① 管桩入土深度计算表格
按桩的容许承载力为aR= 544.90KN进行计算桩的入土桩长,且不考虑桩端的闭塞效应。
(1)钢管桩的竖向荷载计算:
有以上计算可知,居中行走时中部在单排钢管桩中心线时,单排钢管桩中间的钢管桩受力最大:
RL=544.09KN
钢管桩等自重计算:钢管桩顶面标高为+5.14m,暂按入土18m计算,地质钻孔为准进行计算,由设计图纸中所附地质勘察资料可知,河床面为-6.95m,钢管桩为直径630mm的标准螺旋焊接管,则钢管桩自重为
W=30.09×1.23=37.01KN
钢管桩受力P=544.9+37.01=581.91KN (2)钢管桩的竖向承载力计算
本栈桥所有桩基均支撑在中砂、卵石层上,按摩擦桩计算其容许承载力。根据《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)中的沉桩的承载力容许值公式,则桩的容许承载力为:
n
irkPrikiiaqAqluR121
(5.3.3-3) 式中:aR——单桩轴向受压承载力容许值(kN),桩身自重与置换土重(当
自重记入浮力时,置换土重也计入浮力)的差值作为荷载考虑;
u——桩身周长(m); n——土的层数;
il——承台底面或局部冲刷线以下各土层的厚度(m);
ikq——与il对应的各土层与桩侧摩阻力标准值(kPa),宜采用单桩摩
阻力试验确定或通过静力触探试验测定,当无试验条件时按规范给定值选用
② 钢管桩轴力同反力关系
钢管桩轴力同反力关系:桩的反力也叫桩承载力。单桩在荷载作用下,地基土回和桩本身的答强度和稳定性均能得到保证,变形也在容许范围内,以保证结构物的正常使用所能承受的最大荷载。
单桩承载力定义
一般情况下,桩受到轴向力、横轴向力及弯矩作用,因此须分别研究和确定单桩的轴向承载力和横轴向承载力。
桩的承载力是桩与土共同作用的结果,了解单桩在轴向荷载下桩土间的传力途径、单桩承载力的构成特点以及单桩受力破坏形态等基本概念,将对正确确定单桩承载力有指导意义。
③ 建筑中钢管桩技术的设计综述
建筑中钢管桩技术的设计综述详细内容如何,中达咨询为大家说明一下。
钢材选型过程中,由于钢管桩分为开口桩和闭口装两种类型,根基建筑基础工程需要选择最适合的类型。通常情况下,如果钢管桩间距较大比较适合采用闭口桩。与此同时,选择钢材时要注意钢材的壁厚和强度,以免选用不符合承载力要求的钢材。承载力的确定方式一般包括单桩静压载荷试验、静力学承载公式、静力触探资料、动力试验资料及根据以往资料推算等多种方法。下面以静力学承载公式为例,详细论述闭口钢管桩承载力的得知过程。公式1:a=b+c公式2:b=def公式3:c=hg注释:a为桩的极限承载力、b为桩的侧极限摩阻力、c为桩的端极限阻力、d为桩的周长、e为桩侧在某层土的极限侧阻力标准值、f为桩穿越某层土的厚度、h为极限桩端阻力标准值、g为桩底面积。钢管柱实际设计过程中,需要通过测量得到以上公式中需要数据,然后将数据分别代入相应公式就可得到钢管桩的极限承载力,之后进行必要的验证工作。验证无误后才可按照此承载力结果设计钢管桩的布置形式、选择适合的钢材。
对于建筑基础工程中的打桩施工而言,必须制定周密、切实可行的施工组织计划,并按照计划有顺序地进行每一项工作,才能保证钢管桩得到设计要求的强度。钢管桩运输与保管由于钢管桩造价比较昂贵,为了避免因损坏追求更多的建设资金,必须做好钢管桩运输及保管工作。根据施工现场实际交通情况,选择最适合的运输工具及运输线路,尽量避免中间周转,一次性地完成运输工作,并注意颠簸问题,以免发生碰撞损坏。钢管桩的保管场地不宜设在施工现场,但也不能远离施工现场,应设在距离施工现场较近的地方。同时,保管时应遵守以下原则:第一,保管场地具有良好的排水性、地面沉降不严重、地势较为平坦;第二,钢管桩堆放时应有类别之差,不能所以乱放,必要时可利用编号;第三,相邻钢管之间应留有一点间隙,并用固定装置将其固定,以免发生碰撞。多层堆放时,更应如此。施工工艺及操作清理桩孔周边场地施工前根据实际需要清理桩孔周围场地,不允许存在垃圾。然后,在钢管桩周围及上方搭建作业平台,并用固定装置使其固定牢靠。
测量定位施工人员按照设计图纸要求在施工平面上测量定位,并用显著标志清楚标注出每桩的位置。之后,设计人员利用吊装装置将钢管桩运输到指定位置,便可利用钻孔机打桩。就位打桩钢管桩运送到指定位置后,施工人员利用钻孔机在之前标注的位置上进行钻孔。值得注意的是,钻机的钻孔工作必须按照设计及规范要求进行,大小、深度度不能超过规定误差。清理桩孔和桩底钻孔施工工作完成后,需要进行必要的桩孔和桩底清理工作,便于进行下一步工作。由于采用常规的人力方式难以完成清理工作,因而采用专业的工程地质清理钻头进行清理,尽量清除孔内沉杂。钢管桩施工钢管桩下放之前,施工人员应仔细检查桩端是否存在浮锈、油污、损坏等情况,如果有必须及时进行处理。然后对桩外侧实施防腐蚀、防锈处理措施,比如涂刷防锈漆等。下桩工作完成后,便将配合比适合的混凝土浇筑在钢管内部和外部。内部注浆主要采用高压灌浆的方式,除此之外,还可在钢管下放后将注浆管插入钢管桩后,由管底由下往上注浆,使馆内注满水泥浆。钢管外部注浆宜采用水泥-水玻璃混合浆液,因为这种注浆材料能够快速地粘结在钢管四周,形成一定强度的保护层,提升其施工强度。为了保证钢管桩施工质量,桩位偏差不得超过5cm、插桩位置的垂直度偏差不得超过5°。如果存在连接情况,必须采用专用的螺栓连接,螺栓强度不得低于钢管强度,且完好无损。
鉴于钢管桩具有高承载力和水平阻力、设计灵活、长度宜调整、土层扰动小等优势,其在建筑基本工程中越来越得到重视,且应用越来越广泛。由于建筑基础工程对建筑结构稳定及安全具有极其重要的影响,建筑设计师必须了解和掌握建筑基础工程中钢管桩技术的设计要点和施工要点,并注意钢管桩运输及保管问题,全面确保钢管柱具有足够的强度。尤其,承载力计算和验证非常重要,设计过程中应严格进行此道工序,不得马虎,以保证钢管桩强度设计达到设计和规定要求。
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④ 定位桩的承载力
桩的承载力应根据不同受力情况,分别按桩身结构强度和地基土对桩的支承能力进行计算,并取其小值。对实际有可能同时在桩身出现的荷载,应按设计极限状态和设计状况进行组合。桩在下列情况应按承载能力极限状态设计:
(1)根据桩的受力情况进行桩的垂直承载力和水平承载力计算;
(2)当桩端平面以下存在软弱下卧层时,应验算软弱下卧层的承载力;
(3)桩身受压、受弯、受拉和受扭承载力计算;
(4)桩的自由长度较大时,应验算桩的压屈稳定等。
桩在下列情况应按正常使用极限状态设计:
(1)预应力混凝土桩、预应力混凝土管桩和钢筋混凝土桩的抗裂或限裂;
(2)柔性系靠船桩的水平变形等。桩基设计应考虑沉降和水平变形对使用的影响。单桩承载力应根据静载荷试验确定。
下列情况可不进行静载荷试验:
(1)当附近工程有试桩资料,且沉桩工艺相同,地质条件相近时;
(2)重要工程中的附属建筑物;
(3)桩数较少的重要建筑物,并经技术论证;
(4)小港口中的建筑物。
预应力混凝土桩和钢筋混凝土桩在下列情况下应进行正截面承载力计算及抗裂验算:
(1)预应力混凝土桩和钢筋混凝土桩在施工及使用时期均应进行正截面承载力计算;
(2)预应力混凝土桩在施工和使用时期均应进行抗裂验算。
钢筋混凝土桩在吊运和吊立过程中应进行抗裂验算。桩在进行正截面承载力计算和抗裂验算时,应根据实际受力情况,按规定计算。桩的主筋配筋率均不得小于桩截面面积的1%。空心桩的外保护层厚度应满足现行行业标准《港口工程混凝土结构设计规范》要求,内壁保护层厚度不宜小于40mm。当采用胶囊抽芯制桩工艺 时,尚应考虑胶囊上浮的影响。对锤击下沉的空心桩,在桩顶4倍桩宽范围内应做成实心段。
冰冻地区桩顶实心段长度应适当加长。注:当承受较大扭矩作用时,尚应对受扭情况进行验算。 桩的正截面承载力计算及抗裂度验算项目表 项 目 作用和作用效应 轴向受压 受压桩轴向压力,锤击沉桩压应力 轴向受拉 锤击沉桩拉应力,受压桩轴向拉力 弯曲 吊运及其他阶段产生的弯距 偏心受压 受压桩轴向压力与弯距的组合 偏心受拉 受压桩轴向拉力与弯距的组合 后张法预应力混凝土大直径管桩壁厚应满足钢铰线预留孔及外内保护层要求。后张法预应力混凝土大直径管桩预留孔灌浆应密实,灌浆材料强度不得低于40MPa,并应满足握裹力要求。为消除后张法预应力混凝土大直径管桩打桩过程中水锤现象对桩身的不利影响,应在桩身适当部位预留排水孔。当管桩与桩帽连接按固接设计时,受压时应验算桩顶混凝土的挤压和冲切强度。
钢管桩所用钢材,应根据建筑物的重要性、自然条件、受力状况和抗腐蚀要求等,在满足设计对其机械性能和化学组成要求的前提下,考虑材料的加工和可焊性,并通过技术经济比较后确定。钢管桩所用钢材,应取用同一型号的钢种。焊接材料的机械性能应与钢管桩主材相适应,对海港工程尚应考虑防腐蚀要求。钢管桩组装时应采用对接焊缝,不得用搭接或侧面有覆板的焊接形式。钢管桩必须进行防腐蚀处理。锤击沉桩,应考虑锤击振动和挤土等对岸坡稳定或临近建筑物的影响。
⑤ 钢管桩承载力计算公式
M=Pac/L。M:弯矩,腊谈陆P集中力,a集轮顷中力距支座距离,c集中力距另一支座距离,L跨度,L=a+c。钢管桩承载力等于周长乘长度再乘土对桩的磨擦系数加桩的抗强度再乘安侍稿全系数。