桩基础计算

第七章桩基础课程 土木114 吴咏陶 7.1恒载计算（每根桩反力计算） 1、上部结构横载反力N1 2、盖梁自重反力N2 3、系梁自重反力N3（截面尺寸拟定为长2.7m，宽6.85m，高1.5m。） 4、一根墩柱自重反力N4 5、桩每延米重N5（考虑浮力） 7.2活载反力计算 1、活载纵向布置时支座最大反力 （1）计算跨径为24.5米 公路Ⅱ级荷载：qk=7.875kN/m，Pk=237kN 单孔布载： 双孔布载： （2）人群荷载 单孔布载： 双孔布载： 2、柱反力横向分布系数 的计算 （1）汽车荷载： （2）人群荷载： 汽车荷载冲击系数： ， 故 冲击系数为 7.3荷载组合 1、计算墩柱顶最大垂直反力 2、计算桩顶最大弯矩 （1）计算桩顶最大弯矩时柱顶竖向力 （2）计算桩顶（最大冲刷线处）的竖向力 、水平力 和弯矩 7.4钻孔灌注桩单桩承载力及强度计算 1、单桩承载力计算 桩长计算：假定，桩长为h=20m。 则，单桩最大竖向力为： 单根桩周长为 ，面积为 单桩容许承载力： ——各层土的厚度（三层分别为：5.327m，13.088 m，1.585 m） ——各层土的极限抗剪强度（查表得，一层取50kpa，二层取60kpa，三层取45 kpa） ——查基础工程书P42中表2-24（由 可知 ） ——土的容重（多层土时取加权平均值） ——桩周长 ——桩底面积 ——查基础工程书P114中表4-2（取0.65） ——查基础工程书P115中表4-3（由 得 ） 当h=20m时， >V，符合要求。所以，取h=20m， =25m。 2、钻孔桩强度复核 （1）确定桩的计算宽度 和变形系数 易知 ， ——查基础工程书P130中表4-14，得 （2）深度z处桩截面上的弯矩 计算 根据 ， （ 时，按4考虑)， 故取 ， 查基础工程书P304附表3、P308附表7得 、 ，按上式计算不同深度 处的 并按比例绘出桩身弯矩图，求出最大弯矩所在位置 、最大弯矩值 及相应轴力N（计算轴力N时桩自重考虑浮力并按一半考虑，同时应减去摩阻力）。 z =az =ah Am Bm Mz 0 0.0 4 0 0 249.25 0.5 0.2 4 0.19696 0.99806 248.77 1 0.3 4 0.29010 0.99382 247.71 1.5 0.5 4 0.45752 0.97458 242.91 2 0.7 4 0.59228 0.93817 233.84 2.5 0.9 4 0.68926 0.88407 220.35 3 1.0 4 0.72305 0.85089 212.08 3.5 1.2 4 0.76183 0.77415 192.96 4 1.4 4 0.76498 0.68694 171.22 4.5 1.5 4 0.75466 0.64081 159.72 5 1.7 4 0.71381 0.54625 136.15 5.5 1.9 4 0.65139 0.45219 112.71 6 2.0 4 0.56097 0.40658 101.34 6.5 2.2 4 0.53160 0.32025 79.82 7 2.4 4 0.44334 0.24262 60.47 7.5 2.6 4 0.35458 0.17546 43.73 8.8 3.0 4 0.19305 0.07595 18.93 10 3.4 4 0.05081 0.01354 3.37             桩身最大弯矩 由 和 ，查基础工程书P312附表13 ， 计算轴力N： 摩阻力 （3）计算纵向力 、计算弯矩 的确定 相对偏心矩： （4）桩的计算长度 的确定 故有： ——局部冲刷线至墩柱顶的距离。 （5）偏心距增大系数 值的计算 混凝土、钢筋材料安全系数： 构件工作条件系数（偏心受压取0.95）： （6）桩截面强度复核 设 （混凝土保护层厚度） ； 桩截面按0.2%含筋率配置钢筋，取定钢筋数量后计算实际采用的配筋率 。 实际的配筋率为 = 0.2133% 强度复核： 按下列公式采用试算法进行计算： 假定 ，已知 = 0.2133%，g=0.91，r=0.75，查表C.0.2得 A=2.7440，B=0.3108，C=2.3917，D=0.6165 得： 与已知的 相近，满足要求。 用满足要求的A、B、C、D值进行承载力 和 的计算 所计算的承载力均分别大于计算纵向力和计算弯矩 故强度满足要求。 7.5计算钢筋总量 桩全长为2000cm，混凝土保护层厚度为7cm.由以上表格可知，弯矩在桩身10米过后接近于0，所以在十多米后的钢筋仅仅承受抗压作用，故可根据要求，减少配筋。为在保证桩基础安全的前提下，不浪费材料，在桩身1300cm内配置受拉钢筋。 N1、N2为主筋，采用 ，主筋N1全长为2072cm，N2全长为1372cm，其中，伸入墩帽长度为62cm。12根主筋共长206.64m。 N3为螺旋箍筋，前1300cm间距为10cm，每一圈上升箍住主筋，一圈平面钢筋用量为， 一共上升的圈数为： ，后700cm间距为20cm，上升圈数为 ，所以N3螺旋箍筋总用量为 。 N4、N5为直径为d=16mm的桩柱加劲箍，每2米设置一道N4加劲箍，全长为1300米，共设置7道，搭接处采用双面焊，焊接总长度为10cm。N4一道箍筋长度为 ，总长为29.55m。N5一道箍筋平均长度为 ，每10cm一道共设7道，总长为33.07m。 N6为定位筋，每隔2米沿梁周等距离焊接4根，每根长度为49cm。