計(jì)算過(guò)程 12基礎(chǔ)

第8章 高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 12 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)12.1 工程地質(zhì)資料：根據(jù)廣州市城市規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院提供的廣州某豪華公寓巖土工程勘察報(bào)告的工程地質(zhì)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(zhì)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(tái)的長(zhǎng)邊和短邊為：承臺(tái)埋深取1.8m，承臺(tái)高0.8m，樁頂伸入承臺(tái)85mm，鋼筋保護(hù)層厚度取50mm，則承臺(tái)有效高度為：承臺(tái)大樣及樁布置見(jiàn)圖10-1。10-1 承臺(tái)大樣及樁布置圖3) 計(jì)算樁頂荷載設(shè)計(jì)值。計(jì)算樁頂荷載設(shè)計(jì)值取承臺(tái)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(wú)須驗(yàn)算考慮群樁效應(yīng)的基樁水平承載力設(shè)計(jì)值。4) 承臺(tái)受沖切承載力計(jì)算。a.柱邊對(duì)承臺(tái)的沖切柱對(duì)承臺(tái)的沖切按下式計(jì)算 （8-3）式中：扣除承臺(tái)及其上填土自重，作用在沖切破壞錐體上相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合的沖切力設(shè)計(jì)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(chǔ)設(shè)計(jì)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(nèi)邊緣至承臺(tái)外邊緣距離角樁對(duì)承臺(tái)的沖切按下式計(jì)算 式中：扣除承臺(tái)及其上填土自重后角樁樁頂相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的豎向力設(shè)計(jì)值； 承臺(tái)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(tái)底角樁內(nèi)邊緣引沖切線與承臺(tái)頂或承臺(tái)變階處相交點(diǎn)至角樁內(nèi)邊緣的水平距離； 、從角樁內(nèi)邊緣至承臺(tái)外邊緣的距離?？鄢信_(tái)及其上填土自重，作用在沖切破壞錐體上相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合的沖切力設(shè)計(jì)值；角樁沖切滿足要求。5) 承臺(tái)受剪承載力計(jì)算承臺(tái)斜截面受剪計(jì)算按下式計(jì)算 式中：扣除承臺(tái)及其上填土自重后角樁樁頂相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)斜截面最大剪力設(shè)計(jì)值； 承臺(tái)計(jì)算截面處的計(jì)算寬度； 計(jì)算寬度處承臺(tái)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(duì)斜截面截面，驗(yàn)算同上相同，滿足要求。6) 承臺(tái)局部受壓計(jì)算承臺(tái)采用的混凝土等級(jí)是C30，預(yù)制管樁的混凝土等級(jí)是C80，承臺(tái)和柱的強(qiáng)度等級(jí)一樣，不用驗(yàn)算柱下承臺(tái)局部受壓；承臺(tái)比樁的強(qiáng)度小，需要驗(yàn)算樁上承臺(tái)的局部受壓。承臺(tái)局部受壓承載力按下式計(jì)算 （8-6）式中：局部受壓面上作用的局部荷載或局部壓力設(shè)計(jì)值； 混凝土強(qiáng)度影響系數(shù)； 混凝土局部受壓時(shí)的強(qiáng)度提高系數(shù)； 混凝土局部受壓凈面積。承臺(tái)局部受壓滿足要求。7) 承臺(tái)受彎承載力計(jì)算考慮承臺(tái)效應(yīng)i樁為豎向總反力設(shè)計(jì)值。采用 18，n=4172.04/254.5+1=17根 s=（L-70）/n=125mm,取120mm，則選 18120，承臺(tái)配筋圖如圖12-2。12.4W3下的樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)地質(zhì)資料參照12.1節(jié)，12.4.1 初選樁長(zhǎng)和樁徑：上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的荷載設(shè)計(jì)值，通過(guò)PKPM的SATWE軟件計(jì)算分析可知手計(jì)同機(jī)計(jì)的結(jié)果差別不大，手計(jì)比較大，所以X方向的采用手計(jì)，Y方向的由于沒(méi)進(jìn)行手計(jì)，采用機(jī)計(jì)的結(jié)果，同時(shí)計(jì)算時(shí)沒(méi)加上基礎(chǔ)梁傳來(lái)的荷載，設(shè)計(jì)值應(yīng)加上基礎(chǔ)梁傳來(lái)的：圖12-2A/F柱下承臺(tái)配筋大樣圖、，、。采用預(yù)應(yīng)力PHC混凝土管樁基礎(chǔ)，樁徑取500mm，壁厚100mm，樁長(zhǎng)取20m，樁身材料C80混凝土。承臺(tái)材料C30混凝土，配置HRB335級(jí)鋼筋。管樁單樁豎向承載力的確定：管樁樁身豎向承載力設(shè)計(jì)值同A柱下的設(shè)計(jì)相同單樁豎向承載力標(biāo)準(zhǔn)值（與A柱設(shè)計(jì)相同）為了簡(jiǎn)化計(jì)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(yīng)單樁單位豎向承載力設(shè)計(jì)值為（考慮樁主要為端承樁，所以確定不考慮群樁效應(yīng)）：12.4.2 確定樁數(shù)和承臺(tái)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(tái)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(gòu)造要求得：承臺(tái)邊緣到邊樁中心為一個(gè)樁直徑500mm，邊緣挑出500-200=300mm150mm,滿足要求。取承臺(tái)的長(zhǎng)邊和短邊為：承臺(tái)埋深取2.0m，承臺(tái)高1.0m，樁頂伸入承臺(tái)85mm，鋼筋保護(hù)層厚度取50mm，則承臺(tái)有效高度為：承臺(tái)大樣及樁布置見(jiàn)圖10-3。103 承臺(tái)大樣及樁布置圖12.4.3 計(jì)算樁頂荷載設(shè)計(jì)值。計(jì)算樁頂荷載設(shè)計(jì)值取承臺(tái)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(wú)須驗(yàn)算考慮群樁效應(yīng)的基樁水平承載力設(shè)計(jì)值。12.4.4 承臺(tái)驗(yàn)算與承載力配筋1) 承臺(tái)受沖切承載力計(jì)算。a.柱邊對(duì)承臺(tái)的沖切柱對(duì)承臺(tái)的沖切按下式計(jì)算（各參數(shù)含義同上獨(dú)立樁基礎(chǔ)） 現(xiàn)將圓樁換算成方樁：由基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范得沖跨比和沖切系數(shù)墻長(zhǎng)邊到邊樁內(nèi)邊緣的水平距離為墻短邊到邊樁內(nèi)邊緣的水平距離小于零，并且短邊邊中無(wú)樁，難形成對(duì)承臺(tái)的沖切，所以不用進(jìn)行沖切驗(yàn)算。柱邊沖切滿足要求。b.角樁向上沖切，從角樁內(nèi)邊緣至承臺(tái)外邊緣距離角樁對(duì)承臺(tái)的沖切按下式計(jì)算 扣除承臺(tái)及其上填土自重，作用在沖切破壞錐體上相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合的沖切力設(shè)計(jì)值；分析可知道：Y方向上柱子在樁線以內(nèi)，所以不用進(jìn)行角樁沖切驗(yàn)算角樁沖切滿足要求。2) 承臺(tái)受剪承載力計(jì)算承臺(tái)斜截面受剪計(jì)算按下式計(jì)算 剪跨比與以上沖垮比相同，故對(duì)斜截面截面（短邊方向），柱邊到樁內(nèi)邊緣水平距離小于零，滿足斜截面抗剪要求承臺(tái)受剪承載力計(jì)算3) 承臺(tái)局部受壓計(jì)算承臺(tái)采用的混凝土等級(jí)是C30，預(yù)制管樁的混凝土等級(jí)是C80，承臺(tái)和柱的強(qiáng)度等級(jí)一樣，不用驗(yàn)算柱下承臺(tái)局部受壓；承臺(tái)比樁的強(qiáng)度小，需要驗(yàn)算樁上承臺(tái)的局部受壓。承臺(tái)局部受壓承載力按下式計(jì)算 （8-6）式中：局部受壓面上作用的局部荷載或局部壓力設(shè)計(jì)值； 混凝土強(qiáng)度影響系數(shù)； 混凝土局部受壓時(shí)的強(qiáng)度提高系數(shù)； 混凝土局部受壓凈面積。承臺(tái)局部受壓滿足要求。4) 承臺(tái)受彎承載力計(jì)算不考慮承臺(tái)效應(yīng)i樁為豎向總反力設(shè)計(jì)值。各排樁豎向反力為總豎向反力計(jì)算由前已計(jì)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(gòu)造要求