.2验算地震作用桩基的水平承载力时,R haE= 1.25R ha= 96.1kN1#楼,查电算信息风荷载作用下基底剪力为Vx=955.5kn,Vy=3962.8kn,地震作用下基底剪力为Vx=4150.33kn,Vy=5372.60kn.故由地震下控制。
工程桩总桩数为135根。
则作用于基桩顶处的水平力Hik为5372.60/135=39.8kn< Rha.满足要求(还未考虑土对筏板的有利抗侧力).4#楼,查电算信息风荷载作用下基底剪力为Vx=895.6kn,Vy=1853.1kn,地震作用下基底剪力为Vx=2005.43kn,Vy=2587.28kn.故由地震下控制。
工程桩总桩数为66根。
则作用于基桩顶处的水平力Hik为2587.28/66=39.2kn< Rha.满足要求(还未考虑土对筏板的有利抗侧力).9#,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。
工程桩总桩数为64根。
则作用于基桩顶处的水平力Hik为3001/64=47kn< Rha.满足要求(还未考虑土对筏板的有利抗侧力).5#,6#,8#,11#楼,查电算信息风荷载作用下基底剪力为Vx=665kn,Vy=2956kn,地震作用下基底剪力为Vx=4947kn,Vy=5086kn.故由地震下控制。
工程桩总桩数为155根。
则作用于基桩顶处的水平力H ik 为5086/155=33kn< Rha.满足要求(还未考虑土对筏板的有利抗侧力).350单桩水平承载力: ZH-350350.1基本资料350.1.1工程名称:工程一350.1.2桩型:预制方桩;桩顶约束情况:铰接350.1.3方桩边长 b = 350mm;纵向钢筋的根数、直径为 8φ14;桩身配筋率ρg= 1.298%350.1.4桩身混凝土强度等级 C40, f t= 1.71N/mm, E c= 32600N/mm;纵向钢筋净保护层厚度 c = 35mm;钢筋弹性模量 E s= 200000N/mm350.1.5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 = 8MN/m4;桩的入土长度 h = 28m350.2计算结果350.2.1桩身换算截面受拉边缘的截面模量 W0350.2.1.1扣除保护层厚度的桩截面宽度 b0= b - 2c = 350-2*35 = 280mm350.2.1.2钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值αE= E s / E c= 200000/32600 = 6.1350350.2.1.3 W0= b·[b2 + 2(αE - 1)·ρg·b02] / 6= 0.35*[0.352+2*(6.135-1)*0.01298*0.282]/6 = 0.007756m350.2.2桩身抗弯刚度 EI350.2.2.1桩身换算截面惯性矩 I0= W0·b0 / 2 = 0.00776*0.28/2 = 0.0010858m4350.2.2.2 EI = 0.85E c·I0= 0.85*32600*1000*0.0010858 = 30087kN·m350.2.3桩的水平变形系数α 按桩基规范式 5.7.5 确定:α = (m·b0 / EI)1/5350.2.3.1方形桩当边宽 b ≤ 1m 时 b0= 1.5b + 0.5 = 1.5*0.35+0.5 = 1.025m350.2.3.2α = (m·b0 / EI)1/5= (8000*1.025/30087)0.2= 0.7711(1/m)350.2.4桩顶水平位移系数νx350.2.4.1桩的换算埋深αh = 0.7711*28 = 21.59m350.2.4.2查桩基规范表 5.7.2,桩顶水平位移系数νx= 2.441350.2.5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/ νx350.2.5.1 R ha= 0.75*0.77113*30087*0.01/2.441 = 42.4kN350.2.5.2验算地震作用桩基的水平承载力时,R haE= 1.25R ha= 53.0kN9#,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。