桩基础的设计专题培训课件

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,500mm,0.5d,且不宜,小于,150mm,厚度,300mm,承台最小埋深,500mm,条基,75mm,混凝土强度,C20,垫层：,100mm,厚素混,凝土垫层,C7.5,2）高层建筑平板式和梁板式筏形承台的最小厚度不应,小于400mm，墙下布桩的剪力墙结构筏形承台的最,小厚度不应小于200mm。,3）高层建筑箱形承台的构造应符合高层建筑筏形与,箱形基础技术规范JGJ6的规定。,承台混凝土材料及其强度等级应符合结构混凝,土耐久性的要求和抗渗要求。,承台的钢筋配置应符合下列规定：,1）,柱下独立桩基承台纵向受力钢筋应通长配置，对,四桩以上（含四桩）承台宜按双向均匀布置，对三,桩的三角形承台应按三向板带均匀布置，且最里面,的三根钢筋围成的三角形应在柱截面范围内。,纵向钢筋锚固长度自边桩内侧（当为圆桩时，应将其,直径乘以0.8等效为方桩）算起，不应小于35dg,(dg,为钢筋直径)；当不满足时应将纵向钢筋向上弯折，,此时水平段的长度不应小于25dg，弯折段长度不应,小于10dg。承台纵向受力钢筋的直径不应小于,12mm，间距不应大于200mm。柱下独立桩基承台,的最小配筋率不应小于0.15%。,2）,柱下独立两桩承台，应按现行国家标准混凝土,结构设计规范（GB,50010）中的深受弯构件配置,纵向受拉钢筋、水平及竖向分布钢筋。承台纵向受,力钢筋端部的锚固长度及构造应与柱下多桩承台的,规定相同。,图4.2.3承台配筋示意,（a）矩形承台配筋,（b）三桩承台配筋,（c）墙下承台梁配筋图,3）,条形承台梁的纵向主筋应符合现行国家标准混凝,土结构设计规范（GB,50010）关于最小配筋率的规,定，主筋直径不应小于12mm，架立筋直径不应小于,10mm，箍筋直径不应小于6mm。承台梁端部纵向受,力钢筋的锚固长度及构造应与柱下多桩承台的规定相,同。,4）,筏形承台板或箱形承台板在计算中当仅考虑局部弯,矩作用时，考虑到整体弯曲的影响，在纵横两个方向,的下层钢筋配筋率不宜小于0.15%；上层钢筋应按计,算配筋率全部连通。当筏板的厚度大于2000mm时，,宜在板厚中间部位设置直径不小于12mm、间距不大,于300mm的双向钢筋网。,5,）承台底面钢筋的混凝土保护层厚度，当有混凝土垫,层时，不应小于50mm，无垫层时不应小于70mm；此,外尚不应小于桩头嵌入承台内的长度。,桩与承台的连接构造应符合下列规定：,1）,桩嵌入承台内的长度对中等直径桩不宜小于,50mm；对大直径桩不宜小于100mm。,2）,混凝土桩的桩顶纵向主筋应锚入承台内，其锚入,长度不宜小于35倍纵向主筋直径。对于抗拔桩，桩,顶纵向主筋的锚固长度应按现行国家标准混凝土,结构设计规范（GB,50010）确定。,3）,对于大直径灌注桩，当采用一柱一桩时可设置承,台或将桩与柱直接连接。,柱与承台的连接构造应符合下列规定：,1）对于一柱一桩基础，柱与桩直接连接时，柱纵向,主筋锚入桩身内长度不应小于35倍纵向主筋直径。,2）,对于多桩承台，柱纵向主筋应锚入承台不应小于35,倍纵向主筋直径；当承台高度不满足锚固要求时，竖,向锚固长度不应小于20倍纵向主筋直径，并向柱轴线,方向呈90弯折。,3）,当有抗震设防要求时，对于一、二级抗震等级的,柱，纵向主筋锚固长度应乘以1.15的系数；对于三级,抗震等级的柱，纵向主筋锚固长度应乘以1.05的系数。,承台与承台之间的连接构造应符合下列规定：,1）,一柱一桩时，应在桩顶两个主轴方向上设置联系梁。,当桩与柱的截面直径之比大于2时，可不设联系梁。,2）,两桩桩基的承台，应在其短向设置联系梁。,3）,有抗震设防要求的柱下桩基承台，宜沿两个主轴方,向设置联系梁。,4）,联系梁顶面宜与承台顶面位于同一标高。联系梁,宽度不宜小于250mm，其高度可取承台中心距的,1/101/15，且不宜小于400mm。,5）,联系梁配筋应按计算确定，梁上下部配筋不宜小,于2根直径12mm钢筋；位于同一轴线上的联系梁纵,筋宜通长配置。,承台和地下室外墙与基坑侧壁间隙应灌,注素混凝土，或采用灰土、级配砂石、压实,性较好的素土分层夯实，其压实系数不宜小,于0.94。,2,柱下桩基独立承台,1、受弯计算,1）柱下多桩矩形承台,配筋不足时，呈梁式破坏（弯曲破坏）。,承台弯矩计算示意,（,a,）矩形多桩承台；（,b,）等边三桩承台；（,c,）等腰三桩承台,两桩条形承台和多桩矩形承台弯矩计算截面取在柱边和,承台变阶处，可按下列公式计算：,M,x,=,N,i,y,i,M,y,=,N,i,x,i,1）等边三桩承台,3,4,c,),N,max,3,(,s,a,M,=,M,通过承台形心至各边边缘正交截面范围内板带的弯矩设计值；,N,max,不计承台及其上土重，在荷载效应基本组合下三桩中最大基桩,竖向反力设计值；,M,x,x,i,M,y,分别为绕X轴和绕Y轴方向计算截面处的弯矩设计值；,y,i,垂直Y轴和X轴方向自桩轴线到相应计算截面的距离；,N,i,不计承台及其上土重，在荷载效应基本组合下的第i基桩竖,向反力设计值。,三桩承台的正截面弯距值按下列方法计算：,s,a,c,桩中心距；,方柱边长，圆柱时c,=,0.8d（,d,为圆柱直径）,2）等腰三桩承台,2,c,1,),N,max,3,0.75,4,(,s,a,M,1,=,2,c,2,),N,max,3,0.75,4,(,s,a,M,2,=,M,1,M,2,分别为通过承台形心至两腰边缘和底边边缘正交截面范围内板,带的弯矩设计值；,小于0.5时，应按,长向桩中心距；,短向桩中心距与长向桩中心距之比，当,变截面的二桩承台设计；,s,a,分别为垂直于、平行于承台底边的柱截面边长。,c,1,c,2,2,、受冲切计算,冲切破坏锥体应采用自柱（墙）边或承台变阶处至相应,桩顶边缘连线所构成的锥体，锥体斜面与承台底面之夹角不应,小于45。,1）对于柱下矩形独立承台：,hp,f,t,h,0,F,l,2,ox,(,b,c,+,a,oy,),+,oy,(,h,c,+,a,ox,),F,l,=,F,Q,i,=,0.84,0,x,+,0.2,0,x,=,0.84,0,y,+,0.2,0,y,柱对承台的冲切计算示意,不计承台及其上土重，在荷载效应基本组合下作用于冲切破坏,锥体上的冲切力设计值；,F,l,对于圆柱及圆桩，计算时应将其截面换算成方柱及方桩。,对于柱下两桩承台，宜计算受弯、受剪承载力，不需要进行受冲切承载力,计算。,2）角桩冲切承载力,（1）四桩以上（含四桩）承台受角桩冲切的承载力可按下列公,式计算：,N,l,1,x,(,c,2,+,a,1,y,/,2),+,1,y,(,c,1,+,a,1,x,/,2,),hp,f,t,h,0,=,=,0.56,1,x,+,0.2,0.56,1,y,+,0.2,1,x,1,y,（,a,）锥形承台；,(b),阶形承台,四桩以上（含四桩）承台角桩冲切计算示意,（2）三桩三角形承台可按下列公式计算受角桩冲切的承载力,：,三桩三角形承台角桩冲切计算示意,f,t,h,o,1,2,f,t,h,o,2,2,N,l,12,(,2,c,2,+,a,12,),hp,tg,0.56,12,+,0.2,12,=,底部角桩：,N,l,11,(,2,c,1,+,a,11,),hp,tg,0.56,11,=,11,+,0.2,顶部角桩：,3,、受剪计算,柱（墙）下桩基承台，应分别对柱（墙）边、变阶处和,桩边联线形成的贯通承台的斜截面的受剪承载力进行验算。当,承台悬挑边有多排基桩形成多个斜截面时，应对每个斜截面的,受剪承载力进行验算。,1,）,承台斜截面受剪承载力可按下列公式计算：,V,hs,f,t,b,0,h,0,1.75,+,1,=,800,1/4,),h,0,hs,=,(,承台斜截面受剪计算示意,（1）对于阶梯形承台应分别在变阶处（A,1,-A,1,B,1,-B,1,）及柱边处,（A,2,-A,2,B,2,-B,2,）进行斜截面受剪承载力计算。,计算变阶处截面（A,1,-A,1,B,1,-B,1,）的斜截面受剪承载力时，,其截面有效高度均为h,10,截面计算宽度分别为b,y1,和b,x1,。,阶梯形承台斜截面受剪计算示意,锥形承台斜截面受剪计算示意,计算柱边截面（A,2,-A,2,B,2,-B,2,）的斜截面受剪承载力时，其截,面有效高度均为h,10,+,h,20,，,截面计算宽度分别为：,),b,y,1,b,y,2,b,y,1,h,20,h,0,b,y,0,(1,=,1,0.5,对A-A,对B-B,),b,x,1,b,x,2,b,x,1,h,20,h,0,(1,b,x,0,=,1,0.5,b,y,1,h,10,+,b,y,2,h,20,h,10,+,h,20,b,y,0,=,b,x,1,h,10,+,b,x,2,h,20,h,10,+,h,20,b,x,0,=,（2）对于锥形承台应对变阶处及柱边处（A-A及B-B）两个截面,进行受剪承载力计算，截面有效高度均为h,o,，截面的计算宽度分,别为：,对A-A,对B-B,4、,局部受压计算,对于柱下桩基，当承台混凝土强度等级低于,柱或桩的混凝土强度等级时，应验算柱下或桩上,承台的局部受压承载力。,当进行承台的抗震验算时，应根据现行国家,标准建筑抗震设计规范GB,50011的规定对承台,顶面的地震作用效应和承台的受弯、受冲切、受剪,承载力进行抗震调整。,F,l,1,f,A,1,1,桩基础设计原则、设计内容和步骤,（一）桩基础设计原则,当天然地基不能满足建筑物、构筑物承载力或沉降要求时，,一般可提出桩基础、地基加固方案进行比较。当天然地基承载,能力已基本满足或差不多而地基沉降偏大时，也可考虑在地基,中设置部分桩，成为一种沉降控制桩基础，此时，需按控制,沉降进行桩基础设计。,桩基础的设计应符合安全、合理合经济的要求。,对桩和承台来说，应有足够的强度、刚度合耐久性。,（二）桩基础设计基本资料,1,、建筑本身的资料；,2,、建筑场地、建筑环境资料；,3,、岩土工程勘察资料；,4,、施工条件和桩型条件；,5,、供设计比较用的有关桩型及实施的可行性的资料。,（三）桩基础设计基本内容和步骤,1,、收集设计基本资料，包括提出勘察要求并实施勘察。,2,、持力层选择和桩型选择。,3,、确定单桩承载能力。,4,、根据上部结构荷载情况，初步确定桩的数量和平面布置，初步确,定承台尺寸与埋置深度。,5,、验算作用于单桩的荷载，若不符合要求，需调整平面布置与承台,尺寸再进行验算，直至满足要求。,6,、验算群桩承载力和变形，若不符合要求则返回第,4,步修正设计，直,至满足要求。,7,、桩身结构设计和计算。,8,、承台设计和计算。,9,、绘制桩位、桩身结构和承台结构施工图，编制设计说明。,2,桩型和持力层的选择,一、桩型、截面和桩长选择原则,桩型选择要根据各种桩型的特点，就地质条件、建筑结构,特点及荷载大小、施工条件和环境条件、工期和制桩材料以及,技术经济效果等因素进行综合分析比较后确定。,二、持力层选择原则,一般要选择承载力高、压缩性低的土层作为桩端持力层。,当地基中存在多层可供选择的持力层时，应综合桩承载力、桩的,布置及桩基础沉降等方面综合确定，预先根据常规和经验选择几,种方案进行技术经济比较。选择时还应考虑成桩的可能性。,桩端进入持力层的深度一般以尽可能达到该土层端,阻力的临界深度为宜。,应选择较硬土层作为桩端持力层。桩端全断面进入持力,层的深度，宜为桩身直径的13倍；对于黏性土、粉土不宜,小于2d，砂土不宜小于1.5d，碎石类土，不宜小于1d。当,存在软弱下卧层时，桩端以下硬持力层厚度不宜小于3d。,对于嵌岩桩，嵌岩深度应综合荷载、上覆土层、基岩、,桩径、桩长诸因素确定；对于嵌入倾斜的完整和较完整