計算過程 12基礎

第8章 高強預應力管樁基礎設計 12 基礎設計12.1 工程地質資料：根據(jù)廣州市城市規(guī)劃勘測設計研究院提供的廣州某豪華公寓巖土工程勘察報告的工程地質資料如下：第一層：人工填土，平均厚度2.0m，2028第二層：粘土（軟塑0.75IL=0.851.0），平均厚度2.6m，第三層：中砂（松散），平均厚度1.4m，第四層：粘土（可塑0.25 IL=0.600.75），平均厚度2.1m，第五層：中砂（中密），平均厚度1.8m，第六層：粉質粘土（可塑0.25 IL=0.420.50），平均厚度0.6m，第七層：粘土（硬塑0 IL=0.18150mm,滿足要求。取承臺的長邊和短邊為：承臺埋深取1.8m，承臺高0.8m，樁頂伸入承臺85mm，鋼筋保護層厚度取50mm，則承臺有效高度為：承臺大樣及樁布置見圖10-1。10-1 承臺大樣及樁布置圖3) 計算樁頂荷載設計值。計算樁頂荷載設計值取承臺及其上土的平均重度，則樁頂豎向荷載特征值為:滿足要求?；鶚端搅σ虼藷o須驗算考慮群樁效應的基樁水平承載力設計值。4) 承臺受沖切承載力計算。a.柱邊對承臺的沖切柱對承臺的沖切按下式計算 （8-3）式中：扣除承臺及其上填土自重，作用在沖切破壞錐體上相應于荷載效應基本組合的沖切力設計值； 沖切破壞錐體的有效高度； 受沖切承載力截面高度影響系數(shù)； 、沖切系數(shù)； 、柱邊或變階處至樁邊的水平距離； 、柱的尺寸?，F(xiàn)將圓樁換算成方樁：由基礎設計規(guī)范得沖跨比和沖切系數(shù)柱邊沖切滿足要求。b.角樁向上沖切，從角樁內邊緣至承臺外邊緣距離角樁對承臺的沖切按下式計算 式中：扣除承臺及其上填土自重后角樁樁頂相應于荷載效應基本組合時的豎向力設計值； 承臺外邊緣的有效高度； 受沖切承載力截面高度影響系數(shù)； 、角樁沖切系數(shù)； 、從承臺底角樁內邊緣引沖切線與承臺頂或承臺變階處相交點至角樁內邊緣的水平距離； 、從角樁內邊緣至承臺外邊緣的距離。扣除承臺及其上填土自重，作用在沖切破壞錐體上相應于荷載效應基本組合的沖切力設計值；角樁沖切滿足要求。5) 承臺受剪承載力計算承臺斜截面受剪計算按下式計算 式中：扣除承臺及其上填土自重后角樁樁頂相應于荷載效應基本組合時斜截面最大剪力設計值； 承臺計算截面處的計算寬度； 計算寬度處承臺的有效高度； 剪切系數(shù)； 受剪切承載力截面高度影響系數(shù)。剪跨比與以上沖垮比相同，故對斜截面截面，驗算同上相同，滿足要求。6) 承臺局部受壓計算承臺采用的混凝土等級是C30，預制管樁的混凝土等級是C80，承臺和柱的強度等級一樣，不用驗算柱下承臺局部受壓；承臺比樁的強度小，需要驗算樁上承臺的局部受壓。承臺局部受壓承載力按下式計算 （8-6）式中：局部受壓面上作用的局部荷載或局部壓力設計值； 混凝土強度影響系數(shù)； 混凝土局部受壓時的強度提高系數(shù)； 混凝土局部受壓凈面積。承臺局部受壓滿足要求。7) 承臺受彎承載力計算考慮承臺效應i樁為豎向總反力設計值。采用 18，n=4172.04/254.5+1=17根 s=（L-70）/n=125mm,取120mm，則選 18120，承臺配筋圖如圖12-2。12.4W3下的樁基礎設計地質資料參照12.1節(jié)，12.4.1 初選樁長和樁徑：上部結構傳來的荷載設計值，通過PKPM的SATWE軟件計算分析可知手計同機計的結果差別不大，手計比較大，所以X方向的采用手計，Y方向的由于沒進行手計，采用機計的結果，同時計算時沒加上基礎梁傳來的荷載，設計值應加上基礎梁傳來的：圖12-2A/F柱下承臺配筋大樣圖、，、。采用預應力PHC混凝土管樁基礎，樁徑取500mm，壁厚100mm，樁長取20m，樁身材料C80混凝土。承臺材料C30混凝土，配置HRB335級鋼筋。管樁單樁豎向承載力的確定：管樁樁身豎向承載力設計值同A柱下的設計相同單樁豎向承載力標準值（與A柱設計相同）為了簡化計算，并且樁端部支撐在巖層上故視為嵌巖樁,不考慮群樁效應單樁單位豎向承載力設計值為（考慮樁主要為端承樁，所以確定不考慮群樁效應）：12.4.2 確定樁數(shù)和承臺尺寸a) 初選樁數(shù)及布樁(根)由于受偏心荷載作用，故取b) 初選承臺尺寸，查樁基規(guī)范，樁距如下： 取x方向取1500mm；Y方向取1800mm.根據(jù)樁構造要求得：承臺邊緣到邊樁中心為一個樁直徑500mm，邊緣挑出500-200=300mm150mm,滿足要求。取承臺的長邊和短邊為：承臺埋深取2.0m，承臺高1.0m，樁頂伸入承臺85mm，鋼筋保護層厚度取50mm，則承臺有效高度為：承臺大樣及樁布置見圖10-3。103 承臺大樣及樁布置圖12.4.3 計算樁頂荷載設計值。計算樁頂荷載設計值取承臺及其上土的平均重度，則樁頂豎向荷載特征值為:滿足要求?；鶚端搅σ虼藷o須驗算考慮群樁效應的基樁水平承載力設計值。12.4.4 承臺驗算與承載力配筋1) 承臺受沖切承載力計算。a.柱邊對承臺的沖切柱對承臺的沖切按下式計算（各參數(shù)含義同上獨立樁基礎） 現(xiàn)將圓樁換算成方樁：由基礎設計規(guī)范得沖跨比和沖切系數(shù)墻長邊到邊樁內邊緣的水平距離為墻短邊到邊樁內邊緣的水平距離小于零，并且短邊邊中無樁，難形成對承臺的沖切，所以不用進行沖切驗算。柱邊沖切滿足要求。b.角樁向上沖切，從角樁內邊緣至承臺外邊緣距離角樁對承臺的沖切按下式計算 扣除承臺及其上填土自重，作用在沖切破壞錐體上相應于荷載效應基本組合的沖切力設計值；分析可知道：Y方向上柱子在樁線以內，所以不用進行角樁沖切驗算角樁沖切滿足要求。2) 承臺受剪承載力計算承臺斜截面受剪計算按下式計算 剪跨比與以上沖垮比相同，故對斜截面截面（短邊方向），柱邊到樁內邊緣水平距離小于零，滿足斜截面抗剪要求承臺受剪承載力計算3) 承臺局部受壓計算承臺采用的混凝土等級是C30，預制管樁的混凝土等級是C80，承臺和柱的強度等級一樣，不用驗算柱下承臺局部受壓；承臺比樁的強度小，需要驗算樁上承臺的局部受壓。承臺局部受壓承載力按下式計算 （8-6）式中：局部受壓面上作用的局部荷載或局部壓力設計值； 混凝土強度影響系數(shù)； 混凝土局部受壓時的強度提高系數(shù)； 混凝土局部受壓凈面積。承臺局部受壓滿足要求。4) 承臺受彎承載力計算不考慮承臺效應i樁為豎向總反力設計值。各排樁豎向反力為總豎向反力計算由前已計算。采用 18，n=4000/254.5+1=17根 s=（L-70）/n=125mm,取120mm，則選 20120，采用 14，n=2047.0/153.9+1=15根 s=（L-70）/n=125mm（6400-70）/15=422 考慮配筋間距構造要求