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值(kPa);
G——考虑作用分项系数的基础自重及其上的土自重(kN);当组合
值由永久作用控制时,作用分项系数可取1.35。
FMa1hpmaxppmina'b'b图4.3.7 矩形基础底板的计算示意图
al
4.3.8扩展基础(独立基础整体和圆环形基础局部)在承受拔力时均应进行底板抗拔强度计算,按计算在底板上表面配负弯矩钢筋,并应满足最小配筋率要求。可按下式求得基础上表面均布荷载设计值p:
p?G A
(4.3.8)
式中G—— 考虑作用分项系数的基础自重及抗拔角范围内覆土重,抗拔角
应按4.7.3条的规定采用,??1.35;
A—— 基础底板的面积(m2)。
4.3.9基础底板配筋除满足计算和最小配筋率要求外,尚应符合第4.3.10条的构造要求。计算最小配筋率时,对阶形或锥形基础截面,可将其截面折算成矩形截面,截面的折算宽度和截面的有效高度,按《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011附录U计算。基础底板钢筋可按式﹙4.3.9﹚计算:
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As?M (4.3.9)
0.9fyh04.3.10扩展基础的构造,应符合下列规定:
1锥形基础的边缘高度不宜小于200mm,且两个方向的坡度不宜大于1:3;阶梯形基础的每阶高度,宜为300mm~500mm;
2 垫层的厚度不宜小于70mm,垫层混凝土强度等级不宜低于C10; 3 扩展基础受力钢筋最小配筋率不应小于0.15%,底板受力钢筋的最小直径不宜小于10mm,间距不宜大于200mm,也不宜小于100mm。当有垫层时钢筋保护层的厚度不应小于40mm;无垫层时不应小于70mm;
4混凝土强度等级不应低于C25;
5钢筋混凝土柱纵向受力钢筋在基础内的锚固长度(la)应根据现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010-2010之8.3节计算确定;
6当基础高度小于la(laE=1.15la)时,纵向受力钢筋的锚固总长度除符合上述要求外,其最小直锚段的长度不应小于20d,弯折段的长度不应小于150mm。 4.4 桩基础
4.4.1通信铁塔桩基设计等级:根据《建筑桩基技术规范》JGJ 94-2008确定为丙级。
4.4.2桩顶作用效应计算 1竖向力
轴心竖向力作用下
Nk?Fk?Gk n
(4.4.2-1)
偏心竖向力作用下
Fk?GkMxkyiMykxi Nik???22nyx?j?j2水平力
(4.4.2-2)
Hik?Hk n
(4.4.2-3)
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式中Fk——荷载效应标准组合下,作用于承台顶面的竖向力;
Gk——桩基承台和承台上土自重标准值,对稳定的地下水位以下部
分应扣除水的浮力;
Nk——荷载效应标准组合轴心竖向力作用下,基桩的平均竖向力; Nik——荷载效应标准组合偏心竖向力作用下,第i基桩的竖向力;
Mxk、Myk——荷载效应标准组合下,作用于承台底面,绕通过桩群形心的
x、y主轴的力矩;
xi、xj、yi、yj——第i、j基桩至y、x轴的距离;
Hk——荷载效应标准组合下,作用于桩基承台底面的水平力;
Hik——荷载效应标准组合下,作用于第i基桩的水平力;
n——桩基中的桩数。
4.4.3桩基竖向承载力计算
1 桩基荷载效应标准组合作用下竖向承载力计算应符合下列要求:
轴心竖向力作用下
Nk?Ra
(4.4.3-1)
偏心竖向力作用下除满足上式外,尚应满足下式的要求:
Nkmax?1.2Ra
(4.4.3-2)
式中 Nk——荷载效应标准组合轴心竖向力作用下,基桩的平均竖向力;
Nkmax——荷载效应标准组合偏心竖向力作用下,桩顶最大竖向力; Ra——基桩竖向承载力特征值。
2单桩竖向承载力特征值Ra应按下式确定:
Ra?1Quk K
(4.4.3-3)
式中Quk——单桩竖向极限承载力标准值;
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K——安全系数,取K=2。 4.4.4单桩竖向极限承载力
1当根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定单桩竖向极限承载力标准值时,宜按下式估算:
Quk?Qsk?Qpk?u?qsikli?qpkAp
(4.4.4-1)
式中 Qsk、Qpk——分别为总极限侧阻力标准值和总极限端阻力标准值;
u——桩身周长;
qsik——桩侧第i层土的极限侧阻力标准值,如无当地经验时,可按
《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008表5.3.5-1取值,当存在液化土层时尚应乘以土层液化折减系数;
li——桩周第i层土的厚度;
qpk——极限端阻力标准值,如无当地经验时,可按《建筑桩基技术
规范》JGJ94-2008表5.3.5-2取值。
Ap——桩端面积;
2根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系,确定大直径桩(d≥800mm)单桩极限承载力标准值时,可按下式计算:
Quk?Qsk?Qpk?u??siqsikli??pqpkAp
(4.4.4-2)
式中 qsik——桩侧第i层土极限侧阻力标准值,如无当地经验值时,可按《建筑
桩基技术规范》JGJ94-2008表5.3.5-1取值;对于扩底桩斜面及变截面以上2d长度范围内不计侧阻力;
对于干作业挖孔(清底干净)qpk——桩径为800mm的极限端阻力标准值,
可采用深层载荷板试验确定;当不能进行深层载荷板试验时,可按《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008表5.3.6-1取值;
?si、?p——大直径桩侧阻、端阻尺寸效应系数,按表4.4.4取值。
u——桩身周长,当人工挖孔桩桩周护壁为振捣密实的混凝土时,桩身
周长可按护壁外直径计算。
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表4.4.4大直径灌注桩侧阻尺寸效应系数?si、端阻尺寸效应系数?p 土类型 黏性土、粉土 砂土、碎石类土 ?si ?p (0.8/d)1/5 (0.8/D)1/4 (0.8/d)1/3 (0.8/D)1/3 注:当为等直径桩时,表中D=d。
4.4.5单桩竖向抗拔极限承载力
1承受拔力的桩基,应按下列公式验算基桩的抗拔承载力(如需考虑群桩基础呈整体性破坏时计算公式见《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008之5.4.5-1、5.4.6-2):
Nk?Tuk/2?Gp (4.4.5-1) 式中 Nk——按荷载效应标准组合计算的基桩拔力;
Tuk——基桩的抗拔极限承载力标准值;
GP——基桩自重,地下水位以下取浮重度,对于扩底桩应按表4.4.5-1确定桩、土柱体周长,计算桩、土自重。
2基桩的抗拔极限承载力标准值可按下式计算:
Tuk???iqsikuili
(4.4.5-2)
式中 Tuk——基桩抗拔极限承载力标准值;
ui——桩身周长,对于等直径桩取u??d;对于扩底桩按表4.4.5-1取值;
qsik——桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值;
?i——抗拔系数,可按表4.4.5-2取值。
表4.4.5-1 扩底桩破坏表面周长ui 自桩底起算的长度li ≤(4~10)d >(4~10)d ui
?D ?d 注:li对于软土取低值,对于卵石、砾石取高值;li取值按内摩擦角增大而增加。 表4.4.5-2抗拔系数?
土类 砂土 黏性土、粉土 注:桩长l与桩径d之比小于20时,?取小值。
?值 0.50~0.70 0.70~0.80 17