桩基设计.ppt

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1、4.7 4.7 桩的平面布置原则桩的平面布置原则桩的平面布置实例桩的平面布置实例桩的平面布置实例桩的平面布置实例4.7 4.7 桩的平面布置原则桩的平面布置原则4.7.1 4.7.1 一般原则一般原则2.2.桩基中各桩受力应比较均匀，桩基中各桩受力应比较均匀，布桩时应尽可能使上部荷载的布桩时应尽可能使上部荷载的中心与群桩的横截面形心重合中心与群桩的横截面形心重合或接近；或接近；1.1.当承台承受偏心作用时，应当承台承受偏心作用时，应增加桩基横截面的惯性矩，对增加桩基横截面的惯性矩，对群桩基础，宜采用外密内疏的群桩基础，宜采用外密内疏的布置方式；布置方式；3.桩的中心距桩的中心距桩的间距过大，承

2、台体积增加，造价桩的间距过大，承台体积增加，造价增加，有时基础间的空间不允许；增加，有时基础间的空间不允许；桩的间距过小，桩的承载能力不能桩的间距过小，桩的承载能力不能充分发挥，且给施工带来较大困难。充分发挥，且给施工带来较大困难。一般情况下：一般情况下：具体见表具体见表4-9、4-10规定规定大面积桩群，桩的最小中心距还应适大面积桩群，桩的最小中心距还应适当加大。当加大。dsa)43(土类与成桩工艺土类与成桩工艺排数不少于排数不少于3 3排且桩数不排且桩数不少于少于9 9根的摩擦型桩基根的摩擦型桩基其他情况其他情况非挤土和部分挤土灌注桩非挤土和部分挤土灌注桩 3.0d3.0d 2.5d2.5

3、d挤挤 土土 灌灌 注注 桩桩 穿越非饱和土穿越非饱和土 3.5d3.5d 3.0d3.0d穿越饱和软土穿越饱和软土 4.0d4.0d 3.5d3.5d挤土预制桩挤土预制桩 3.5d3.5d 3.0d3.0d打入式敞口管桩和打入式敞口管桩和H H型钢柱型钢柱 3.5d3.5d 3.0d3.0d桩的最小中心距桩的最小中心距 表表4-9成桩方法成桩方法 最最 小小 中中 心心 距距 钻、挖孔灌注桩钻、挖孔灌注桩1.5D1.5D或或D+1mD+1m（当（当D2mD2m时）时）沉管夯扩灌注桩沉管夯扩灌注桩 2.0D2.0D注：注：D-D-扩大端设计直径。扩大端设计直径。灌注桩扩底端最小中心距灌注桩扩底

4、端最小中心距 表表4-10桩在平面上可布置为：方形（或矩形）、三角形、多边形、桩在平面上可布置为：方形（或矩形）、三角形、多边形、梅花形；条形基础下的桩，可采用单排或双排，也可采用不梅花形；条形基础下的桩，可采用单排或双排，也可采用不等距。等距。柱下桩基柱下桩基 墙下桩基墙下桩基圆（环）形桩基圆（环）形桩基4.7.2 4.7.2 布桩方法举例布桩方法举例对横墙下桩基，可在外纵墙之外设一至二根对横墙下桩基，可在外纵墙之外设一至二根“探头探头”桩。桩。在有门洞口的墙下布桩应将桩设置在门洞的两侧。在有门洞口的墙下布桩应将桩设置在门洞的两侧。外纵墙下外纵墙下 探头探头 桩桩 探头探头 桩桩架式承台架式

5、承台重墙下重墙下架式承台架式承台桩桩4.8 4.8 桩基承台设计桩基承台设计类型：类型：柱下独立承台、柱下或墙下条柱下独立承台、柱下或墙下条形承台梁、筏板承台和箱形承台。形承台梁、筏板承台和箱形承台。作用：作用：是将桩联结成一个整体，并把是将桩联结成一个整体，并把建筑物的荷载传到桩上，因而承台应建筑物的荷载传到桩上，因而承台应具有足够的强度、刚度。具有足够的强度、刚度。桩基承台设计内容：桩基承台设计内容：构造；构造；计算：受弯、受冲切、受剪、计算：受弯、受冲切、受剪、局压承载力，局压承载力，4.8.1 4.8.1 桩基承台构造要求桩基承台构造要求1.承台的平面尺寸和厚度：承台的平面尺寸和厚度：

6、厚度厚度300，宽度，宽度500500。平面尺寸：承台边缘至边桩中心距离平面尺寸：承台边缘至边桩中心距离不应小于桩的直径或边长，且边缘挑不应小于桩的直径或边长，且边缘挑出部分应出部分应150150，对于条形承台梁，对于条形承台梁应应7575。筏形、箱形承台：筏形、箱形承台：承台板厚度：宜承台板厚度：宜250，且板厚，且板厚与计算取段最小跨度之比不宜小与计算取段最小跨度之比不宜小于于1/20。2.混凝土：混凝土：C20。3.钢筋保护层厚度：台底钢筋钢筋保护层厚度：台底钢筋的混凝土保护层厚度宜的混凝土保护层厚度宜70。当有混凝土垫层时不应小于当有混凝土垫层时不应小于40，4.钢筋配置：钢筋配置：承

7、台的配筋按计算确定，对于矩形承台板，宜双向均匀配置，钢筋直承台的配筋按计算确定，对于矩形承台板，宜双向均匀配置，钢筋直径宜径宜1010，间距应满足，间距应满足100100200200；对于三桩承台，应按三向板带；对于三桩承台，应按三向板带均匀配置，最里面均匀配置，最里面3 3根钢筋相交围成的三角形，应位于柱截面范围以根钢筋相交围成的三角形，应位于柱截面范围以内内 见图见图。承台梁的纵向主筋应承台梁的纵向主筋应1212，架立筋，架立筋1010，箍筋直径，箍筋直径66。筏形、箱形承台配筋与筏基、箱基相同。筏形、箱形承台配筋与筏基、箱基相同。5.桩顶与承台的连接构造桩顶与承台的连接构造桩顶嵌入长度：

8、为保证群桩与承台之间连桩顶嵌入长度：为保证群桩与承台之间连接的整体性，桩顶应嵌入承台一定长度，接的整体性，桩顶应嵌入承台一定长度，对大直径桩宜对大直径桩宜100；对中等直径桩宜；对中等直径桩宜50。桩顶主筋锚固长度：混凝土桩的桩顶主筋桩顶主筋锚固长度：混凝土桩的桩顶主筋应伸入承台内，其锚固长度宜应伸入承台内，其锚固长度宜30dg（级）级）,35dg（、级）级）对于抗拔桩基应对于抗拔桩基应40dg。6.承台之间的连接构造承台之间的连接构造单桩桩基承台宜在双向设置联系梁。单桩桩基承台宜在双向设置联系梁。两桩桩基承台：宜在其短向设置联系梁。两桩桩基承台：宜在其短向设置联系梁。有抗震要求的柱下独立承台

9、：宜在双向设置联系梁。有抗震要求的柱下独立承台：宜在双向设置联系梁。联系梁顶面宜与承台顶位于同一标高，梁宽应联系梁顶面宜与承台顶位于同一标高，梁宽应250，梁高可取承台中心距的梁高可取承台中心距的1/101/15。配筋：计算、构造。配筋：计算、构造。7.7.承台埋深：承台埋深：应应600600；在季节性冻土等地区在季节性冻土等地区10001000。保证承台周围填土质量、密实性。保证承台周围填土质量、密实性。d4.8.2 4.8.2 柱下桩基独立承台柱下桩基独立承台1.1.受弯计算受弯计算（1 1）柱下多桩矩形承台）柱下多桩矩形承台其破坏特征呈梁式破坏：其破坏特征呈梁式破坏：挠曲裂缝在平行于柱边

10、两个方向交挠曲裂缝在平行于柱边两个方向交替出现，承台在两个方向交替呈梁替出现，承台在两个方向交替呈梁式承担荷载。最大弯矩产生在平行式承担荷载。最大弯矩产生在平行于柱边两个方向的屈服线处。于柱边两个方向的屈服线处。iiyiixxNMyNM 多桩矩形承台计算截面取在柱边和承台高度变化处。多桩矩形承台计算截面取在柱边和承台高度变化处。垂直于垂直于x x、y y轴方向计算截面弯矩设计值；轴方向计算截面弯矩设计值；垂直垂直y y轴和轴和x x轴方向自桩轴线到相应计算截面的轴方向自桩轴线到相应计算截面的距离；距离；yxMM、iiyx、iN 扣除承台和承台上土重设扣除承台和承台上土重设计值后计值后 i i

11、桩竖向净反力设计值；桩竖向净反力设计值；当当不考虑承台效应时，则为第不考虑承台效应时，则为第 根桩根桩的竖向总反力设计值。的竖向总反力设计值。iiyiixxNMyNM （2 2）柱下三桩三角形承台）柱下三桩三角形承台等边三角形承台破坏形式：等边三角形承台破坏形式：等腰三角形承台破坏形式：等腰三角形承台破坏形式：柱下三桩三角形承台受弯计算柱下三桩三角形承台受弯计算1)1)等边三桩承台：等边三桩承台：s csNM433max式中：式中：M M由承台形心至承台边缘距离范围内板带的弯距设计值；由承台形心至承台边缘距离范围内板带的弯距设计值；N Nmaxmax扣除承合和其上填土自重后的三桩中相应于荷载效

12、应基本扣除承合和其上填土自重后的三桩中相应于荷载效应基本 组合时的最大单桩竖向力设计值组合时的最大单桩竖向力设计值;s s桩距桩距;c c方柱边长，圆柱时方柱边长，圆柱时c=0.866d(dc=0.866d(d为圆柱直径为圆柱直径)。ssc2c12)2)等边三桩承台：等边三桩承台：12max1475.03csNM 式中：式中：M M1 1、M M2 2分别由承台形心至承台两腰和底边距离范围内板带的弯分别由承台形心至承台两腰和底边距离范围内板带的弯距设计值；距设计值；N Nmaxmax扣除承合和其上填土自重后的三桩中相应于荷载效应基本扣除承合和其上填土自重后的三桩中相应于荷载效应基本 组合时的最

13、大单桩竖向力设计值组合时的最大单桩竖向力设计值;s s长向桩距长向桩距;短向桩距与长向桩距之比，当短向桩距与长向桩距之比，当小于小于0.50.5时，应按变截面两桩设计；时，应按变截面两桩设计；c c1 1、c c2 2分别垂直于、平行于承台底边的柱截面边长。分别垂直于、平行于承台底边的柱截面边长。22max2475.03csNM 柱下三桩三角形承台也可按下式计算柱下三桩三角形承台也可按下式计算计算截面应在柱边按下式计算：计算截面应在柱边按下式计算：yNMxNMyyxx 当计算弯矩截面不与主筋方向正交时，须对主当计算弯矩截面不与主筋方向正交时，须对主筋方向角进行换算。筋方向角进行换算。补充：柱下

14、或墙下条形承台梁补充：柱下或墙下条形承台梁柱下条形承台柱下条形承台的正截面弯矩设计值一般可按弹性地的正截面弯矩设计值一般可按弹性地基梁进行分析，基梁进行分析，地基的计算模型应根据地基土层的特地基的计算模型应根据地基土层的特性选取。性选取。当桩端持力层较硬且桩轴线不重合时，可视当桩端持力层较硬且桩轴线不重合时，可视桩为不动支座，按连续梁计算。桩为不动支座，按连续梁计算。墙下条形承台梁墙下条形承台梁可按倒置的弹性地基梁计算弯矩和可按倒置的弹性地基梁计算弯矩和剪力。剪力。受弯承载力计算受弯承载力计算根据承台内力根据承台内力M，按混凝土结构设计规范设计。，按混凝土结构设计规范设计。近似计算：近似计算：

15、09.0hfMAys 2.2.受冲切计算受冲切计算破坏特征：破坏特征：若承台高度不足，或承台变阶处的高度不足，将会产生冲切破坏。若承台高度不足，或承台变阶处的高度不足，将会产生冲切破坏。其破坏方式分为其破坏方式分为沿柱边的冲切和角桩对承台的冲切沿柱边的冲切和角桩对承台的冲切（为柱冲切（为柱冲切破坏锥体以外角桩对承台冲切作用）。破坏锥体以外角桩对承台冲切作用）。（1 1）柱对承台冲切的承载力）柱对承台冲切的承载力 柱边冲切破坏锥体斜面与承台柱边冲切破坏锥体斜面与承台底面的夹角大于或等于底面的夹角大于或等于45450 0，该斜，该斜面的上周边位于柱与承台交接处或面的上周边位于柱与承台交接处或变阶处

16、，下周位于相应的桩顶内边变阶处，下周位于相应的桩顶内边缘处。缘处。F FF F（1 1）柱对承台冲切的承载力）柱对承台冲切的承载力 000002hfahabFthpxcyycxl ilNFF2.084.000 xx 000haxx 2.084.000 yy 000hayy F FF FL L扣除承台及其上填土自重，作用扣除承台及其上填土自重，作用于冲切破坏锥体上相应于荷载效应基于冲切破坏锥体上相应于荷载效应基本组合的冲切力设计值，冲切破坏锥本组合的冲切力设计值，冲切破坏锥体应采用自柱边或承台变阶处直相应体应采用自柱边或承台变阶处直相应桩顶边缘连线构成的锥体，锥体与承桩顶边缘连线构成的锥体，锥体与承台底面的夹角不小于台底面的夹角不小于45450 0；N Ni i冲切破坏锥体范围内各基桩的净反力（不计承台和承冲切破坏锥体范围内各基桩的净反力（不计承台和承台上土的自重）设计值之和。台上土的自重）设计值之和。F F柱根部轴力设计值；柱根部轴力设计值；ilNFF 000002hfahabFthpxcyycxl hphp-受冲切承载力截面高度影响系数，当受冲切承载力截面高度影响系数，当h800h8