CN201517210U - 一种带肋混凝土楔形桩 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于建筑建筑桩基础领域,尤其涉及一种带肋的混凝土楔形桩。其特征在于:桩身为楔形状,桩身可以是圆形、三角形、四边形、五边形等,桩身截面积由桩端至桩顶呈放射状变大;桩身每隔2米设置一突出的肋,肋的形状为三角形、矩形或梯形,在肋中设置构造筋。本实用新型具有显著的特点:通过桩身肋的设计,与现有的同形状混凝土楔形桩相比增加了桩身表面积,而桩身表面积是楔形桩单桩承载力的主要影响因素;肋的端面还能承担一定的竖向荷载。试验表明,在材料消耗和施工条件相同的情况下,本设计单桩承载力提高了50%,有效的降低了工程造价。
Description
技术领域:
本实用新型属于建筑建筑桩基础领域,尤其涉及一种带肋的混凝土楔形桩。
背景技术
摩擦桩是通过桩把建筑物的荷载传布在桩周土中及桩端下的土中,桩上的荷载大部分靠桩周与土的摩擦力来支承,同时,桩端下的土也起一定的支承作用。传统的等直径桩存在单位材料强度利用率低,桩周土体对桩的支承力没有得到充分的发挥。
楔形状是桩身截面积由桩端至桩顶呈放射状变大的特殊桩型。楔形桩在垂直荷载作用下,通过桩周将荷载传递给土层,绝大部分作用力变为对土层侧压力,其作用力方向向四周扩散,扩散范围更宽。所以楔形桩具有较高承载力。楔形桩在外部荷载作用下,被挤密的桩周土体通过楔形面承受大部荷载,法向力和摩阻力的合力是主要的支承力。桩端土体支承作用甚小,可忽略不计。由于楔形桩的自身形状等因素的限制,其尺寸与一般桩相比要短的多,这样桩周受到的摩阻力就有了限制。
发明内容:
本实用新型的目的是提供一种特殊的楔形桩,在相同地质条件下,与同尺寸的楔形桩相比能提高其单桩承载力,与同体积的普通桩相比能大幅提高其单桩承载力,从而有效地降低工程造价。
实现上述目的的技术方案是:将桩身设计为楔形状,桩身可以是圆形、三角形、四边形、五边形等,桩身截面积由桩端至桩顶呈放射状变大;桩身每隔2米设置一突出的肋,肋的形状为三角形、矩形或梯形,在肋中设置钢筋。
本实用新型与现有的设计相比,具有显而易见的优点:通过上述设计,增加了桩身表面积,而桩身表面积是楔形桩单桩承载力的主要影响因素;肋的端面还能承担一定的竖向荷载。试验表明,在地质条件、材料消耗和施工条件相同的情况下,本设计单桩承载力提高了50%,有效的降低了工程造价。
附图说明:
图1(a)为带三角形肋楔形桩的结构示意图。图中1为楔形桩身;2为桩身及肋中钢筋;3为钢筋混凝土肋.
图1(b)为带矩形肋楔形桩的结构示意图。图中1为楔形桩身;2为桩身及肋中钢筋;3为钢筋混凝土肋。
图1(c)为带梯形肋楔形桩的结构示意图。图中1为楔形桩身;2为桩身及肋中钢筋;3为钢筋混凝土肋。
图2为本实用新型中的A-A剖面示意图。
图3(a)为本实用新型中单桩承载力随三角形肋不同角度的变化曲线。图中N代表单桩承载力,α代表三角形肋的角度。
图3(b)为三角形肋的示意图。
具体实施方式:
下面对本发明的设计和施工作进一步的阐述。
实施例1:
桩身设计为楔形状,桩身可以是圆形、三角形、四边形、五边形等,桩身突出肋的形状为三角形、矩形或梯形。肋的设计增加了桩身表面积,按照单桩承载力的计算公式:对三角形、矩形和梯形的三种工况下的单桩承载力进行计算比选。在地质条件、材料消耗和施工条件相同的情况下,通过计算可知,三角形肋的端阻力与摩阻力分别比矩形肋提高了100%和20%;梯形肋的端阻力与摩阻力分别比矩形肋提高了46%和38%。因此,设置三角形肋对整根桩承载力的提高较为显著,其次是矩形肋、矩形肋,另外从施工的角度看,设置三角形肋的楔形桩也较其他形式容易入土。
实施例2:
在肋的体积相同的情况下,将三角形肋的角度α(如附图3(b)所示)对单桩承载力的影响进行分析。α从0至变化,得到了单桩承载力的变化趋势,见附图3(a)。考虑到α太大会增加施工的难度,故选择α为比较合适。
实施例3:
本发明的桩由混凝土预制厂或现场预制,根据设计施工图制作出带肋的钢筋混凝土预制桩,其中肋的间距为沿桩身每隔2米,肋的形状和尺寸按图纸要求。该桩的施工方法主要以冲击法和振动法为主。对相同的土质和相同的桩,采用不同的施工方法,桩的单位承载力是不同的。因此,要根据地质条件准确选用合理的施工方法是非常重要的。在坚硬的粘性上中,可以采用预钻孔的方法,但孔的深度要比桩短1000mm,孔径应比桩径小110mm~200mm。
Claims (2)
1.一种带肋的混凝土楔形桩,包括桩身,其特征在于:桩身为楔形状,桩身截面积由桩端至桩顶呈放射状变大,桩身设置突出的肋。
2.根据权利要求1所述的楔形状桩身,其特征在于:桩身周围设计钢筋混凝土肋,肋的形状为三角形、矩形或梯形。
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Cited By (3)
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GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100630 Termination date: 20120717 |