桩基础设计习题讲解--书上例题

HuaihaiInstituteofTechnology淮海工学院土木工程系（）桩基础设计习题基础工程课程习题HuaihaiInstituteofTechnology淮海工学院土木工程系（）桩基础设计习题例题4-2如图所示，柱截面尺寸：bc=450mm，hc=600mm，荷载标准组合时作用于柱底的荷载为：Fk=2800KN，Mk=210KNm，Hk=145KN，拟采用混凝土预制桩基础，方桩边长bp=350mm，桩长12m。已确定单桩竖向承载力特征值Ra=500KN，承台混凝土C20，钢筋HRB335级，试设计该桩基础。y600450例图4-2HKFKMKXHuaihaiInstituteofTechnology淮海工学院土木工程系（）桩基础设计习题500xy600450例图4-2HKFKMK解：C20混凝土：ft=1100kPa;HRB335级钢筋：fy=300N/mm2。（1）桩的类型和尺寸已确定，桩身结构设计从略。（2）初选桩的根数：暂取6根（5.6×1.1=6.16根）。6.55002800RFnk＞HuaihaiInstituteofTechnology淮海工学院土木工程系（）桩基础设计习题aKKRGFn偏心荷载作用（偏心受压），如果群桩重心与荷载合力点重合，桩数按上式计算，否则，按上式计算适当增加（10%～20%）。HuaihaiInstituteofTechnology淮海工学院土木工程系（）桩基础设计习题105035028003501750525130070500xy600450例图8-38HKFKMK3505253501050（3）初选承台尺寸桩距（按表8.18，此处偏小）：mds05.135.00.30.3承台长边：ma8.2)05.135.0(2承台短边：75.105.135.02b暂取承台埋深：1.3m，承台高h=0.8m(注：h＞0.3m），桩顶深入承台50mm，钢筋保护层取35mm。承台有效高度：mmmh715715.0035.005.08.00HuaihaiInstituteofTechnology淮海工学院土木工程系（）桩基础设计习题单桩承载力验算：（4）桩顶荷载计算：取承台及上土的平均重度γG=20KN/m3单桩承载力验算：桩顶平均竖向力：kNRkNnGFQakkK5009.48763.175.18.2202800若单桩竖向力承载力特征值不知道，可以根据公式求aR105035028003501750525130070500xy600450例图8-38HKFKMK3505253501050HuaihaiInstituteofTechnology淮海工学院土木工程系（）桩基础设计习题例：某工程采用边长为400mm的方形预制桩，桩长11m，承台埋深1.5m，承台高度0.9m，土层分布：0~1.5m填土；1.5~3m粘土，=13kPa；3~8m淤泥，=4kPa；8~11m粘土，=35kPa；11m以后都是粘土，=45kPa，=1300kPa，求预制桩单桩竖向承载力特征值。siaqpaqsiaqsiaqsiaq解：isiapppaalquAqRml85.10)5.08.0355.1(05.00取11m4.04.01300)8.045335545.113(4.04KN8.4968.288208HuaihaiInstituteofTechnology淮海工学院土木工程系（）桩基础设计习题5m1.5m1.5m3m2d0.5m0.05mkPaqsia45kPaqsia4kPaqsia13kPaqsia35kPaqpa1300HuaihaiInstituteofTechnology淮海工学院土木工程系（）桩基础设计习题03.4106002.15.5656.779.48705.1405.1)8.0145210(9.487)(22maxmaxminKNKNRKNxxhHMNNaikkk单桩竖向承载力验算符合要求。105035028003501750525130070500xy600450例图8-38HKFKMK3505253501050HuaihaiInstituteofTechnology淮海工学院土木工程系（）桩基础设计习题单桩水平力标准值：KNnHHkk2.246/1451KNKN2.2445Rh估算单桩水平承载力特征值：因此单桩水平承载力满足要求。公式（4-54）105035028003501750525130070500xy600450例图8-38HKFKMK3505253501050HuaihaiInstituteofTechnology淮海工学院土木工程系（）桩基础设计习题C1=600a0x=700300120040032004002000a0y=175225C2=600600140070830500ⅠⅠⅡⅡxy600450例图4-2HKFKMK（5）承台受冲切承载力验算a.柱边冲切承载力验算计算公式：000002hfahabFthpxcyycxlilNFF2.084.000xx000haxx2.084.000yy000hayyyxaa00——自柱长边或短边到最近桩边的水平距离。HuaihaiInstituteofTechnology淮海工学院土木工程系（）桩基础设计习题承台相关承载力计算采用荷载效应基本组合时柱底内力：KNFFK3780280035.135.1KNmMMK5.28321035.135.1KNHHK75.19514535.135.1105035028003501750525130070500xy600450例图8-38HKFKMK3505253501050HuaihaiInstituteofTechnology淮海工学院土木工程系（）桩基础设计习题扣除承台及上土的自重后的桩顶竖向力设计值：kNnFN63063780KNKNxxHhMNNi7.5383.7213.9163005.1405.1)8.075.1955.283(630)(22maxmaxmin105035028003501750525130070500xy600450例图8-38HKFKMK3505253501050HuaihaiInstituteofTechnology淮海工学院土木工程系（）桩基础设计习题105035028003501750525130070500xy600450例图8-38HKFKMK3505253501050123456HuaihaiInstituteofTechnology淮海工学院土木工程系（）桩基础设计习题桩号1630-1.05-91.3538.726300063036301.0591.3721.34630-1.05-91.3538.756300063066301.0591.3721.3iN2)(iixxHhMnFNix各桩扣除承台和其上填土自重后的桩顶竖向力设计值2)(iixxHhMnFHuaihaiInstituteofTechnology淮海工学院土木工程系（）桩基础设计习题a.柱边冲切承载力验算KNNFFil3780035.12800βhp--受冲切承载力截面高度影响系数，当h≤800㎜时，βhp取1.0；当h≥2000㎜时，βhp取0.9；其间按线性内插法取用。0.1hpiN——冲切破坏锥体范围内各桩的净反力设计值之和。14539.1575.08.0235.026.005.18.00tg冲切破坏锥体斜面与承台底面的夹角如果柱边和桩边形成的斜面与承台底面的夹角大于45度，则此斜面为冲切斜面。105035028003501750525130070500xy600450例图8-38HKFKMK3505253501050HuaihaiInstituteofTechnology淮海工学院土木工程系（）桩基础设计习题ya0mmammayx125235024502105057523502600105000105035028003501750525130070500xy600450例图8-38HKFKMK3505253501050yxaa00——自柱长边或短边到最近桩边的水平距离。xa0HuaihaiInstituteofTechnology淮海工学院土木工程系（）桩基础设计习题837.02.0804.084.02.084.000xx)0.1~25.0(804.0715.0575.0000haxx867.12.025.084.02.084.000yy25.0,25.0175.0715.0125.0000取＜hayyKNFKNhfahablthpxcyycx37808.4207200000＞柱边冲切承载力验算满足要求。105035028003501750525130070500xy600450例图8-38HKFKMK3505253501050HuaihaiInstituteofTechnology淮海工学院土木工程系（）桩基础设计习题b.角桩向上冲切承载力验算0111121max)2()2(hfacacNthpxyyx2.056.011xx011haxx2.056.011yy011hayyλ1x、λ1y—为角桩冲跨比取值范围0.25~1.0；105035028003501750525130070500xy600450例图8-38HKFKMK3505253501050HuaihaiInstituteofTechnology淮海工学院土木工程系（）桩基础设计习题b.角桩向上冲切承载力验算yyyyxxxxaaaamcc