单桩承载力特征值与设计值区别

单桩承载力特征值与设计值区别
单桩承载力特征值与设计值区别

单桩承载力设计值:=单桩极限承载力标准值/抗力分项系数(一般左右)

单桩承载力特征值:=静载试验确定的单桩极限承载力标准值/2

1 、94桩基规范中单桩承载力有两个:单桩极限承载力标准值和单桩承载力设计值。单桩极限承载力标准值由载荷试验(破坏试验)或按94规范估算(端阻、侧阻均取极限承载力标准值),该值除以抗力分项系数(、,不同桩形系数稍有差别)为单桩承载力设计值,确定桩数时荷载取设计值(荷载效应基本组合),荷载设计值一般为荷载标准值(荷载效应标准组合)的倍,这样荷载放大倍,承载力极限值缩小倍,实际上桩安全度还是2()。94规范时荷载都取设计值,为了荷载与设计值对应,引入了单桩承载力设计值,在确保桩基安全度不低于2的前提下,规定桩抗力分项系数取左右。所以,单桩承载力设计值是在当时特定情况下(所有规范荷载均取设计值),人为设定的指标,并没有实际意义。

2、02规范中地基、桩基承载力均为特征值,该值为承载力极限值的1/2(安全度为2),对应荷载标准值。同一桩基设计,分别执行两本规范,结果应该是一样的。

单桩竖向承载力特征值按《建筑桩基技术规范》JGJ94 -2008第条公式计算:

R a=Q uk/K

式中:

R a——单桩竖向承载力特征值;

Q uk——单桩竖向极限承载力标准值;

K——安全系数,取K=2。

1. 一般桩的经验参数法

此方法适用于除预制混凝土管桩以外的单桩。

按JGJ94-2008规范中第条公式计算:

式中:

Q sk——总极限侧阻力标准值;

Q pk——总极限端阻力标准值;

u——桩身周长;

l i——桩周第i 层土的厚度;

A p——桩端面积;

q sik——桩侧第i 层土的极限侧阻力标准值;参考JGJ94-2008规范表取值,用户需在地质资料土层参数中设置此值;对于端承桩取q sik=0;

q pk——极限端阻力标准值,参考JGJ94-2008规范表2取值,用户需在地质资料土层参数中设置此值;对于摩擦桩取q pk=0;

2. 大直径人工挖孔桩(d≥800mm)单桩竖向极限承载力标准值的计算

此方法适用于大直径(d≥800mm)非预制混凝土管桩的单桩。按JGJ94-2008规范第条公式计算:

式中:

Q sk——总极限侧阻力标准值;

Q pk——总极限端阻力标准值;

q sik——桩侧第i层土的极限侧阻力标准值,可按JGJ94-2008规范中表取值,用户需1取值,用户需在地质资料土层参数中设置此值;对于扩底桩变截面以上2d范围不计侧阻力;对于端承桩取q sik=0;

q pk——桩径为800mm极限端阻力标准值,可按JGJ94-2008规范中表1取值;用户需在地质资料土层参数中设置此值;对于摩擦桩取qpk=0;

ψsi,ψp——大直径桩侧阻、端阻尺寸效应系数,按JGJ94-2008表取值;

u——桩身周长。

3. 钢管桩单桩竖向极限承载力标准值的计算

按JGJ 94-2008规范第条公式计算:

式中:

Q sk——总极限侧阻力标准值;

Q pk——总极限端阻力标准值;

q sik——桩侧第i层土的极限侧阻力标准值,可按JGJ94-2008规范中表

1取值,用户需在地质资料土层参数中设置此值;对于端承桩取q sik=0;

q pk——极限端阻力标准值,可按JGJ94-2008规范中表取值;用户需在地质资料土层参数中设置此值;对于摩擦桩取q pk=0;

l i——桩周第i层土的厚度;

u——桩身周长;

A j——空心桩端净面积面积;

A p1——空心桩敞口面积;

λp——桩端土塞效应系数。

如何计算单桩承载力特征值

(一)单桩承载力特征值是什么? 1、单位桩体所能承受的极限荷载力也就是最大静载试验压力除以安 全系数2.0得出的标准值 2、指单桩在外荷载作用下,不丧失稳定,不产生过大变形所能承受的最大荷载特征值。符号为Ra 3、由荷载试验测定的单桩压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值,其最大值为比例界限值 (二)最近在搞水泥土搅拌桩(桩径500mm),设计给的复合地基承 载力特征值是250kp,现在要计算单桩承载力特征值,应该怎么计算?《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002上有公式计算,但是有好多公式中的符号不知道是什么意思,求高手解答。另外,能不能根据复合地基承载力的特征值推算出单桩的承载力特征值? 楼主的原意是不是这样:设计给的水泥搅拌桩复合地基承载力特征值是250kp,这是设计要求,桩径500mm,其它还不太清楚,在此条件下,可以按下述步骤依据3楼公式反算: 首先参数确定: fspk─复合地基承载力特征值250kPa,设计要求值; Ap─搅拌桩截面积(m2),500mm桩径为0.19625m^2; fsk─桩间土承载力特征值(kPa),可查勘察报告确定,一般水泥搅拌桩加固作复合地基的地层承载力都不高,假设查勘察报告应取100kPa; m─面积置换率,由计划的加固桩桩间距确定,我们暂时假设按

3d桩间距布桩,则置换率为0.19625/(1.5*1.5)=0.0872; β─桩间土承载力折减系数,一般取0.7。 按3楼搅拌桩复合地基承载力特征值一般可按下式估算: fspk=m(Ra/Ap)+β(1-m)fsk 则要求的单桩竖向承载力特征值: Ra=Ap(fspk-β(1-m)fsk)/m =0.19625(250-0.7(1-0.0872)100)/0.0872=418.8(kN)就是说按3d桩间距均布500mm搅拌桩,要达到设计要求的 250kPa复合地基承载力需要,当地桩间土承载力特征值为100kPa时,要求的搅拌桩单桩竖向承载力特征值为420kN,按此方案,就可依据 勘察报告提供的搅拌桩桩基参数,进一步确定单颗搅拌桩应该多长,能够达到420kN。 上述步骤才是正确的确定满足设计需要的单桩竖向承载力特征值的正确方法。

承载力标准、特征值、设计值

一、原因 与钢、混凝土、砌体等材料相比,土属于大变形材料,当荷载增加时,随着地基变形的相应增长,地基承载力也在逐渐加在,很难界定出下一个真正的“极限值”,而根据现有的理论及经验的承载力计算公式,可以得出不同的值。因此,地基极限承载力的确定,实际上没有一个通用的界定标准,也没有一个适用于一切土类的计算公式,主要依赖根据工程经验所定下的界限和相应的安全系数加以调整,考虑一个满足工程的要求的地基承载力值。它不仅与土质、土层埋藏顺序有关,而且与基础底面的形状、大小、埋深、上部结构对变形的适应程度、地下水位的升降、地区经验的差别等等有关,不能作为土的工程特性指标。 另一方面,建筑物的正常使用应满足其功能要求,常常是承载力还有潜力可挖,而变形已达到可超过正常使用的限值,也就是变表控制了承载力。 因此,根据传统习惯,地基设计所用的承载力通常是在保证地基稳定的前提下,使建筑物的变形不超过其允许值的地基承载力,即允诺承载力,其安全系数已包括在内。无论对于天然地基或桩基础的设计,原则均是如此。 随着《建筑结构设计统一标准》(GBJ68-84)施行,要求抗力计算按承载能力极限状态,采用相应于极限值的“标准值”,并将过去的总安全系数一分为二,由荷载分项系数和抗力分项系数分担,这给传统上根据经验积累、采用允许值的地基设计带来了困扰。 《建筑地基基础设计规范》(GBJ7-89)以承力的允许值作为标准值,以深宽修正后的承载力值作为设计值,引起的问题是,抗力的设计值大于标准值,与《建筑可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)规定不符,因此本次规范进行了修订。 二、对策 《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)鉴于地基设计的特殊性,将上一版“应遵守本标准的规定”修改为“宜遵守本标准规定的原则”,并加强了正常使用极限状态的研究。而《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)也完善了

单桩竖向承载力设计值计算

单桩竖向承载力设计值计算 一、构件编号: ZH-1 示意图 二、依据规范: 《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008) 《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002) 三、计算信息

1.桩类型: 桩身配筋率<0.65%灌注桩 2.桩顶约束情况: 固接 3.截面类型: 圆形截面 4.桩身直径: d=800mm;桩端直径: D=1200mm 5.材料信息: 1)混凝土强度等级: C30 fc=14.3N/mm2 Ec=3.0×104N/mm2 2)钢筋种类: HRB335 fy=300N/mm2fy,=300N/mm2Es=2.0×105N/mm2 3)钢筋面积: As=2155mm2 4)净保护层厚度: c=50mm 6.其他信息: 1)桩入土深度: H>6.000m 7.受力信息: 桩顶竖向力: N=1169kN 四、计算过程: 1)根据桩身的材料强度确定 桩型:人工成孔灌注桩(d≥0.8m) 桩类别:圆形桩 桩身直径D =800mm 桩身截面面积A ps=0.50m 桩身周长u=2.51m R a=ψc f c A +0.9f y,A S,【5.8.2-1】 ps 式中A ps————桩身截面面积 f c———混凝土轴心抗压强度设计值 ψc———基桩成孔工艺系数,预制桩取0.85,灌注桩取0.7~0.8。 f y,———纵向主筋抗压强度设计值 A S,———纵向主筋截面面积 R a =5363+582=5945KN 2)根据经验参数法确定 计算依据:《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008和本项目岩土工程勘察报告 单桩竖向承载力特征值(R a)应按下式确定: R a=1/k×Q uk 【5.2.2】 式中Q uk————单桩竖向极限承载力标准值 K———安全系数,取K=2. Q uk=Q +Q pk= u∑ψsi q sik L i +ψp q pk A p 【5.3.6】 sk 桩型: 人工成孔灌注桩(d≥0.8m) 桩类别:圆形桩 桩端直径D =1200mm 桩端面积A p=1.13m 桩端周长u=3.77m 第1土层为:不计阻力土层,极限侧阻力标准值q sik=10Kpa

钻孔桩单桩承载力特征值计算

钻孔桩单桩承载力特征值计算 一、 按摩擦端承桩计算 已知参数: 根据DBJ15-31-2003中10.2.3条公式a sia i pa p R u q l uq A =+∑计算: 当1000?桩:22211 1.0 3.14 3.14, 1.0 3.140.78544 p u d m A d m ππ==?== =??= ZK1 3.142516.913 4.5330.5500.785=2828kN ZK2 3.14251713 4.6330.5500.785=2795kN a sia i pa p a sia i pa p R u q l uq A R u q l uq A =+=??+?+?+??=+=??+?+?+??∑∑钻孔: (2.3)+1800钻孔: (1.7)+1800当800?桩:22211 0.8 3.14 2.5,0.8 3.140.5044 p u d m A d m ππ==?== =??= ZK1 2.52516.913 4.5330.5500.50=2026kN ZK2 2.5251713 4.6330.5500.50=2000kN a sia i pa p a sia i pa p R u q l uq A R u q l uq A =+=??+?+?+??=+=??+?+?+??∑∑钻孔: (2.3)+1800钻孔: (1.7)+1800二、桩身承载力设计值计算 由DBJ15-31-2003中10.2.7条可知:

2c ,0.70,2511.9/;c c ps c N f A C f N mm φφ≤==其中,砼: 当1000?桩:22211 1.0 3.140.78544 p A d m π= =??= 30.7011.90.785106539c c ps N f A kN φ≤=???= 6539 48431.35 1.35 a N R kN ≤ == 当800?桩:222 110.8 3.140.5044p A d m π==??= 30.7011.90.50104165c c ps N f A kN φ≤=???= 4165 30851.35 1.35 a N R kN ≤ == 三.单桩承载力设计值确定 综上所述: 100025008001800a a R kN R kN φφ==桩,取桩,取

单桩竖向承载力特征值计算方法

单桩竖向承载力特征值按《建筑桩基技术规范》JGJ94 -2008第5.2.2条公式5.2.2计算: R a=Q uk/K 式中: R a——单桩竖向承载力特征值; Q uk——单桩竖向极限承载力标准值; K——安全系数,取K=2。 1. 一般桩的经验参数法 此方法适用于除预制混凝土管桩以外的单桩。 按JGJ94-2008规范中第5.3.5条公式5.3.5计算: 式中: Q sk——总极限侧阻力标准值; Q pk——总极限端阻力标准值; u——桩身周长; l i——桩周第i 层土的厚度; A p——桩端面积; q sik——桩侧第i 层土的极限侧阻力标准值;参考JGJ94-2008规范表5.3.5-1取值,用户需在地质资料土层参数中设置此值;对于端承桩取q sik=0; q pk——极限端阻力标准值,参考JGJ94-2008规范表5.3.5- 2取值,用户需在地质资料土层参数中设置此值;对于摩擦桩取q pk=0; 2. 大直径人工挖孔桩(d≥800mm)单桩竖向极限承载力标准值的计算 此方法适用于大直径(d≥800mm)非预制混凝土管桩的单桩。按JGJ94-2008规范第5.3.6条公式5.3.6 计算: 式中: Q sk——总极限侧阻力标准值; Q pk——总极限端阻力标准值; q sik——桩侧第i层土的极限侧阻力标准值,可按JGJ94-2008规范中表5.3.5-1取值,用户 需 1取值,用户需在地质资料土层参数中设置此值;对于扩底桩变截面以上2d范围不计侧阻力;对于端承桩取q sik=0; q pk——桩径为800mm极限端阻力标准值,可按JGJ94-2008规范中表5.3.6- 1取值;用户需在地质资料土层参数中设置此值;对于摩擦桩取qpk=0; ψsi,ψp——大直径桩侧阻、端阻尺寸效应系数,按JGJ94-2008表5.3.6-2取值;

基本值、标准值、设计值、特征值

地基承载力(subgrade bearing capacity)是指地基承担荷载的能力。 在荷载作用下,地基要产生变形。随着荷载的增大,地基变形逐渐增大,初始阶段地基土中应力处在弹性平衡状态,具有安全承载能力。当荷载增大到地基中开始出现某点或小区域内各点在其某一方向平面上的剪应力达到土的抗剪强度时,该点或小区域内各点就发生剪切破坏而处在极限平衡状态,土中应力将发生重分布。这种小范围的剪切破坏区,称为塑性区(plastic zone)。地基小范围的极限平衡状态大都可以恢复到弹性平衡状态,地基尚能趋于稳定,仍具有安全的承载能力。但此时地基变形稍大,必须验算变形的计算值不允许超过允许值。当荷载继续增大,地基出现较大范围的塑性区时,将显示地基承载力不足而失去稳定。此时地基达到极限承载力。 确定地基承载力的方法 (1)原位试验法(in-situ testing method):是一种通过现场直接试验确定承载力的方法。包括(静)载荷试验、静力触探试验、标准贯入试验、旁压试验等,其中以载荷试验法为最可靠的基本的原位测试法。 (2)理论公式法(theoretical equation method):是根据土的抗剪强度指标计算的理论公式确定承载力的方法。 (3)规范表格法(code table method):是根据室内试验指标、现场测试指标或野外鉴别指标,通过查规范所列表格得到承载力的方法。规范不同(包括不同部门、不同行业、不同地区的规范),其承载力不会完全相同,应用时需注意各自的使用条件。 (4)当地经验法(local empirical method):是一种基于地区的使用经验,进行类比判断确定承载力的方法,它是一种宏观辅助方法。 标准值、设计值、特征值的定义 (1)地基承载力:地基所能承受荷载的能力。 (2)地基容许承载力:保证满足地基稳定性的要求与地基变形不超过允许值,地基单位面积上所能承受的荷载。 (3)地基承载力基本值:按标准方法试验,未经数理统计处理的数据。可由土的物理性质指标查规范得出的承载力。

承载力极限值、标准值、特征值与设计值的区别

单桩极限承载力标准值、承载力设计值、特征值单桩承载力设计值:=单桩极限承载力标准值/ 抗力分项系数(一般1.65左右)单桩承载力特征值:=静载试验确定的单桩极限承载力标准值/ 安全系数2 94桩基规范中单桩承载力有两个:单桩极限承载力标准值和单桩承载力设计值。单桩极限承载力标准值由载荷试验(破坏试验)或按94规范估算(端阻、侧阻均取极限承载力标准值),该值除以抗力分项系数(1.65、1.7,不同桩形系数稍有差别)为单桩承载力设计值,确定桩数时荷载取设计值(荷载效应基本组合),荷载设计值一般为荷载标准值(荷载效应标准组合)的1.25倍,这样荷载放大1.25倍,承载力极限值缩小1.65倍,实际上桩安全度还是2(,为了荷载与设计值对应,引入了单桩承载力设计值,在确保桩基安全度不低于2的前提下,规定桩抗力分项系数取1.65左右。所以,单桩承载力设计值是在当时特定情况下(所有规范荷载均取设计值),人为设定的指标,并没有实际意义。 02规范中地基、桩基承载力均为特征值,该值为承载力极限值的1/2(安全度为2),对应荷载标准值。同一桩基设计,分别执行两本规范,结果应该是一样的。 单桩承载力特征值×1.25=单桩承载力设计值; 单桩承载力特征值×2=单桩承载力极限值; 单桩承载力设计值×1.6=单桩承载力极限值。 “单桩承载力设计值”与“单桩承载力特征值”是两个时代的两个单桩承载力指标,没有可比性。犹如关公和秦琼。 当代的工程师忘了“单桩承载力设计值”这个没有意义的概念吧。 承载力特征值 在地基设计里,大多采用特征值,而不是设计值或标准值。实际上,这里的,同时具备了设计值和的含义。地基承载力特征值,指由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形内规定的变形所对应的压力值,其最大值为比例界限值。[1]

单桩水平承载力计算

600 单桩水平承载力: ZH-600 600.1 基本资料 600.1.1 工程名称: 工程一 600.1.2 桩型:预应力混凝土管桩; 桩顶约束情况:铰接 600.1.3 管桩的编号 PHC-AB600(110),圆桩直径 d = 600mm ,管桩的壁厚 t = 110mm ; 纵向钢筋的根数、直径为 13φ10.7; 桩身配筋率 ρg = 0.826% 600.1.4 桩身混凝土强度等级 C80, f t = 2.218N/mm E c = 37969N/mm 纵向钢筋净保护层厚度 c = 25mm ; 钢筋弹性模量 E s = 200000N/mm 600.1.5 桩顶允许水平位移 x 0a = 10mm ; 桩侧土水平抗力系数的比例系数 m = 10MN/m 4 ; 桩的入土长度 h = 28m 600.2 计算结果 600.2.1 桩身换算截面受拉边缘的截面模量 W 0 600.2.1.1 扣除保护层厚度的桩直径 d 0 = d - 2c = 600-2*25 = 550mm 600.2.1.2 钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值 αE = E s / E c = 200000/37969 = 5.2675 600.2.1.3 预应力混凝土管桩的内径 d 1 = d - 2t = 600-2*110 = 380mm 600.2.1.4 W 0 = π·[(d 4 - d 14) / d] / 32 + π·d·(αE - 1)·ρg ·d 02 / 16 = π*[(0.64-0.384)/0.6]/32+π*0.6*(5.2675-1)*0.00826*0.552/16 = 0.019051m 600.2.2 桩身抗弯刚度 EI 600.2.2.1 桩身换算截面惯性矩 I 0 = W 0·d 0 / 2 = 0.01905*0.55/2 = 0.0052390m 4 600.2.2.2 EI = 0.85E c ·I 0 = 0.85*37969*1000*0.005239 = 169079kN · m 600.2.3 桩的水平变形系数 α 按桩基规范式 5.7.5 确定: α = (m ·b 0 / EI)1/5 600.2.3.1 圆形桩当直径 d ≤ 1m 时 b 0 = 0.9(1.5d + 0.5) = 0.9*(1.5*0.6+0.5) = 1.260m 600.2.3.2 α = (m ·b 0 / EI)1/5 = (10000*1.26/169079)0.2 = 0.5949(1/m) 600.2.4 桩顶水平位移系数 νx 600.2.4.1 桩的换算埋深 αh = 0.5949*28 = 16.66m 600.2.4.2 查桩基规范表 5.7.2,桩顶水平位移系数 νx = 2.441 600.2.5 单桩水平承载力特征值按桩基规范式 5.7.2-2 确定: R ha = 0.75α3·EI·x 0a / νx 600.2.5.1 R ha = 0.75*0.59493*169079*0.01/2.441 = 109.4kN 600.2.5.2 验算地震作用桩基的水平承载力时,R haE = 1.25R ha = 136.7kN 9#,10#楼,查电算信息风荷载作用下基底剪力为Vx=1158kn,Vy=2077kn,地震作用下基底剪力为Vx=2292kn,Vy=3001kn.故由地震下控制。工程桩总桩数为64根。则作用于基桩顶处的水平力H ik 为3001/64=47kn< R ha .满足要求(还未考虑土对筏板的有利抗侧力). 2,3#楼,查电算信息风荷载作用下基底剪力为Vx=1098kn,Vy=1560kn,地震作用下基底剪力为Vx=2121kn,Vy=2048kn.故由地震下控制。工程桩总桩数为55根。则作用于基桩顶处的水平力H ik 为2121/55=39kn< R ha .满足要求(还未考虑土对筏板的有利抗侧力). 500 单桩水平承载力: ZH-500 500.1 基本资料 500.1.1 工程名称: 工程一 500.1.2 桩型:预应力混凝土管桩; 桩顶约束情况:铰接 500.1.3 管桩的编号 PHC-AB500(100),圆桩直径 d = 500mm ,管桩的壁厚 t = 100mm ; 纵向钢筋的根数、直径为 10φ10.7; 桩身配筋率 ρg = 0.877% 500.1.4 桩身混凝土强度等级 C80, f t = 2.218N/mm E c = 37969N/mm 纵向钢筋净保护层厚度 c = 25mm ; 钢筋弹性模量 E s = 200000N/mm 500.1.5 桩顶允许水平位移 x 0a = 10mm ; 桩侧土水平抗力系数的比例系数 m = 10MN/m 4 ; 桩的入土长度 h = 28m 500.2 计算结果 500.2.1 桩身换算截面受拉边缘的截面模量 W 0 500.2.1.1 扣除保护层厚度的桩直径 d 0 = d - 2c = 500-2*25 = 450mm 500.2.1.2 钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值 αE = E s / E c = 200000/37969 = 5.2675 500.2.1.3 预应力混凝土管桩的内径 d 1 = d - 2t = 500-2*100 = 300mm 500.2.1.4 W 0 = π·[(d 4 - d 14) / d] / 32 + π·d·(αE - 1)·ρg ·d 02 / 16 = π*[(0.54-0.34)/0.5]/32+π*0.5*(5.2675-1)*0.00877*0.452/16 = 0.011425m 500.2.2 桩身抗弯刚度 EI 500.2.2.1 桩身换算截面惯性矩 I 0 = W 0·d 0 / 2 = 0.01143*0.45/2 = 0.0025707m 4 500.2.2.2 EI = 0.85E c ·I 0 = 0.85*37969*1000*0.0025707 = 82965kN · m 500.2.3 桩的水平变形系数 α 按桩基规范式 5.7.5 确定: α = (m ·b 0 / EI)1/5 500.2.3.1 圆形桩当直径 d ≤ 1m 时 b 0 = 0.9(1.5d + 0.5) = 0.9*(1.5*0.5+0.5) = 1.125m 500.2.3.2 α = (m ·b 0 / EI)1/5 = (10000*1.125/82965)0.2 = 0.6706(1/m) 500.2.4 桩顶水平位移系数 νx 500.2.4.1 桩的换算埋深 αh = 0.6706*28 = 18.78m 500.2.4.2 查桩基规范表 5.7.2,桩顶水平位移系数 νx = 2.441 500.2.5 单桩水平承载力特征值按桩基规范式 5.7.2-2 确定: R ha = 0.75α3·EI·x 0a / νx 500.2.5.1 R ha = 0.75*0.67063*82965*0.01/2.441 = 76.9kN 500.2.5.2 验算地震作用桩基的水平承载力时,R haE = 1.25R ha = 96.1kN 1#楼,查电算信息风荷载作用下基底剪力为Vx=955.5kn,Vy=3962.8kn,地震作用下基底剪力为Vx=4150.33kn,Vy=5372.60kn.故由地震下控制。工程桩总桩数为135根。则作用于基桩顶处的水平力H ik 为5372.60/135=39.8kn< R ha .满足要求(还未考虑土对筏板的有利抗侧力). 4#楼,查电算信息风荷载作用下基底剪力为Vx=895.6kn,Vy=1853.1kn,地震作用下基底剪力为 Vx=2005.43kn,Vy=2587.28kn.故由地震下控制。工程桩总桩数为66根。则作用于基桩顶处的水平力H ik 为2587.28/66=39.2kn< R ha .满足要求(还未考虑土对筏板的有利抗侧力).

单桩承载力特征值与设计值区别

单桩承载力设计值:=单桩极限承载力标准值/抗力分项系数(一般1.65左右) 单桩承载力特征值:=静载试验确定的单桩极限承载力标准值/2 1 、94桩基规范中单桩承载力有两个:单桩极限承载力标准值和单桩承载力设计值。单桩极限承载力标准值由载荷试验(破坏试验)或按94规范估算(端阻、侧阻均取极限承载力标准值),该值除以抗力分项系数(1.65、1.7,不同桩形系数稍有差别)为单桩承载力设计值,确定桩数时荷载取设计值(荷载效应基本组合),荷载设计值一般为荷载标准值(荷载效应标准组合)的1.25倍,这样荷载放大1.25倍,承载力极限值缩小1.65倍,实际上桩安全度还是2(1.25x1.65=2.06)。94规范时荷载都取设计值,为了荷载与设计值对应,引入了单桩承载力设计值,在确保桩基安全度不低于2的前提下,规定桩抗力分项系数取1.65左右。所以,单桩承载力设计值是在当时特定情况下(所有规范荷载均取设计值),人为设定的指标,并没有实际意义。 2、02规范中地基、桩基承载力均为特征值,该值为承载力极限值的1/2(安全度为2),对应荷载标准值。同一桩基设计,分别执行两本规范,结果应该是一样的。 单桩竖向承载力特征值按《建筑桩基技术规范》JGJ94 -2008第5.2.2条公式5.2.2计算: R a=Q uk/K 式中: R ——单桩竖向承载力特征值; a Q ——单桩竖向极限承载力标准值; uk K——安全系数,取K=2。 1. 一般桩的经验参数法 此方法适用于除预制混凝土管桩以外的单桩。 按JGJ94-2008规范中第5.3.5条公式5.3.5计算: 式中: Q ——总极限侧阻力标准值; sk Q ——总极限端阻力标准值; pk u——桩身周长; l ——桩周第i 层土的厚度; i A ——桩端面积; p q ——桩侧第i 层土的极限侧阻力标准值;参考JGJ94-2008规范表5.3.5-1取值,用户需在地质资sik 料土层参数中设置此值;对于端承桩取q sik=0; q ——极限端阻力标准值,参考JGJ94-2008规范表5.3.5- 2取值,用户需在地质资料土层pk 参数中设置此值;对于摩擦桩取q pk=0; 2. 大直径人工挖孔桩(d≥800mm)单桩竖向极限承载力标准值的计算 此方法适用于大直径(d≥800mm)非预制混凝土管桩的单桩。按JGJ94-2008规范第5.3.6条公式5.3.6计算:

地基承载力特征值与地基承载力标准值是什么关系

转:地基承载力特征值与地基承载力标准值是什么关系 这个问题具有普遍的意义,但不是一两句话可以说清楚的,这里涉及土力学 的概念、统计的概念和设计方法的概念,而且相互交叉。首先需要了解新、老规 范术语的变化过程。老规范:(1)由载荷试验求得的称为地基承载力标准值;(2) 经过深宽修正以后称为地基承载力设计值;(3)将地基承载力公式计算的结果称 为地基承载力设计值;新规范:(1)由载荷试验求得的称为地基承载力特征值; (2)经过深宽修正以后称为修正后的地基承载力特征值;(3)将地基承载力公 式计算的结果称为地基承载力特征值。有位网友做过一个概括,比较简明扼要, 而且将地基承载力和设计时所用的载荷联系起来了,概念很清楚,特转引如下: “关于地基承载力的特征值与老规范标准值的关系,要弄清楚这个问题必须比较 三本规范,即74规范、89规范和2002规范。74规范是荷载标准值与容许承载 力的比较;89规范是荷载设计值与承载力设计值的比较;2002规范是荷载标准 值与承载力特征值的比较。从74规范到89规范,荷载放大1.25~1.30倍,承载 力只放大1.1~1.2倍,设计安全水平提高了约1.15倍。从89规范到2002规范。 承载力表达式基本不变,去掉1.1的约束,荷载相当于74规范。设计安全水平 又回到74规范的水平。实际上89规范是不正确的,2002规范的特征值物理意 义就是74规范的容许值,表达式与89规范一样,但物理意义不一样。”我国存 在一个不是太好的倾向,就是技术术语的稳定性太差,不尊重约定俗成的习惯, 随便下定义、改术语,给使用带来了许多的不方便,这样的例子太多了,标准值 和特征值的关系之惑,也是必然的。工程设计中所用的承载力、强度等性能值, 都是属于抗力,其术语存在两种有密切关系但概念不同的体系。从抗力的机理方 面来划分,可分为极限值和容许值,如地基极限承载力和地基容许承载力之分, 对材料则有极限强度和容许强度之分。其概念非常清楚,一种是极限状态,一种 是工作状态,极限状态验算需要用安全系数或者分项系数,而工作状态验算是不 需要用安全系数的。从设计方法方面来划分,则有标准值(代表性值)和设计值 的划分,标准值是某一保证率的分位值,如在《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)中给出了岩土参数标准值的近似公式,就是标准值的一种计 算方法,式中:而设计值则是该变量的验算点的坐标,都是一种具有概率统计含 义的取值方法。抗力的设计值是其标准值与分项系数之比值。在地基设计的抗力 中,地基极限承载力有平均值和标准值之分,地基容许承载力也有平均值和标准 值之分。标准值的取用是考虑了数据的离散性,在平均值的基础上打个折扣。例 如载荷试验的P~S曲线上有两个拐点,第一拐点是比例极限,用作容许承载力, 第二拐点是极限承载力。如果做了n个试验,则可以分别求得容许承载力的平均

单桩承载力计算

城南路(高浪路~吴都路)工程水中钢管桩承载力计算 本工程桩机平台及现浇箱梁水中部分的基础均采用Φ377的钢管桩作为主要受力构件,上铺14#、20#方钢作为纵横梁与下部的钢管桩有效连接,形成整个基础受力体系。实测水位1.74m ,河床-1.00m ,钢管桩总长7m ,出水1m (桩顶标高2.74m ),入土深度3.26m(桩底标高-4.26) 考虑到钢管桩为开口式打入,承载力计算时主要以摩擦力为主。 参考本工程水中范围内的地质报告,我部钢管桩主要进入的地质层为③2层及④层,分别为粉质粘土夹粉土和粉土层。其地基承载力特征值及侧壁摩擦阻力分别为: ③2粉质粘土夹粉土:τi=49.2kPa ,бR=140kPa ,土层范围(-0.69~-3.29) ④粉土:τi=66.1kPa ,бR=160kPa ,土层范围(-3.29~-9.39) 单桩容许承载力[P]=K 1安全系数[桩侧极限摩阻力P su +桩底极限阻力P pu ] (1)打入桩容许承载力按下式计算 ][2 1][R i i i A l U P σατα+=∑ P -单桩轴向受压容许承载力kN U -桩周长m l i -桩在承台底面或最大冲刷线一下的第i 层土层中的长度m i τ-于l i 相对应的各土层与桩侧的极限摩擦阻力kPa A -桩底面积㎡ R σ-桩底处土的极限承载力kPa

αi α-分别为振动下沉对各土层桩侧摩阻力和桩底抵抗力的影响系数,打入桩其值均为1 单根容许承载力: [P]=0.5×(αA бR +U ∑αiLi τi ) =0.5*(1*0.377*3.14*0.2*140+3.14*0.377*(2.29*49.2+0.97*66.1)) =121.2KN=12.12T ㎡ ㎡ 断面范围内为水中满堂支架施工,长度L=10.4m ,该段混凝土方量为: )(21213 1S S S S l V ?++??= =1/3*10.5*(11.5+8.65+65.8*5.11) =105m 3 荷载P=105*2.5=262.5T 取总荷载Q=1.2P=1.2*262.5=315T 需要钢管桩N=Q/[P]=315/12.12=26根 通航孔范围内的现浇段为贝雷架施工,长度L=21m ,该段混凝土方量为:

地基承载力特征值

地基承载力 概述 地基承载力(subgrade bearing capacity)是指地基承担荷载的能力。 在荷载作用下,地基要产生变形。随着荷载的增大,地基变形逐渐增大,初始阶段地基土中应力处在弹性平衡状态,具有安全承载能力。当荷载增大到地基中开始出现某点或小区域内各点在其某一方向平面上的剪应力达到土的抗剪强度时,该点或小区域内各点就发生剪切破坏而处在极限平衡状态,土中应力将发生重分布。这种小范围的剪切破坏区,称为塑性区(plastic zone)。地基小范围的极限平衡状态大都可以恢复到弹性平衡状态,地基尚能趋于稳定,仍具有安全的承载能力。但此时地基变形稍大,必须验算变形的计算值不允许超过允许值。当荷载继续增大,地基出现较大范围的塑性区时,将显示地基承载力不足而失去稳定。此时地基达到极限承载力。 确定地基承载力的方法 (1)原位试验法(in-situ testing method):是一种通过现场直接试验确定承载力的方法。包括(静)载荷试验、静力触探试验、标准贯入试验、旁压试验等,其中以载荷试验法为最可靠的基本的原位测试法。 (2)理论公式法(theoretical equation method):是根据土的抗剪强度指标计算的理论公式确定承载力的方法。 (3)规范表格法(code table method):是根据室内试验指标、现场测试指标或野外鉴别指标,通过查规范所列表格得到承载力的方法。规范不同(包括不同部门、不同行业、不同地区的规范),其承载力不会完全相同,应用时需注意各自的使用条件。 (4)当地经验法(local empirical method):是一种基于地区的使用经验,进行类比判断确定承载力的方法,它是一种宏观辅助方法。 设计时应注意的问题 标准值、设计值、特征值的定义 (1)地基承载力:地基所能承受荷载的能力。 (2)地基容许承载力:保证满足地基稳定性的要求与地基变形不超过允许值,地基单位面积上所能承受的荷载。

单桩水平承载力设计值计算(参考)

单桩水平承载力设计值计算项目名称_____________日期_____________ 设计者_____________校对者_____________ 一、构件编号: ZH-1 二、依据规范: 《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-94) 三、计算信息 1.桩类型: 钢筋混凝土预制桩 2.桩顶约束情况: 铰接、自由 3.截面类型: 方形截面 4.桩身边宽: d=400mm 5.材料信息: 1)混凝土强度等级: C20 ft=1.10N/mm2 Ec=2.55*104N/mm2 2)钢筋种类: HRB335 Es=2.0*105N/mm2 3)钢筋面积: As=1017mm2 4)净保护层厚度: c=50mm 6.其他信息: 1)桩入土深度: h=10.000m 2)桩侧土水平抗力系数的比例系数: m=14.000MN/m4 3)桩顶容许水平位移: χoa=10mm 四、计算过程: 1.计算桩身配筋率ρg: ρg=As/A=As/(d*d) =1017.000/(400.000*400.000)=0.636% 2.计算桩身换算截面受拉边缘的表面模量Wo: 扣除保护层的桩直径do=d-2*c=400-2*50=300mm 钢筋弹性模量Es与混凝土弹性模量Ec的比值 αE=Es/Ec=2.0*105/2.55*104=7.843 Wo=π*d/32*[d*d+2*(αE-1)*ρg*do*do] =π*0.400/32*[0.400*0.400+2*(7.843-1)*0.636%*0.300*0.300] =0.007m3 3.计算桩身抗弯刚度EI: 桩身换算截面惯性矩Io=Wo*d/2=0.007*0.400/2=0.001m4 EI=0.85*Ec*Io=0.85*2.55*104*1000*0.001=28570.447kN*m2 4.确定桩的水平变形系数α: 对于方形桩,当直径d≤1m时: bo=1.5*d+0.5=1.5*0.400+0.5=1.100m α=(m*bo/EI)(1/5)【5.4.5】 =(14000.000*1.100/28570.447)(1/5)=0.884 (1/m) 5.计算桩顶水平位移系数νx: 桩的换算埋深αh=0.884*10.000=8.837m 查桩基规范表5.4.2得: νX=2.441 6.单桩水平承载力设计值Rh:

800单桩承载力计算书

单桩承载力计算书 一、设计资料 1. 基桩设计参数 成桩工艺: 人工挖孔灌注桩 承载力设计参数取值: 人工填写 孔口标高0.00 m 桩顶标高0.50 m 桩身设计直径: d = 0.80 m 桩身长度: l = 10.00 m 中风化岩 37.50 砾砂 7.50填土5.00 孔口标高 3. 设计依据 《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-94) 以下简称 桩基规范 《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002) 以下简称 基础规范 二、单桩竖向抗压承载力估 1. ψsi ——大直径桩侧阻尺寸效应系数,按桩基规范表5. 2.9-2确定 2. 桩身周长u 、桩端面积A p 计算 u = π × 0.80 = 2.51 m A p = π × 0.802 / 4 = 0.50 m 2 3.单桩竖向抗压承载力估算 粘性土、粉土中ψsi = 1 砂土、碎石类土中ψsi = ????0.8d 1/3 = 1.00 ψp = ??? ?0.8 d 1/3 = 1.00

根据桩基规范5.2.9采用公式如下 Q uk = Q sk + Q pk 土的总极限侧阻力标准值为: Q sk = u∑ψsi q sik l i = 2.51 × (1.00 × 0 × 5.00 + 1.00 × 160 × 4.20) = 1687kN 总极限端阻力标准值为: Q pk = ψp q pk A p = 1.00 × 1800 × 0.50 = 905 kN 单桩竖向抗压极限承载力标准值为: Q uk = Q sk + Q pk = 1687 + 905 = 2592 kN 单桩竖向承载力特征值R a计算,根据基础规范附录Q条文Q.0.10第7条规定R a = Q uk/2 = 2592/ 2 = 1296 kN

单桩水平承载力计算

600单桩水平承载力: ZH-600 600.1基本资料 600.1.1工程名称:工程一 600.1.2桩型:预应力混凝土管桩;桩顶约束情况:铰接 600.1.3管桩的编号 PHC-AB600(110),圆桩直径 d = 600mm,管桩的壁厚 t = 110mm; 纵向钢筋的根数、直径为 13φ10.7;桩身配筋率ρg= 0.826% 600.1.4桩身混凝土强度等级 C80, f t= 2.218N/mm , E c= 37969N/mm ; 纵向钢筋净保护层厚度 c = 25mm;钢筋弹性模量 E s= 200000N/mm 600.1.5桩顶允许水平位移 x0a= 10mm;桩侧土水平抗力系数的比例系数 m = 10MN/m4; 桩的入土长度 h = 28m 600.2计算结果 600.2.1桩身换算截面受拉边缘的截面模量 W0 600.2.1.1扣除保护层厚度的桩直径 d0= d - 2c = 600-2*25 = 550mm 600.2.1.2钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值αE= E s / E c= 200000/37969 = 5.2675 600.2.1.3预应力混凝土管桩的内径 d1= d - 2t = 600-2*110 = 380mm 600.2.1.4 W0=π·[(d4 - d14) / d] / 32 + π·d·(αE - 1)·ρg·d02 / 16 =π*[(0.64-0.384)/0.6]/32+π*0.6*(5.2675-1)*0.00826*0.552/16 = 0.019051m 600.2.2桩身抗弯刚度 EI 600.2.2.1桩身换算截面惯性矩 I0= W0·d0 / 2 = 0.01905*0.55/2 = 0.0052390m4 600.2.2.2 EI = 0.85E c·I0= 0.85*37969*1000*0.005239 = 169079kN·m 600.2.3桩的水平变形系数α 按桩基规范式 5.7.5 确定:α = (m·b0 / EI)1/5 600.2.3.1圆形桩当直径 d ≤ 1m 时 b0= 0.9(1.5d + 0.5) = 0.9*(1.5*0.6+0.5) = 1.260m 600.2.3.2α = (m·b0 / EI)1/5= (10000*1.26/169079)0.2= 0.5949(1/m) 600.2.4桩顶水平位移系数νx 600.2.4.1桩的换算埋深αh = 0.5949*28 = 16.66m 600.2.4.2查桩基规范表 5.7.2,桩顶水平位移系数νx= 2.441 600.2.5单桩水平承载力特征值按桩基规范式 5.7.2-2 确定: R ha = 0.75α3·EI·x0a/ νx 600.2.5.1 R ha= 0.75*0.59493*169079*0.01/2.441 = 109.4kN 600.2.5.2验算地震作用桩基的水平承载力时,R haE= 1.25R ha= 136.7kN 9#,10#楼,查电算信息风荷载作用下基底剪力为Vx=1158kn,Vy=2077kn,地震作用下基底剪力为 Vx=2292kn,Vy=3001kn.故由地震下控制。工程桩总桩数为64根。则作用于基桩顶处的水平力H ik 为 3001/64=47kn< R ha .满足要求(还未考虑土对筏板的有利抗侧力). 2,3#楼,查电算信息风荷载作用下基底剪力为Vx=1098kn,Vy=1560kn,地震作用下基底剪力为 Vx=2121kn,Vy=2048kn.故由地震下控制。工程桩总桩数为55根。则作用于基桩顶处的水平力H ik 为 2121/55=39kn< R ha .满足要求(还未考虑土对筏板的有利抗侧力). 500单桩水平承载力: ZH-500 500.1基本资料 500.1.1工程名称:工程一 500.1.2桩型:预应力混凝土管桩;桩顶约束情况:铰接 500.1.3管桩的编号 PHC-AB500(100),圆桩直径 d = 500mm,管桩的壁厚 t = 100mm; 纵向钢筋的根数、直径为 10φ10.7;桩身配筋率ρg= 0.877% 500.1.4桩身混凝土强度等级 C80, f t= 2.218N/mm , E c= 37969N/mm ; 纵向钢筋净保护层厚度 c = 25mm;钢筋弹性模量 E s= 200000N/mm 500.1.5桩顶允许水平位移 x0a= 10mm;桩侧土水平抗力系数的比例系数 m = 10MN/m4; 桩的入土长度 h = 28m 500.2计算结果 500.2.1桩身换算截面受拉边缘的截面模量 W0 500.2.1.1扣除保护层厚度的桩直径 d0= d - 2c = 500-2*25 = 450mm 500.2.1.2钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值αE= E s / E c= 200000/37969 = 5.2675 500.2.1.3预应力混凝土管桩的内径 d1= d - 2t = 500-2*100 = 300mm 500.2.1.4 W0=π·[(d4 - d14) / d] / 32 + π·d·(αE - 1)·ρg·d02 / 16 =π*[(0.54-0.34)/0.5]/32+π*0.5*(5.2675-1)*0.00877*0.452/16 = 0.011425m 500.2.2桩身抗弯刚度 EI 500.2.2.1桩身换算截面惯性矩 I0= W0·d0 / 2 = 0.01143*0.45/2 = 0.0025707m4 500.2.2.2 EI = 0.85E c·I0= 0.85*37969*1000*0.0025707 = 82965kN·m 500.2.3桩的水平变形系数α 按桩基规范式 5.7.5 确定:α = (m·b0 / EI)1/5 500.2.3.1圆形桩当直径 d ≤ 1m 时 b0= 0.9(1.5d + 0.5) = 0.9*(1.5*0.5+0.5) = 1.125m 500.2.3.2α = (m·b0 / EI)1/5= (10000*1.125/82965)0.2= 0.6706(1/m) 500.2.4桩顶水平位移系数νx 500.2.4.1桩的换算埋深αh = 0.6706*28 = 18.78m 500.2.4.2查桩基规范表 5.7.2,桩顶水平位移系数νx= 2.441 500.2.5单桩水平承载力特征值按桩基规范式 5.7.2-2 确定: R ha = 0.75α3·EI·x0a/ νx 500.2.5.1 R ha= 0.75*0.67063*82965*0.01/2.441 = 76.9kN 500.2.5.2验算地震作用桩基的水平承载力时,R haE= 1.25R ha= 96.1kN 1#楼,查电算信息风荷载作用下基底剪力为Vx=955.5kn,Vy=3962.8kn,地震作用下基底剪力为 Vx=4150.33kn,Vy=5372.60kn.故由地震下控制。工程桩总桩数为135根。则作用于基桩顶处的水平 力H ik 为5372.60/135=39.8kn< R ha .满足要求(还未考虑土对筏板的有利抗侧力). 4#楼,查电算信息风荷载作用下基底剪力为Vx=895.6kn,Vy=1853.1kn,地震作用下基底剪力为 Vx=2005.43kn,Vy=2587.28kn.故由地震下控制。工程桩总桩数为66根。则作用于基桩顶处的水平力 H ik 为2587.28/66=39.2kn< R ha .满足要求(还未考虑土对筏板的有利抗侧力).

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