人工挖孔桩承载力计算表格Word下载.docx
- 文档编号:21425926
- 上传时间:2023-01-30
- 格式:DOCX
- 页数:6
- 大小:21.04KB
人工挖孔桩承载力计算表格Word下载.docx
《人工挖孔桩承载力计算表格Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《人工挖孔桩承载力计算表格Word下载.docx(6页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
人工挖孔桩计算书
人工挖孔桩计算书
(1)kzh1人工挖孔桩抗压承载力估算
按规范jgj94-20xx
桩长约l=9m,进入中风化砂岩0.8米1.单桩抗拔承载力特征值为:
Ra=u∑λ¢siqsiali+¢pqpaap=π×
0.8×
1.0×
30×
9+1.0×
2400×
π×
0.42=678+1205=1883kn取Ra=1800kn.2.桩身混凝土强度验算:
混凝土强度为c30.¢cfcap=0.7×
14.3×
0.42=5029kn>
1.35Ra
经过验算,桩身混凝土强度能满足桩的承载力设计要求。
(2)kzh2人工挖孔桩抗压承载力估算
桩长约l=9m,进入中风化砂岩0.8米,d=1.0米1.单桩抗拔承载力特征值为:
9+(0.8/d)1/3×
0.52=678+1750=2428kn取Ra=230(人工挖孔桩承载力计算表格)0kn.2.桩身混凝土强度验算:
(3)kzh3人工挖孔桩抗压承载力估算
桩长约l=9m,进入中风化砂岩1.0米,d=0.9米,d=1.2米1.单桩抗拔承载力特征值为:
0.9×
(0.8/d)1/3×
0.62=708+2373=3081kn取Ra=2900kn.2.桩身混凝土强度验算:
0.452=6365kn>
4)kzh4人工挖孔桩抗压承载力估算
桩长约l=9m,进入中风化砂岩1.0米,d=0.9米,d=1.4米1.单桩抗拔承载力特征值为:
0.72=708+3069=3777kn取Ra=3500kn.2.桩身混凝土强度验算:
wq2
地下室侧壁计算书
条件:
1、土质参数:
容重γ=18kn/mmγ`=11kn/mm
k=0.33,
地下水位设防高度为=2500mm;
2、地下室参数:
覆土层厚h1=900mm,地下室侧墙计算跨度lo=3600mm,临水面保护层为50mm;
地面堆载q=10kn/mmd=350mm,截面有效高度ho=300mm3、材料参数:
混凝土强度等级为c30,fc=14.3n/mm
fy=300n/mm
计算:
1、荷载计算,土压力按静止土压力计算[《全国民用建筑工程设计技术措施》2.6.2]堆载折算为土压力q1=k×
q=0.33×
10=3.30kn/mm
地下水位以上土压力q2=k×
γ×
(h1+h2)=0.33×
18×
(0.90+1.10)=11.88kn/mm
地下水位以下土压力q3=k×
γ`×
h3=0.33×
11×
2.5=9.08kn/mm水压力q4=γw×
h3=10×
2.5=25.00kn/mm
2、支座弯距计算,按单向板底端固定顶端简支计算,查静力计算手册m1=q1×
lo/8=3.30×
3.6/8=5.35kn.mm2=q2×
lo/15=11.88×
3.6/15=10.26kn.mm3=q1×
lo/15=9.08×
3.6/15=7.84kn.mm4=q1×
lo/8=25.00×
3.6
/15=21.60kn.m
3、强度计算:
土压力及水压力均按恒载考虑,[《全国民用建筑工程设计技术措施》2.6.2],
按支座调幅0.8计算
m=0.8×
1.35×
(m1+m2+m3+m4)=48.66kn.m
ξb=0.8÷
{1+300÷
[20000×
(0.0033-×
0.00001)]}=0.5600《砼》规公式7.1.4
x=ho-√(ho-2×
m/α1/fc/b)=300-√(300-2×
48.6552096×
1000000/1/14.3/1000)
《砼》规公式7.2.1-1
=11.56mm as=α1×
fc×
b×
x/fy《砼》规公式7.2.1-2
=1×
1000×
11.56/300=551mm4、裂缝计算:
弯距标准组合mk=m1+m2+m3+m4=5.35+10.26+7.84+21.60=45.05kn.m实配钢筋为:
14@150钢筋面积
as=1,026mm带肋钢筋的相对粘结特性系数υ=1.0
矩形截面受弯构件,构件受力特征系数αcr=2.1
对矩形截面的受弯构件:
ate=0.5×
h=0.5×
300=175000mm
ρte=as/ate=1,026/175000=0.0059
在最大裂缝宽度计算中,当ρte<0.01时,取ρte=0.01纵向受拉钢筋的等效应力σsk=mk/(0.87×
ho×
as)
=45×
1000000/(0.87×
300×
1,026)=168n/mm钢筋应变不均匀系数ψ=1.1-0.65×
ftk/ρte/σsk
=1.1-0.65×
2.01/0.01/168/=0.3232
最大裂缝宽度ωmax=αcr×
ψ×
σsk×
(1.9×
c+0.08×
deq/ρte)/es
=2.1×
0.3232×
168×
50+0.08×
14/0.01)/200000=0.1182mm5、人防计算:
本工程为6级人防地下室。
查《人防规》50038-94表4.5.3-1外墙等效静荷载标准值
qe=30kn/m
材料调整:
混凝土fcr=1.5×
14.3=21.45n/mm1.35×
300=405n/mm
按规范要求仅计算侧壁强度,不用验算裂缝及挠度人防弯距mr=qe×
l/8=30×
3.6/8=48.60kn.m标准弯距组合:
(《人防规》50038-94表4.3.14)
m=48.60+45.05=93.65kn.m
受压区高度x=ho-√(ho-2*m/α1/fcr/b)=300-√(300-2×
93.65×
1000000/1.0/21.45/1000)=11.88mm 受拉钢筋asr=α1×
fcr×
x/fyr
21.45×
11.88/405=629mm
=1,026mm
人防计算配筋面积小于裂缝计算配筋面积,按裂缝计算配筋。
1
篇三:
人工挖孔桩承载力计算方法综述
人工挖孔桩承载力计算方法综述热
(昆明理工大学,云南昆明650224)
摘要:
介绍了人工挖孔桩的形式与应用范围,阐明了人工挖孔桩的自身特点和受力机理,着重分析了目前人工挖孔桩承载力计算方法,最后总结了近年来其承载力计算方法的研究现状。
关键词:
人工挖孔桩;
承载能力;
受力机理
中图分类号:
tu312文献标识码:
a文章编号:
[htk]1007—6921(20xx)19—0058—02
人工挖孔桩是人工开挖的大直径(一般在0.8~2.5m)浇灌混凝土桩,是在不使用打桩设备的情况下,用桩基处理地基的一种方法,对于打桩场地小,或建筑场地不容许有较大的冲击震动,使用桩机施工受到限制的情况下是行之有效的。
为了提高其桩端的承载力,底部常做成扩大头。
人工挖孔桩由于施工具简单、无振动、无噪音、无泥浆排放、造价低、施工质量可靠、单桩承载力高、适宜于狭窄场地上施工等优点,在埋置不深有较好持力层的地区广泛应用于建筑工程中,并取得了较好的经济效益和社会效益。
在广泛采用人工挖孔桩的同时,对其承载力的计算与研究必不可少,对于一般情况下各类桩确定桩端承载力,普遍认为单桩静载试验是最可靠的方法,但鉴于人工挖孔桩承载力其标准值大、实验困难、费用高、周期长,另外有扩底桩且同一工程中桩的扩大头直径变化多,并且受试压根数的限制,所以试桩结果有局限性。
所以人们对人工挖孔桩的承载力进行了更深入的研究,希望能找到更加适合人工挖孔桩自身特点的确定其承载力的方法。
1人工挖孔桩受力机理分析
1.1桩在土中的受力分析
各类桩的承载能力均取决于两个方面:
一是桩本身的材料强度,二是地基对桩的支持能力。
由于桩身材料的强度可根据设计者的意愿而定,而地基土对桩的阻力则是有自然条件决定的,故地基土对桩的阻力是确定单桩竖向承载力的主要控制原因。
所以研究人工挖孔桩的承载力,实质就是研究桩在土中的受力问题。
如图所示,具有扩底的人工挖孔桩受力时,桩端土层受压挤密,扩大头两侧有侧挤;
端角处发生应力集中而产生局部剪切,扩大头斜面上出现塌落松动区。
m.j.tomlinson[9]认为由松动区引起的桩侧摩阻力减小的范围ls,在扩大头以上2d之间。
从有限元分析结果看,ls影响范围在(2.0~3.0)(d-d)之间。
1.2桩侧阻力分析
桩的受力分析主要分为桩侧阻力分析和桩端阻力分析。
桩侧阻力与桩顶位移变化和桩土相对位移两个因素有关。
①当人工挖孔桩的桩顶位移小于某一范围时,桩侧摩阻力随桩顶位移增大而增大,当桩顶位移继续增大,桩侧摩阻力随着桩顶位移增大迅速减小,最终接近于零。
直到达到极限状态,桩顶荷载主要由桩端土层承担。
②对于桩侧阻力与桩土相对位移关系一些试验结果阐明的很详细。
1.3桩端阻力分析
桩端阻力与桩端持力层强度有着密切的关系。
在同样的桩侧土层条件下,桩端持力层强度较高的桩其桩侧摩阻力要比桩端持力层强度较低的桩高,即桩端持力层强度越高,桩端阻力越大,桩端沉降越小,桩侧摩阻力就越高,反之亦然。
通过以上的分析表明:
人工挖孔桩受力形式是以端承力为主,因此桩端阻力分布和计算是承载力计算的主要问题。
广大学者也是普遍从通过计算其桩端承载力出发最后得出计算单桩承载力公式的。
2人工挖孔桩承载力计算方法探讨
人工挖孔桩承载力的计算可按单桩竖向极限承载力计算方法来确定,根据建筑桩基等级可采用现场静载荷试验、经验参数估算和包括静力触探、标准贯入等在内的原位测试等方法确定。
其中较多采用的是现场静载荷试验法或经验参数估算法。
2.1静载试验法
单桩竖向静力荷载试验是确定单桩竖向极限承载力的可靠依据,通过对桩身施加荷载得到荷载——沉降(q-s)曲线,曲线分为“陡降型”和“缓变型”。
前者破坏点明显,称其为“突进型”破坏,其极限承载力即为与破坏荷载相等的陡降起始点荷载。
后者当荷载超过某一临界值后,沉降梯度的变化趋缓或趋于常量,称其为“渐进性”破坏,此种一般根据上部结构类型和对沉降的敏感度取某一沉降值所对应的荷载为极限承载力。
2.2静力计算法[5]
分别计算桩端阻力以及桩侧阻力。
桩端阻力的计算是以刚塑性理论为基础,假定不同的破坏滑动面形态,便可导得不同的极限桩端阻力表达式,可以统一表达为:
qpu=ξccnc+ξγγ1bnr+ξqγhnq
桩侧阻力计算通常是取桩身范围哪各土层的极限侧阻力qsui与对应桩侧表面积uili乘积之和即qsu=∑uiliqsui当桩身为等截面时qsu=u∑liqsui。
qsui的计算可分为总应力法和有效应力法两类。
2.3原位测试法
用原位测试法确定单桩承载力,运用也较为广泛。
对地基进行原位测试,利用桩的静载试验与原位测试参数间的经验关系,确定桩的侧阻力和端阻力。
其中常用的方法有-静力触探试验cpt(适用于松软地层);
标准贯入试验spt(适用于砂或砂砾地层);
旁压试验pmt。
2.4经验公式法
《建筑桩基技术规范》jgj94-94采用以可靠性理论为基础的概率极限状态设计法,以可靠指标β度量桩基的可靠度,按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计。
以荷载效应基本组合、不考虑承台效应的情况为例,其基桩竖向承载能力的极限状态表达式为:
3人工挖孔桩承载力计算方法的最新研究进展
鉴于人工挖孔桩一些基础计算方法的不完善,一些学者通过工程实例分析结合理论研究对人工挖孔桩的承载力计算方法提出了新的见解,并在部分地区已经有了一定的应用和实践,取得了一定的成果。
3.1静载试桩法与经验系数估算法确定单桩承载力的比较
贾献忠[5]通过工程实例分析将静载试桩法与经验系数估算法两者进行比较,虽然在实际工作中,现场静载荷试验法存在浪费时间、增加了工程投资以及较难联系打桩队伍等缺点。
但实践证明,采用现场静载苘试验法确定单桩承载力,不但能准确地反映现场的实际情况,还能大大地节约资金。
因此,在桩基础没计时应优先采用现场静载荷试验确定单桩承载力。
3.2坚实土层支承的大直径挖孔桩承载力计算
单桩静载试验虽是确定承载力最可靠的方法。
但鉴于人工挖孔桩单桩承载力标准值大,试验困难,费用高,周期长。
陈晓兵[1]提出来了在具备地区性经验的前提下,普遍采用以下几种方法确定:
①借用浅基础的承载力修正公式,考虑深度修正后的承载力作为桩端承载力标准值。
②按钻、挖、冲孔灌注桩的端承力标准值采用。
③按标准贯入试验结果,用地区性经验公式修正计算。
④按深井荷载直接确定等。
⑤根据临近相同的地质条件的静载试桩资料,作综合判断。
同时根据“压缩机理破坏模式”和有关文献建议的扩底桩端沉降变形计算方法,提出利用控制扩底桩端中心处按规范方法计算的地基变形允许值[s]的方法来确定,但[s]的确定有待于进一步的研究。
3.3基岩支承的大直径扩底挖孔桩承载力的计算
当柱端支承于高强度基岩内时,最载力计算都有一个较宽的可选范围,宜结合经验选出一个合适的值。
特别是对于支承在基岩上的长桩,当桩身穿过有一定强度的敦厚土层时,有相当部分的荷载是通过桩身传递给侧向土层的,确立桩承载力时可适当考虑桩侧阻力。
在计算桩端承载力的标准值时分不考虑嵌固效应和考虑嵌固效应两种情况分别计算。
3.4大直径人工挖孔短桩端承载力的计算
对于大直径人工挖孔桩,特别是桩长较短的桩,桩身混凝土变形较小,沉降主要为桩端土的变形。
黄明通过研究表明:
人工挖孔桩按桩设计的最小桩长应为6~7倍的桩扩大头直径。
并提出了对于长径比(h/d)在6~7倍以内的短桩,其桩端承载力可通过以下方法确定。
假设当h/d为l0时pu10为按桩设计的桩端土的界限承载力,公式:
3.5通过冲钻孔桩的桩端极限承载力来确定人工挖孔桩桩端承载力
陈文祺[3]等人通过收集300根人工挖孔桩静载荷试验资料。
分析表明:
①深度修正法计算结果在大多数情况下比实测值偏低,趋于保守,并且该法在受力机理破坏特性与人工挖孔桩有较大的差距,原理上说不通。
②桩基规范法计算的承载力在大多数情况下比实测值明显偏高,偏于不安全。
③根据收集的300根人工挖孔桩的桩端极限端阻力按照置信水平为95%进行统计,并与冲钻孔桩的桩端极限承载力进行比较,得出人工挖孔桩的桩端极限承载力取相应的冲钻孔桩的桩端极限承载力的40%~60%,并且按照受力分析机理和统计结果的比例对单桩承载力进行计算,可以看出得出的结果大多数情况下趋于实测值。
3.6摩擦阻力与桩端阻力共同作用时人工挖孔桩承载力的计算
吴志雄[2]在论文中提出:
当桩长超过5m,且桩穿越土层含湿量小且较密实时,应考虑摩擦阻力与桩端阻力共同作用,在竖向荷载作用下考虑桩侧摩阻力和桩端阻力的单桩承载力特征值可按下式估算:
Ra=up∑qsili+qpapup为桩身截面周长;
qsi为第i层土对桩侧的摩阻力特征值;
li为按土层划分的各段桩长。
4小结
本文从人工挖孔桩的应用性和受力机理分析人手,对目前较为多用的方法进行了介绍,但并没有深入的研究其原理和影响范围。
目前,静载荷试验的测定方法确定人工挖孔桩承载力是比较合理、可靠、准确的,但同时有着如造价高等较多的不适合因素。
现在确定人工挖孔桩承载力的方法很多,但都不是很完善,都还没有达到经济性与实用性及准确可靠
性并存的要求,故需要更多的学者加入人工挖孔桩承载力计算的研究队伍中去,那将会降低工程造价,会更好的促进桩基工程及整个建筑业的发展。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 人工 挖孔桩 承载力 计算 表格