單樁承載力計算書58

北京世紀旗云軟件技術有限公司地址：北京市海淀區(qū)羅莊北里錦秋家園9號樓1301室郵編：100088Email：support@電話真樁承載力計算書項目名稱_____________構件編號_____________設計_____________校對_____________審核_____________計算時間2016年5月23日（星期一）18:53一、設計資料 1.單樁設計參數(shù) 樁類型編號Z-A 樁型及成樁工藝：干作業(yè)灌注樁 樁身直徑d=1.500m 樁身長度l=6.00m 混凝土強度等級C30 主筋28C25 混凝土保護層厚度c=50mm 樁頂水平位移允許值0a=10mm 樁頂標高20.55m 2.巖土性能層號巖土名稱抗拔系數(shù)極限側(cè)阻力標準值qsik(kPa)極限端阻力標準值qpk(kPa)水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)m(MN/m4)1填土00052粉質(zhì)粘土0.748460143粉砂0.548500144粉質(zhì)粘土0.748500145粉砂0.548500146粉土0.748500147粉質(zhì)粘土0.74860014 3.K01天然地面標高20.85m 地下水位標高10.35m層號巖土名稱層厚(m)層底標高(m)層底埋深(m)1填土2.5018.352.502粉質(zhì)粘土3.6014.756.103粉砂0.7014.056.804粉質(zhì)粘土1.6012.458.405粉砂2.909.5511.307粉質(zhì)粘土0.409.1511.705粉砂1.607.5513.306粉土2.205.3515.50 注：標高均指絕對標高。 4.設計依據(jù) 《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94-2008二、豎向抗壓承載力 單樁極限承載力標準值： Quk=usiqsikli+pqpkAp =4.71×(0.88×0×2.20+0.88×48×3.60+0.81×48×0.20)+0.81×500×1.77 =1471kN 單樁豎向承載力特征值Ra=Quk/2=736kN由于該軟件無法考慮抗浮水位下降引起的負摩擦力，需要手動計算復核：軸心豎向力作用下：Nk=Fk+Gk+F下拉/2=53.2+3.14*0.752*6.0*27+160=53.2+286.13+160=499.33kN軸心豎向力作用下：Nk（499.33kN）<Ra（736kN），滿足要求.Ⅰ.與理正軟件對比：理正軟件計算結(jié)果單樁豎向承載力特征值Ra=649.46kN，兩者不一致.世紀旗云軟件未考慮負摩擦力，故數(shù)值比理正偏大。三、豎向抗拔承載力 基樁抗拔極限承載力標準值： Tuk=iqsikuili =0.00×0×4.71×2.20+0.70×48×4.71×3.60+0.50×48×4.71×0.20 =593kN基樁抗拔極限承載力特征值Tuk/2=296.5kN基樁上拔力標準值Nk：Nk=F浮+F拉=ρ液*V排*g+F拉

=1*3.14*0.752*6.0*9.8+0=103.86kN基樁自重標準值Gk（按高聳結(jié)構設計規(guī)范7.3.14取0.9的安全系數(shù)）：0.9Gk=0.9*3.14*0.752*6.0*27KN/m3=275.51kNNk（103.86kN）≤Tuk/2+Gp*0.9（554.01kN），滿足要求Ⅰ.與理正軟件對比：理正軟件計算結(jié)果基樁抗拔極限承載力標準值Tuk=593kN，兩者一致。Ⅱ.抗拔承載力結(jié)果判斷：按高聳結(jié)構設計規(guī)范7.3.14基樁/土自重Gp應取0.9的安全系數(shù)，理正軟件直接取1.0的系數(shù)，理正計算結(jié)果應具有一定的安全系數(shù)?；鶚犊拱螛O限承載力標準值Tuk計算值，樁基規(guī)范5.4.6采用抗拔系數(shù)考慮折減，高聳結(jié)構設計規(guī)范7.3.14采用0.6~0.8的折減系數(shù)考慮，兩者基本一致。Ⅲ.按照CECS236-2008鋼結(jié)構單管通信塔技術規(guī)程的規(guī)定，柱腳拉力應為基本組合拉力/1.35，對于通信塔標準圖集限定的場地條件，其結(jié)果一般與踏腳拉力的標準組合近似一致。故直接取其標準組合拉力計算基樁抗拔。四、水平承載力 樁側(cè)土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)： m=EQ\F(m1h12+m2(2h1+h2)h2,hm2) =EQ\F(5.0×2.20×2.20+14.0×7.20×2.80,5.002) =12.3MN/m4 樁身配筋率g=13744/1767146=0.778% 鋼筋與混凝土彈性模量的比值E=20/3.00=6.7 扣除保護層厚度的樁直徑d0=1.40m 樁身換算截面受拉邊緣的截面模量： W0=EQ\F(pd,32)[d2+2(aE-1)rgd02] =EQ\F(1.50p,32)[1.502+2×(6.7-1)×0.00778×1.402] =0.357m3 樁身換算截面慣性矩I0=W0d0/2=0.2497m4 樁身抗彎剛度EI=0.85EcI0=0.85×3.00×107×0.2497=6368566kN·m2 樁身的計算寬度b0=0.9(d+1)=2.25m 樁的水平變形系數(shù)=EQ\R(5,\F(mb0,EI))EQ=\R(5,\F(12258×2.25,6368566))=0.34m-1 樁身水平位移系數(shù)vx=3.526（換算埋深小于2.4者，直接取2.4對應值，造成水平承載力特征值計算偏大，部分失真） 單樁水平承載力特征值： Rha=EQ0.75\F(a3EI,vx)c0a =EQ0.75×\F(0.343×6368566,3.526)×0.010 =517kNHik：標準荷載組合樁頂水平力（剪力）：Hik=27.9kNHik（27.9kN）<Rha（517kN），滿足要求與理正軟件對比：理正軟件計算結(jié)果單樁水平承載力特征值Rha=391kN,兩者不一致。該項目的換算埋深為αh=0.34*6.0=2.00，已超越樁基規(guī)范表5.7.2的限值，理正軟件按實際換算埋深線性順延計算樁頂水平位移系數(shù)vx，世紀旗云直接采取換算埋深為2.4的樁頂水平位移系數(shù)vx，綜合判斷理正軟件計算較為合理。下面是與理正軟件設計人員溝通結(jié)果：Ⅰ.參照JTG_D63-2007_公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范，該規(guī)范附錄P和附錄Q里也考慮剛性樁的問題了，按照這個規(guī)范的意思，換算深度接近2.4的還是可以繼續(xù)按照m法計算的，只是要考慮放大彎矩。目前理正換算深度小于2.4，線性增大樁頂水平位移系數(shù)，減小樁頂最大彎矩系數(shù)，從而造成土的承載力降低，相當于變相增大樁身彎矩。跟這個規(guī)范的意圖一致。當然換算埋深太小，再用理正目前的線性推算就不大合適了。Ⅱ.樁基規(guī)范中判斷換算埋深小于2.4就不是典型柔性樁了，m法計算樁基于典型的柔性樁推演的公式，適度放寬可以，多了肯定就失真了。Ⅲ.樁長小于3米，樁徑比小于1:3，那就應直接按墩處理計算了。以上計算方法均不符合要求。（目前設計中樁均大于該限值。受水位影響無法實現(xiàn)的則直接采取筏板基礎。墩基礎對土質(zhì)要求很高，現(xiàn)場填土稍厚則無法滿足，考慮方案的安全適用，目前一般情況不考慮該種方案）Ⅴ.下圖為目前計算換算埋深小于2.4時，理正軟件樁頂水平位移系數(shù)計算的求法：與CECS236-2008鋼結(jié)構單管通信塔技術規(guī)程6.2.2對比：