桩基沉降计算(ZCJ-2)
项目名称 构件编号 日 期 设 计 校 对 审 核 执行规范:
《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010), 本文简称《混凝土规范》 《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002), 本文简称《地基规范》 《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008), 本文简称《桩基规范》 -----------------------------------------------------------------------
1. 设计资料
1.1 桩平面布置图
1.2 已知条件 (1) 桩参数
桩身材料与施工工艺 泥浆护壁钻(冲)孔桩 桩身混凝土强度等级 C30 承载力性状 端承桩 截面形状 圆形 直径(mm) 1000 桩长(m) 18.300
(2) 计算内容参数
(3) 土层参数 层号 土类名称 层厚 层底标 重度 饱和重度 压缩模量 承载力特 (m) 高(m) (kN/m3) (kN/m3) (MPa) 征值(kPa) fak 1 填土 0.70 10.02 19.50 --- 2.00 120.00 2 粘性土 6.60 3.42 19.50 --- 5.00 130.00 3 粘性土 11.10 -7.68 19.00 19.00 6.00 210.00 4 岩石 8.70 -16.38 --- 20.00 15.00 350.00 5 岩石 6.90 -23.28 --- 21.00 25.00 550.00 6 岩石 0.50 -23.78 --- 24.00 10000.00 2000.00 7 岩石 10.00 -33.78 --- 25.00 10000.00 4000.00
1.3 计算内容
2 计算过程及计算结果 2.1 沉降计算方法
根据《桩基规范》5.5.6及5.5.14 单桩，应按明德林法计算
自动选择计算方法，按明德林法计算
2.2 计算附加压力 (1) 承台底应力
承台底面积 : A = 1.300×1.300 = 1.690(m2
) 承台底埋深 : h = 16.720(m)
承台及承台以上土重 : G = γ×h×A = 20.000×16.720×1.690 = 565.136(kN) 承台底自重应力 : σc0 = 2.330(kPa)
承台底应力 : σ = (N+G)/A = (7500.000+565.136)/1.690 = 4772.271(kPa)
(2) 承台底均布压力
地基承载力特征值 : fak = 210.000(kPa) (《桩基规范》5.2.5) 承台底均布压力 : Pc = ηc×fak = 0.090×210.000 = 18.900(kPa)
(3) 桩顶附加荷载
桩身截面积 A2
p = 0.785(m)
承台净面积 : A0.785 = 0.905(m2
净 = A - n×Ap = 1.690-1×)
各桩桩顶荷载 : Qi = (σ×A-Pc×A净)/n = (4772.271×1.690-18.900×0.905)/1 = 8048.040(kN) 各桩桩顶附加荷载 : Qci = Qi-σc0×Ap = 8048.040-2.330×0.785 = 7840.435(kN)
2.3 沉降计算
(1) 沉降计算公式
根据《桩基规范》5.5.15 计算桩基沉降计算深度Zn
zzc0.20c
式中：
σz —— 计算深度处由桩引起的附加应力，按《桩基规范》附录F 采用明德林法计算
两者之间可线性插值
ψ —— 桩基沉降计算经验系数，无当地经验时，可取1.0 σzc —— 计算深度处由承台土压力引起的附加应力，按《桩基规范》附录D 采用角点法计算 σc —— 计算深度处土的自重应力
根据《桩基规范》5.5.14 计算沉降(承台底土分担荷载)
nzszizcii i1Essie mQj1jIzijIp,ijs,ij j1l2j uzcikipc,k
k1
seQjlje EcAps 式中：
s —— 桩基最终沉降量(mm)
m —— 以沉降计算点为圆心，0.6 倍桩长为半径的水平面影响范围内的基桩数 n —— 沉降计算深度范围内土层的计算分层数；分层数应结合土层性质，分层厚度不应超过计算深度的0.3倍
σzi —— 水平面影响范围内各基桩对应力计算点桩端平面以下第i 层土1/2厚度处产生的附加竖向应力之和；应力计算点应取与沉降计算点最近的桩中心点 Δzi —— 第i计算土层厚度(m)
Esi —— 第i计算土层的压缩模量(MPa)，采用土的自重压力至土的自重压力加附加压力作用时的压缩模量
Qj —— 第j桩在荷载效应准永久组合作用下(对于复合桩基应扣除承台底土分担荷载)，桩顶的附加荷载(kN)；当地下室埋深超过5m时，取荷载效应准永久组合作用下的总荷载为考虑回弹再压缩的等代附加荷载 lj —— 第j桩桩长(m) Aps —— 桩身截面面积
αj —— 第j桩总桩端阻力与桩顶荷载之比，近似取极限总端阻力与单桩极限承载力之比
Ip,ij,Is,ij —— 分别为第j桩的桩端阻力和桩侧阻力对计算轴线第i计算土层1/2厚度处的应力影响系数，可按《桩基规范》附录F 确定
Ec —— 桩身混凝土的弹性模量
σzci —— 承台压力对应力计算点桩端平面以下第i计算土层1/2厚度处产生的应力；可将承台板划分为u个矩形块，可《桩基规范》附录D 采用角点法计算
pc,k —— 第k块承台底均布压力，可按pc,k=ηc,kfak取值，其中ηc,k为第k块承台底板的承台效应系数，按《桩基规范》表5.2.5 确定；fak为承台底地基承载力特征值
αki —— 第k块承台底角点处，桩端平面以下第i计算土层1/2 厚度处的附加应力系数，可按《桩基规范》附录D 确定
se —— 计算桩身压缩
ξe —— 桩身压缩系数，端承型桩取1.0；摩擦型桩，当l/d≤30时，取2/3；l/d≥50时，取1/2；介于
(2) 沉降计算点沉降
沉降计算点位置(x,y,z)(m) ：(0.000,0.000,-24.300) 沉降计算深度zn(m) ：9.479
沉降计算点附加应力(kPa) ：2122.194 桩端以下各压缩土层(沉降未乘系数) ：
层号 厚度(m) Es(Mpa) 本层沉降(mm) ============================================= 1 9.480 10000.000 0.2 ============================================= ∑ 9.480 0.2 沉降计算点土层压缩沉降量(mm) ：0.2 桩身压缩se(mm) ：6.1
沉降计算点最终沉降量(mm) ：0.2
(3) 角点沉降
计算点(x,y,z) 土压缩沉降(mm) 桩身压缩(mm) (0.000,0.000,-6.000) 0.19 6.09 6.28 (0.000,0.000,-6.000) 0.19 6.09 6.28 (0.000,0.000,-6.000) 0.19 6.09 6.28 (0.000,0.000,-6.000) 0.19 6.09 6.28 (0.000,0.000,-6.000) 0.19 6.09 6.28
(0.000,0.000,-6.000) 0.19 6.09 6.28
(4) 沉降计算点结果简图
最终沉降(mm) 结论满足满足满足满足满足满足
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【理正结构设计工具箱软件 6.5PB1】 计算日期: 2019-09-23 15:59:30 -----------------------------------------------------------------------
