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图4.4.7-2柱对承台的冲切计算示意
4)对于柱下矩形独立阶形承台受上阶冲切的承载力可按下列公式计算(图4.4.6-2):
Fl?2???1x(b1?a1y)??1y(h1?a1x)???hpfth10 (4.4.7-7)
式中?1x、?1y—— 由公式4.4.7-5求得,?1x?a1x/h10,?1y?a1y/h10?1x、
?1y 均应满足0.25~1.0的要求;
h1、b1——分别为x、y方向承台上阶的边长;
a1x、a1y——分别为x、y方向承台上阶边离最近桩边的水平距离。
对于圆柱及圆桩,计算时应将其截面换算成方柱及方桩,即取换算柱截面边长bc?0.8dc(dc为圆柱直径),换算桩截面边长bp?0.8d(d为圆桩直径)。
5)对位于柱冲切破坏锥体以外的基桩,四桩以上(含四桩)承台受角桩冲切的承载力可按下列公式计算(图4.4.7-3):
Nl????1x(c2?a1y/2)??1y?c1?a1x/2????hpfth0
(4.4.7-8)
?1x?0.56 (4.4.7-9)
?1x?0.2 23
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?1y?0.56 (4.4.7-10)
?1y?0.2
(a)锥形承台; (b)阶形承台
图4.4.7-3 四桩以上(含四桩)承台角桩冲切计算示意
式中Nl——不计承台及其上土重,在荷载效应基本组合作用下角桩反力设
计值;
?1x,?1y——角桩冲切系数;
a1x、a1y——从承台底角桩顶内边缘引45°冲切线与承台顶面相交点至
角桩内边缘的水平距离;当柱边或承台变阶处位于该45°线以内时,则取由柱边或承台变阶处与桩内边缘连线为冲切锥体的锥线(图4.4.7-3);
h0——承台外边缘的有效高度;
其值均应满足0.25~?1x?a1xh0,?1x、?1y——角桩冲跨比,?1y?a1yh0,
1.0的要求。
3柱下桩基承台,应分别对柱边、变阶处和桩边联线形成的贯通承台的斜截面的受剪承载力进行验算。当承台悬挑边有多排基桩形成多个斜截面时,应对每个斜截面的受剪承载力进行验算。
柱下独立桩基承台斜截面受剪承载力应按下列规定计算:
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1)承台斜截面受剪承载力可按下列公式计算(图4.4.7-4):
V??hs?ftb0h0
(4.4.7-11) (4.4.7-12)
??1.75??1
8001/4?hs?() (4.4.7-13)
ho
图4.4.7-4 承台斜截面受剪计算示意
式中V——不计承台及其上土自重,在荷载效应基本组合下,斜截面的最
大剪力设计值;
ft——混凝土轴心抗拉强度设计值; b0——承台计算截面处的计算宽度; h0——承台计算截面处的有效高度;
?——承台剪切系数;按公式(4.4.7-12)确定;
?——计算截面的剪跨比,?x?ax/h0,?y?ay/h0,此处,ax,ay为
柱边或承台变阶处至y、x方向计算一排桩的桩边的水平距离,当λ<0.25时,取λ=0.25;当λ>3时,取λ=3;
?hs——受剪切承载力截面高度影响系数;当h0?800mm时,取
h0?800mm;当h0?2000mm时,取h0?2000mm;其间按线性内插法取值。
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2)对于阶梯形承台应分别在变阶处(A1-A1,B1-B1)及柱边处(A2-A2,B2-B2)进行斜截面受剪承载力计算(图4.4.7-5)。
计算变阶处截面(A1-A1,B1-B1)的斜截面受剪承载力时,其截面有效高度均为h10,截面计算宽度分别为by1和bx1。
计算柱边截面(A2-A2,B2-B2)的斜截面受剪承载力时,其截面有效高度均为h10+ h20,截面计算宽度分别为:
对A2-A2
by0?by1?h10?by2?h20h10?h20
(4.4.7-14)
对B2-B2
bx0?bx1?h10?bx2?h20h10?h20
(4.4.7-15)
3)对于锥形承台应对变阶处及柱边处(A-A及B-B)两个截面进行受剪承载力计算(图4.4.7-6),截面有效高度均为ho,截面的计算宽度分别为:
对A-A
by2h20by0?[1?0.5(1?)]by1h0by1bx0?[1?0.5(4.4.7-16)
对B-B
h20b(1?x2)]bx1h0bx1
(4.4.7-17)
图4.4.7-5 阶梯形承台斜截面受剪计算示意 4.4.7-6 锥形承台斜截面受剪计算示意
4.4.8桩基承台的构造,除应满足抗冲切、抗剪切、抗弯承载力和上部结构要求外,尚应符合下列要求:
1 边桩中心至承台边缘的距离不应小于桩的直径或边长,且桩的外边缘至
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承台边缘的距离不应小于150mm。
2 柱下独立桩基承台钢筋应通长配置(见图4.4.8),四桩以上(含四桩)承台顶面及底面宜按双向均匀布置。钢筋锚固长度自边桩内侧(当为圆桩时,应将其直径乘以0.8等效为方桩)算起,不应小于35dg(dg为钢筋直径);当不满足时应将纵向钢筋向上弯折,此时水平段的长度不应小于25dg,弯折段长度不应小于10dg。承台纵向受力钢筋的直径不应小于12mm,间距不应大于200mm。桩基承台的最小配筋率不应小于0.15%。
图4.4.8承台配筋示意
3 承台底面钢筋的混凝土保护层厚度,当有混凝土垫层时,不应小于50mm,无垫层时不应小于70mm;此外尚不应小于桩头嵌入承台内的长度。
4 桩嵌入承台内的长度对中等直径桩不宜小于50mm;对大直径桩不宜小于100mm。
5 混凝土桩顶纵向主筋应锚入承台内,其锚入长度不宜小于35倍纵向主筋直径。对于抗拔桩,桩顶纵向主筋的锚固长度应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)确定。
6柱纵向主筋应锚入承台不应小于35倍纵向主筋直径;当承台高度不满足锚固要求时,竖向锚固长度不应小于20倍纵向主筋直径,并向柱轴线方向呈90o弯折。
4.4.9灌注桩应按下列规定配筋:
1配筋率:当桩身直径为300~2000mm时,正截面配筋率可取0.65%~0.2% (小直径桩取高值);对受水平荷载桩、抗拔桩应根据计算确定配筋率,并不应小于上述规定值;
2配筋长度:抗拔桩应按计算及构造要求等截面通长配筋,纵向钢筋应沿桩
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