桩基础设计教学课件.ppt

1,桩 基 础,讲课教师：张建毅,2,软 土 层,桩 基 础,收作业,3,桩基 设计内容, 桩的类型和几何尺寸的选择； 单桩竖向（和水平向）承载力的确定； 确定桩的数量、间距和平面布置； 桩基承载力和沉降验算； 桩身结构设计； 承台设计； 绘制桩基施工图。,承载力,沉 降,单桩承载力,桩基软卧下层承载力,桩基负摩阻力,(三部分),设 计,施 工,步骤、流程 ？,4,设 计,设 计,5,设 计,6,承台设计，绘制施工图,7,施 工,8,承台的计算,受弯计算的结果 承台的钢筋配置 受冲切和受剪计算 承台的厚度,承台计算包括受弯、受剪、受冲切及局部受压承载力计算。,混凝土结构设计规范(gb50010-2002),混凝土结构设计规范(gb50010-2002),承台长宽 ？,9,设计原则以概率理论为基础的极限状态设计法，以变形控制进行基础设计 设计要求安全、合理、经济 对桩和承台：足够的强度、刚度和耐久性 对地基：足够的承载力和不产生过量变形,计算桩数：按正常使用极限状态，荷载效应的标准组合,计算变形：按正常使用状态，荷载效应的准永久组合，不计入风荷载和地震作用,确定承台高度、计算基础内力及配筋：按承载力极限状态，荷载效应基本组合,设计荷载取值,单桩承载力,桩基沉降,总 结：,10,no,承台设计,桩基础的设计步骤,11,桩 设 计,1.选 桩,2.平面布置,3.承台受力计算,4.配筋计(验)算,类 型,尺 寸,桩根数,选承台,受弯,冲切,剪切,局压,承台,桩身,考试 作业,竖向 荷载,p176/p156,12,柱的矩形截面边长为bc=450mm及hc=600mm，相应于荷载效应标准组合时作用于柱底的 （标高为-0.50m）荷载为：fk=3040kn，mk(作用于长边向)=160kn.m，hk=140kn，拟采用混凝土预制桩基础，桩的方形截面边长为bp=400mm，桩长15m。已确定单桩竖向承载力特征值ra=540kn，承台混凝土c20，配hrb335级钢筋，试设计该桩基础。,例 题,13,解：,14,某场地土层情况(自上而下)为：第一层杂填土，厚度1.0m；第二层为淤泥，软塑状态，厚度6.5m，qsa=6kpa；第三层为粉质黏土，厚度较大，qsa=40kpa，qpa=1800kpa。现需要设计一框架内柱(截面为300mm450mm)的预制桩基础。桩底在地面处的荷载为：竖向力fk=1850kn，弯矩mk=135kn.m(绕x轴)，水平力hk=75kn，初选预制桩截面为350mm350mm。试设计该桩基础。,作 业,15,解：,(1) 确定单桩竖向承载力特征值 设承台埋深1.0m，桩端进入粉质黏土层4.0m，则：,结合经验，取ra=500kn。,16,解：,(2) 初选桩的根数和承台尺寸,，暂取4根。,取桩距s=3bp=30.35=1.05m，承台边长：1.05+20.35=1.75m。桩布置和承台平面尺寸见右图。,暂取承台厚度h=0.8m，桩顶嵌入承台50mm，钢筋网直接放在桩顶上，承台底设c10混凝土垫层，则承台有效高度为h0=0.8-0.05=0.75m。采用c20混凝土，hrb335级钢筋。,17,解：,(3) 桩顶竖向力计算及承载力验算,ra=500 kn(可以),(可以),(此值不大，可不考虑桩的水平承载力问题),18,解：,(4) 计算桩顶竖向力设计值,扣除承台和其上填土自重后的桩顶竖向力设计值为：,19,解：,(5) 承台受冲切承载力验算,柱边冲切,角桩冲切,柱边冲切,a0x=525-225-175=125mm，a0x=525-150-175=200mm， 0xa0xh0=125/750=0.1670.2。,20,解：,(5) 承台受冲切承载力验算,柱边冲切,角桩冲切,角桩冲切,c1=c2=0.525m，a1x=a0x=0.125m,a1y=a0y =0.2m；,21,解：,(6) 承台受剪切承载力验算,对柱短边边缘截面：,x=0x0.20.3，取x=0.3,对柱长边边缘截面：,y=0y0.2670.3，取y=0.3,22,解：,(7) 承台受弯承载力计算,选用1614，as=2460mm2，平行于y轴方向均匀布置。,选用1514，as=2307mm2，平行于x轴方向均匀布置。,23,no,承台设计,桩基础的设计步骤,24,桩 设 计,1.选 桩,2.平面布置,3.承台受力计算,4.配筋计(验)算,类 型,尺 寸,桩根数,选承台,受弯,冲切,剪切,局压,承台,桩身,考试 作业,竖向 荷载,25,推 荐 书,26,作 业： (1) 理解承台的受弯/冲切/剪切计算； (2) 掌握桩基础设计的一般步骤； (3) p180 ： 题 4-3。,复习本章内容,27,习题41 截面边长为400mm的钢筋混凝土实心方桩，打入10m深的淤泥和淤泥质土后，支承在中风化的硬质岩石上。已知作用在桩顶的竖向压力为800kn，桩身的弹性模量为3104n/mm2。试估算该桩的沉降量。 解该桩属于端承桩，桩侧阻力可忽略不计，桩端为中风化的硬质岩石，其变形亦可忽略不计。因此，桩身压缩量即为该桩的沉降量，即,28,习题42 某场区从天然地面起往下的土层分布是：粉质粘土，厚度l1=3m，qs1a=24kpa；粉土，厚度l2