① 管樁入土深度計算表格
按樁的容許承載力為aR= 544.90KN進行計算樁的入土樁長,且不考慮樁端的閉塞效應。
(1)鋼管樁的豎向荷載計算:
有以上計算可知,居中行走時中部在單排鋼管樁中心線時,單排鋼管樁中間的鋼管樁受力最大:
RL=544.09KN
鋼管樁等自重計算:鋼管樁頂面標高為+5.14m,暫按入土18m計算,地質鑽孔為准進行計算,由設計圖紙中所附地質勘察資料可知,河床面為-6.95m,鋼管樁為直徑630mm的標准螺旋焊接管,則鋼管樁自重為
W=30.09×1.23=37.01KN
鋼管樁受力P=544.9+37.01=581.91KN (2)鋼管樁的豎向承載力計算
本棧橋所有樁基均支撐在中砂、卵石層上,按摩擦樁計算其容許承載力。根據《公路橋涵地基與基礎設計規范》(JTG D63-2007)中的沉樁的承載力容許值公式,則樁的容許承載力為:
n
irkPrikiiaqAqluR121
(5.3.3-3) 式中:aR——單樁軸向受壓承載力容許值(kN),樁身自重與置換土重(當
自重記入浮力時,置換土重也計入浮力)的差值作為荷載考慮;
u——樁身周長(m); n——土的層數;
il——承台底面或局部沖刷線以下各土層的厚度(m);
ikq——與il對應的各土層與樁側摩阻力標准值(kPa),宜採用單樁摩
阻力試驗確定或通過靜力觸探試驗測定,當無試驗條件時按規范給定值選用
② 鋼管樁軸力同反力關系
鋼管樁軸力同反力關系:樁的反力也叫樁承載力。單樁在荷載作用下,地基土回和樁本身的答強度和穩定性均能得到保證,變形也在容許范圍內,以保證結構物的正常使用所能承受的最大荷載。
單樁承載力定義
一般情況下,樁受到軸向力、橫軸向力及彎矩作用,因此須分別研究和確定單樁的軸向承載力和橫軸向承載力。
樁的承載力是樁與土共同作用的結果,了解單樁在軸向荷載下樁土間的傳力途徑、單樁承載力的構成特點以及單樁受力破壞形態等基本概念,將對正確確定單樁承載力有指導意義。
③ 建築中鋼管樁技術的設計綜述
建築中鋼管樁技術的設計綜述詳細內容如何,中達咨詢為大家說明一下。
鋼材選型過程中,由於鋼管樁分為開口樁和閉口裝兩種類型,根基建築基礎工程需要選擇最適合的類型。通常情況下,如果鋼管樁間距較大比較適合採用閉口樁。與此同時,選擇鋼材時要注意鋼材的壁厚和強度,以免選用不符合承載力要求的鋼材。承載力的確定方式一般包括單樁靜壓載荷試驗、靜力學承載公式、靜力觸探資料、動力試驗資料及根據以往資料推算等多種方法。下面以靜力學承載公式為例,詳細論述閉口鋼管樁承載力的得知過程。公式1:a=b+c公式2:b=def公式3:c=hg注釋:a為樁的極限承載力、b為樁的側極限摩阻力、c為樁的端極限阻力、d為樁的周長、e為樁側在某層土的極限側阻力標准值、f為樁穿越某層土的厚度、h為極限樁端阻力標准值、g為樁底面積。鋼管柱實際設計過程中,需要通過測量得到以上公式中需要數據,然後將數據分別代入相應公式就可得到鋼管樁的極限承載力,之後進行必要的驗證工作。驗證無誤後才可按照此承載力結果設計鋼管樁的布置形式、選擇適合的鋼材。
對於建築基礎工程中的打樁施工而言,必須制定周密、切實可行的施工組織計劃,並按照計劃有順序地進行每一項工作,才能保證鋼管樁得到設計要求的強度。鋼管樁運輸與保管由於鋼管樁造價比較昂貴,為了避免因損壞追求更多的建設資金,必須做好鋼管樁運輸及保管工作。根據施工現場實際交通情況,選擇最適合的運輸工具及運輸線路,盡量避免中間周轉,一次性地完成運輸工作,並注意顛簸問題,以免發生碰撞損壞。鋼管樁的保管場地不宜設在施工現場,但也不能遠離施工現場,應設在距離施工現場較近的地方。同時,保管時應遵守以下原則:第一,保管場地具有良好的排水性、地面沉降不嚴重、地勢較為平坦;第二,鋼管樁堆放時應有類別之差,不能所以亂放,必要時可利用編號;第三,相鄰鋼管之間應留有一點間隙,並用固定裝置將其固定,以免發生碰撞。多層堆放時,更應如此。施工工藝及操作清理樁孔周邊場地施工前根據實際需要清理樁孔周圍場地,不允許存在垃圾。然後,在鋼管樁周圍及上方搭建作業平台,並用固定裝置使其固定牢靠。
測量定位施工人員按照設計圖紙要求在施工平面上測量定位,並用顯著標志清楚標注出每樁的位置。之後,設計人員利用吊裝裝置將鋼管樁運輸到指定位置,便可利用鑽孔機打樁。就位打樁鋼管樁運送到指定位置後,施工人員利用鑽孔機在之前標注的位置上進行鑽孔。值得注意的是,鑽機的鑽孔工作必須按照設計及規范要求進行,大小、深度度不能超過規定誤差。清理樁孔和樁底鑽孔施工工作完成後,需要進行必要的樁孔和樁底清理工作,便於進行下一步工作。由於採用常規的人力方式難以完成清理工作,因而採用專業的工程地質清理鑽頭進行清理,盡量清除孔內沉雜。鋼管樁施工鋼管樁下放之前,施工人員應仔細檢查樁端是否存在浮銹、油污、損壞等情況,如果有必須及時進行處理。然後對樁外側實施防腐蝕、防銹處理措施,比如塗刷防銹漆等。下樁工作完成後,便將配合比適合的混凝土澆築在鋼管內部和外部。內部注漿主要採用高壓灌漿的方式,除此之外,還可在鋼管下放後將注漿管插入鋼管樁後,由管底由下往上注漿,使館內注滿水泥漿。鋼管外部注漿宜採用水泥-水玻璃混合漿液,因為這種注漿材料能夠快速地粘結在鋼管四周,形成一定強度的保護層,提升其施工強度。為了保證鋼管樁施工質量,樁位偏差不得超過5cm、插樁位置的垂直度偏差不得超過5°。如果存在連接情況,必須採用專用的螺栓連接,螺栓強度不得低於鋼管強度,且完好無損。
鑒於鋼管樁具有高承載力和水平阻力、設計靈活、長度宜調整、土層擾動小等優勢,其在建築基本工程中越來越得到重視,且應用越來越廣泛。由於建築基礎工程對建築結構穩定及安全具有極其重要的影響,建築設計師必須了解和掌握建築基礎工程中鋼管樁技術的設計要點和施工要點,並注意鋼管樁運輸及保管問題,全面確保鋼管柱具有足夠的強度。尤其,承載力計算和驗證非常重要,設計過程中應嚴格進行此道工序,不得馬虎,以保證鋼管樁強度設計達到設計和規定要求。
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④ 定位樁的承載力
樁的承載力應根據不同受力情況,分別按樁身結構強度和地基土對樁的支承能力進行計算,並取其小值。對實際有可能同時在樁身出現的荷載,應按設計極限狀態和設計狀況進行組合。樁在下列情況應按承載能力極限狀態設計:
(1)根據樁的受力情況進行樁的垂直承載力和水平承載力計算;
(2)當樁端平面以下存在軟弱下卧層時,應驗算軟弱下卧層的承載力;
(3)樁身受壓、受彎、受拉和受扭承載力計算;
(4)樁的自由長度較大時,應驗算樁的壓屈穩定等。
樁在下列情況應按正常使用極限狀態設計:
(1)預應力混凝土樁、預應力混凝土管樁和鋼筋混凝土樁的抗裂或限裂;
(2)柔性系靠船樁的水平變形等。樁基設計應考慮沉降和水平變形對使用的影響。單樁承載力應根據靜載荷試驗確定。
下列情況可不進行靜載荷試驗:
(1)當附近工程有試樁資料,且沉樁工藝相同,地質條件相近時;
(2)重要工程中的附屬建築物;
(3)樁數較少的重要建築物,並經技術論證;
(4)小港口中的建築物。
預應力混凝土樁和鋼筋混凝土樁在下列情況下應進行正截面承載力計算及抗裂驗算:
(1)預應力混凝土樁和鋼筋混凝土樁在施工及使用時期均應進行正截面承載力計算;
(2)預應力混凝土樁在施工和使用時期均應進行抗裂驗算。
鋼筋混凝土樁在吊運和吊立過程中應進行抗裂驗算。樁在進行正截面承載力計算和抗裂驗算時,應根據實際受力情況,按規定計算。樁的主筋配筋率均不得小於樁截面面積的1%。空心樁的外保護層厚度應滿足現行行業標准《港口工程混凝土結構設計規范》要求,內壁保護層厚度不宜小於40mm。當採用膠囊抽芯制樁工藝 時,尚應考慮膠囊上浮的影響。對錘擊下沉的空心樁,在樁頂4倍樁寬范圍內應做成實心段。
冰凍地區樁頂實心段長度應適當加長。註:當承受較大扭矩作用時,尚應對受扭情況進行驗算。 樁的正截面承載力計算及抗裂度驗算項目表 項 目 作用和作用效應 軸向受壓 受壓樁軸向壓力,錘擊沉樁壓應力 軸向受拉 錘擊沉樁拉應力,受壓樁軸向拉力 彎曲 吊運及其他階段產生的彎距 偏心受壓 受壓樁軸向壓力與彎距的組合 偏心受拉 受壓樁軸向拉力與彎距的組合 後張法預應力混凝土大直徑管樁壁厚應滿足鋼鉸線預留孔及外內保護層要求。後張法預應力混凝土大直徑管樁預留孔灌漿應密實,灌漿材料強度不得低於40MPa,並應滿足握裹力要求。為消除後張法預應力混凝土大直徑管樁打樁過程中水錘現象對樁身的不利影響,應在樁身適當部位預留排水孔。當管樁與樁帽連接按固接設計時,受壓時應驗算樁頂混凝土的擠壓和沖切強度。
鋼管樁所用鋼材,應根據建築物的重要性、自然條件、受力狀況和抗腐蝕要求等,在滿足設計對其機械性能和化學組成要求的前提下,考慮材料的加工和可焊性,並通過技術經濟比較後確定。鋼管樁所用鋼材,應取用同一型號的鋼種。焊接材料的機械性能應與鋼管樁主材相適應,對海港工程尚應考慮防腐蝕要求。鋼管樁組裝時應採用對接焊縫,不得用搭接或側面有覆板的焊接形式。鋼管樁必須進行防腐蝕處理。錘擊沉樁,應考慮錘擊振動和擠土等對岸坡穩定或臨近建築物的影響。
⑤ 鋼管樁承載力計算公式
M=Pac/L。M:彎矩,臘談陸P集中力,a集輪頃中力距支座距離,c集中力距另一支座距離,L跨度,L=a+c。鋼管樁承載力等於周長乘長度再乘土對樁的磨擦系數加樁的抗強度再乘安侍稿全系數。