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1、4.7 桩的平面布置原则,4.7.1 一般原则,为了使桩基中各桩受力比较均匀，布置时应尽可能使上部荷载的中心与桩群的横截面形心重合或接近。,布置桩位时，桩的间距（中心距）一般采用34倍桩径。 桩的最小中心距应符合规定。,4.7 桩的平面布置原则,4.7.2 布桩方法举例,（1）独立桩基,桩的最小中心距：S3d（一般34d) ； 边桩距承台边缘：d。,4.7 桩的平面布置原则,4.7.2 布桩方法举例,（2）墙下桩基,桩的最小中心距：3d（一般34d)； 尽量使群桩形心与荷载重心重合； 纵横墙交接处宜布置桩。,4.8 桩承台的设计,承台的作用: 将桩联结成一个整体，并把建筑物的荷载传到桩上，因而
2、承台应有足够的强度和刚度。,桩基承台分类: 柱下独立承台、柱下或墙下条形承台（梁式承台），以及筏板承台和箱形承台等。,承台设计内容包括: 选择承台材料及强度等级；几何形状及尺寸；承台结构承载力计算；满足构造要求。,4.8 桩承台的设计,4.8.1 构造要求,承台形状： 方形，矩形，三角形，多边形，圆形 最小宽度 500 mm 最小厚度 300 mm 最小埋深 500mm 桩外缘距离承台边缘 150mm 混凝土标号C20，保护层70mm 桩嵌入承台：大桩100mm，小桩50mm，主筋伸入承台30d,三桩承台按三向板带均匀配置，最里面三根钢筋相交成的三角形应位于柱截面范围内。,矩形承台板配筋应按双
3、向均匀布置， 直径10mm，间距100200mm。,承台梁的纵向主筋直径应不小于 12mm，架立筋不小于10mm，箍 筋不小于6mm。,4.8 桩承台的设计,4.8.1 构造要求,桩嵌入承台：大桩100mm，小桩50mm，主筋伸入承台30d,4.8 桩承台的设计,4.8.2 柱下桩基独立承台,(1) 受弯计算,柱下多桩矩形承台: 计算截面取在柱边和承台高度变化处（杯口外侧或台阶边缘），,Mx Ni yi My Ni xi,柱下等边三桩承台:见教材,Ni扣除承台和其上填土自重后相应于荷载效应基本组合时的第 i 桩竖向力设计值。,承台厚度一般按抗冲切和抗剪切条件确定，通常可先按抗冲切计算，再按抗剪
4、切复核；承台配筋通常按抗弯条件确定。,4.8 桩承台的设计,4.8.2 柱下桩基独立承台,(2) 受冲切计算,承台的冲切破坏,柱对承台的冲切,角桩对承台的冲切,柱对承台的冲切： Fl 2ox(bc aoy) oy(hc aox) hp ft ho,Fl F Ni,角桩对承台的冲切： Nl 1x(c2 a1y/2 ) 1y (c1 a1x/2 ) hp ft ho,各符号含义见教材P166。,4.8 桩承台的设计,4.8.2 柱下桩基独立承台,(3)受剪切计算,斜截面受剪承载力按下列公式计算：,桩基承台的剪切破坏面为一通过柱（墙）边与桩边连线所形成的斜截面。,Vhs ft boho,各符号含义见
5、教材P167。,(4)局部受压计算,当承台的混凝土强度等级低于柱或桩的混凝土强度等级时，验算,N0.9fc Al,N柱轴力设计值或桩顶反力设计值； fc承台混凝土轴心抗压强度设计值； Al柱截面面积，或桩顶截面面积。,4.9 桩基础设计的一般步骤,设计原则：桩基变形控制设计, 进行调查研究，场地勘察，收集有关资料； 确定桩基持力层； 选择桩材，确定桩的类型、外形尺寸和构造； 确定单桩承载力设计值； 根据上部结构荷载情况，初步拟定桩的数量和平面布置； 初步拟订承台的轮廓尺寸及承台底标高； 验算作用于单桩上的竖向和横向荷载； 验算承台尺寸及结构强度； 必要时验算桩基整体承载力和沉降量，当持力层下有
6、软弱下卧层时，验算软弱下卧层的地基承载力； 单桩设计，绘制桩和承台的结构及施工图。,4.9 桩基础设计的一般步骤,4.9.1 设计资料的收集,(1)上部结构的类型、尺寸、构造和使用要求； (2)工程地质勘察报告； (3)当地建材与施工能力、条件（包括施工机具、方法、经验等）； (4)施工场地及周围环境（包括交通、进出场条件、周围建筑要求、环境要求等）。,4.9 桩基础设计的一般步骤,4.9.2 选定桩型，确定单桩竖向及水平承载力,（1）桩型、桩身截面及桩长的选择,桩型的选择,混凝土灌注桩：圆形,沉管灌注桩直径：300500mm； 钻孔灌注桩直径：5001200mm； 扩底钻孔灌注桩：扩底直径1
7、2d.,混凝土预制桩：方形、圆形、三角形等 断面尺寸：550mm,桩身截面,环境，结构荷载；工程地质；施工；经济。,4.9 桩基础设计的一般步骤,4.9.2 选定桩型，确定单桩竖向及水平承载力,（1）桩型、桩身截面及桩长的选择,桩长的选择,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 有软弱下卧层时桩基下持力层厚度：4d 同一建筑物应该尽量采用相同桩径的桩基 考虑桩的材料及施工工艺、经济条件。,4.9 桩基础设计的一般步骤,4.9.2 选定桩型，确定单桩竖向及水平承载力,（1）桩型、桩身截面及桩长的选择,桩长的选择,采用预制钢筋混凝土方桩，断面350mm350mm。,以粉质粘土作为持
8、力层，桩沉入持力层深度，,30.35m=1.05m,(不包括桩尖部分),伸入承台5cm，考虑桩尖长度0.6m，则桩全长,l=8.3+1.05+0.05+0.6=10m,4.9 桩基础设计的一般步骤,4.9.2 选定桩型，确定单桩竖向及水平承载力,（1）桩型、桩身截面及桩长的选择,桩长的选择,（2）单桩竖向及水平承载力,单桩竖向承载力Ra：单桩竖向静载试验法，规范经验公式法,水平竖向承载力RHa：单桩水平静载试验法，规范公式法,偏心增大系数，一般取1.11.2,4.9 桩基础设计的一般步骤,4.9.3 桩的平面布置及承载力验算,(1) 桩数和平面布置,承受竖向中心荷载的桩基，,承受竖向偏心荷载的
9、桩基，,桩的中心距：,桩的最小中心距：3d（一般34d)；,边桩距承台边缘：d。,桩的平面布置：,关于Gk的说明,4.9 桩基础设计的一般步骤,4.9.3 桩的平面布置及承载力验算,(2) 桩基承载力验算,桩顶荷载计算,桩顶荷载的计算简图,Hik=Hk/n,轴心竖向力作用下,偏心竖向力作用下,水平力,单桩承载力验算,轴心受力： Qk Ra 偏心受力： Qkmax1.2 Ra 水平力：Hik RHa,4.9 桩基础设计的一般步骤,4.9.3 桩的平面布置及承载力验算,(2) 桩基承载力验算,桩基软弱下卧层承载力验算,当桩端持力层下存在软弱下卧层时，必须验算其强度是否满足要求。 实体深基础法 +
10、浅基础的软弱下层验算,桩基沉降验算,对于应进行沉降验算的建筑物桩基，其沉降不得超过建筑物的允许沉降值。,桩基负摩阻力验算,4.9 桩基础设计的一般步骤,4.9.4 桩身结构设计,(1) 桩和桩基的构造要求,桩轴心受压时，,QcAp fc,(2)桩身混凝土强度,工作条件系数，预制取0.75，灌注取0.60.7,预制桩的混凝土强度不应低于C30， 灌注桩不应低于C20,桩的主筋应经计算确定,最小配筋率的限制,桩顶嵌入承台内的长度不宜小于50mm,预制桩施工过程桩身结构计算,4.9 桩基础设计的一般步骤,4.9.5 承台设计,4.9.6 绘制桩和承台的结构及施工图,构造要求 受弯计算 受冲切计算 受剪切计算 局部受压计算,注意图纸的标准格式 桩和承台的平面图、剖面图、配筋图 设计说明,这是某工地600预制桩被挤断的照片,一个承台六根桩,有四五根桩断掉,打的时候收锤无问题,锤第二根桩挤断第一根,锤第三根挤断第二根桩。,4.9 桩基础设计的一般步骤,4.9.7 桩的质量检验,