00 桩基承台设计的一些基本原则 周克荣 李子新 设计规范 (同济大学) (深圳市工程质量监督检验总站) 提要 本文对钢筋混凝土承台的设计计算原则、承台选型和桩位布置、单桩整向力的计算等作 了叙述,本文的主要内容巴写入《钢筋混凝土承台设计规程》(报批稿)和《建筑桩基技术 规范》(JGJ94-94). 一、引言 当设计不考虑抗震时,承载能力极限 承台为上部结构与桩基之间的连接部 状态计算表达式为 件,通常是三维块体,由于承台传力机制 7 S2m B) 沉管扩螺注植 2.0D 注:D为扩大端设计直径, 2.承台边缘至中心和桩边的最小距 至桩边的最小挑出宽度S(图1)应符合表 离 3的规定. 承台边缘至桩中心的最小距离S.mi和 承台边缘至桩中心和桩边缘的最小距离 表3 承台类型 cmn Sps 条形承台 0.54 75mm 75mm 4 ≤300mm 0.54 150mm 150mm 其它承台 300mm600mm 0.5d 300mm 300mm 14 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved..cnki.net
图1承台边缘至桩中心和桩边缘的最小距离 3.布桩原则 较少时,宜按下列方式布桩: (1)承台布桩时应尽可能均匀、对称, a.对箱形承台或墙下筏式承台,宜将 桩群的承载力重心宜与长期荷载重心重合, 桩布置于墙下; 并使梳基在受横向力和力矩较大方向有较大 b.对柱下式承台,宜将桩布置于柱 的抵抗矩.
下或附近,对大直径桩,可采用一柱一桩布 (2)柱下条形承台及交叉条形承台,桩 置(但应充分考虑柱与桩的偏心影响).若筏 宜布置在柱附近;墙下条形承台及井字形承 式承台带有梁(助).可在梁(肋)下布桩.
台,桩宜沿承台轴线均匀布置,且建筑物四 当箱形承台及筏式承台需要的桩数较 角、墙体转角处、纵横墙相交处、沉降缝的 多,又不能采用承载力更高的桩时,可采用 两边均宜布桩,但在首层门窗铜下不宜布 满堂布桩.
满堂桩的布置形式有矩形(图 桩. 2a.梅花形(图2b)、径向线(图2c)、同 (3)对于箱形承台及筏式承台,当桩数 心圆(图2d)等. ( c) f) 图2堂植的布置方式 五、单桩竖向力的计算 竖向力设计值,在承台顶面荷载的作用下 (图3),独立承台的单桩向力设计值可按 对不同承载力的计算,都需要用到单桩 下式计算: 15- 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved..cnki.net
慎重态度.
当计算承台在边桩和角桩上的受冲切承 载力时,应对按式(3)算得的单桩竖向力 乘以系数1.1,以考虑地基不均匀性的影 响.关于承台在边桩和角桩上的受冲切承载 力计算,我们将另外撰文介绍.
六、材料等级 当承台纵向受力钢筋采用I级钢筋时, 图3承台上的荷载 混凝土强度等级不得低于C15:当承台纵向 Mx 受力钢筋采用Ⅱ级钢筋时,混凝土强度等级 (3) 不得低于C20 承台垫层混凝土强度等级应不低于 式中N-第根桩的单桩竖向力设计值; C7.5. "-承台底总的桩数; F-承台顶面柱底传来的轴向力设 本文的工作是在蒋大辨教授生前主持下 计值; 进行的,参加工作的还有中国建筑科学研究 G-承台自重和承台上土自重的设 院的白生翔、刘金砺、丁玉琴,北京钢铁设 计值: 计研究总院的丁祖堪、顾怡荪,中国轻工业 MM,-上部结构传给承台顶面 北京设计院的陈键、赵慰生,北京铁路局北 的,对通过桩群形心的 京勘测设计院的沙志国等.
X.Y轴的力矩设计值. 承台设计应以将来正式颁布的《钢筋混 xy:第根桩至通过桩群形心的Y. 凝土承台设计规程》和新近颂布的《建筑桩 X轴线的距离.
基技术规范》(JGJ94-94)为准,本文仅供 若M,或M,在第i根桩中引起的竖向 参考. 力为压力时,在式(3)中的相应项前用 “号;否则则应用*-"号. 参考文献 对有些情况,如承台的受冲切承载力、 [1]周克荣,李子新、柱下承台受冲切承载力 变剪承载力计算,若在式(3)中不计人G 计算.结构工程师1994;(2):18-22 可能更为不利,这时可不考虑G.面对另外[2]周克荣,李子新,班基承台受剪切承载力 一些情况,如承台的受弯承载力计算,则以 计算.结构工程师1994;(4):18-22 考虑G较为安全;不过,若承台与下部土 [3]周克荣,桩基承台的局部受压承载力.
的接触确有保证时,为了使设计经济,也可 结构工程师1994;(4):1-5 不考虑G.文献[4报道过承台与其下地基脱 [4]杨借来,低桩承台与其下地基脱空实 空的实例,因此对后种情况不考虑G应持 例,结构工程师1990;(1):28-30 16 C 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved..cnki.net