大西南检测地基所
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关于桩身受压承载力计算方法讨论
正确的桩身承载力计算方法是取承台下大基桩竖向力设计值Nmax进行计算。例如,在桩顶以下5倍桩身直径范围内螺旋式箍筋间距不大于100mm,且满予桩基规范第4.1.1条规定时,应满予 Nmax≤ΨcfcAps+0.9f’yA’s。
但笔者在图纸审查中发现很多设计人员采用以下方法进行计算:
(1)按地质报告提供的各土层桩的极而限侧阻力标准值qsik、桩的极而限端阻力标准值qpk(对于嵌岩桩为岩石饱和单轴抗压强度标准值frk)计算单桩竖向承载力特征值Ra’;
(2)按照桩基规范式(5.8.2-1)右边ΨcfcAps+0.9f’yA’s 计算桩身承载力设计值,再除以1.35变成标准值(对应单桩竖向承载力特征值);
(3)终的单桩竖向承载力特征值Ra取Ra’和(ΨcfcAps+0.9f’yA’s )/1.35的较小值。
其实这种计算方法不定准确,分析如下:
当桩承台承受轴心竖向力时,要求每根桩承受的竖向力标准值Nk≤Ra;当桩承台承受偏心竖向力时,要求大基桩竖向力标准值Nkmax≤1.2Ra。也就是说,按单桩竖向承载力特征值Ra设计的桩,承担的竖向力标准值有可能达到1.2Ra,因此,应按照1.2Rax1.35去验算桩身承载力。
反过来,也就是(3)应改为“终的单桩竖向承载力特征值Ra取Ra’和(ΨcfcAps+0.9f’yA’s )/(1.35x1.2)的较小值”。即便如此,该方法仍为近似计算。因为,一来Nkmax=(1.0~1.2)Ra,不定正好是Nkmax=1.2Ra;二来作用在桩顶的竖向力设计值与标准值之间不定是1.35倍的关系。当然,以前永而久荷载和活荷载分项系数分别为1.2和1.4时,规定桩顶的竖向力设计值是标准值的1.35倍是偏于安·全的(实际上桩顶的竖向力设计值与标准值的比值一般在1.25~1.35之间),终的单桩竖向承载力特征值Ra取Ra’和(ΨcfcAps+0.9f’yA’s )/(1.35x1.2)的较小值也是偏于安·全的。
但现在永而久荷载和活荷载分项系数已经分别改为1.3和1.5,桩顶的竖向力设计值与标准值的比值目前还没有规定,但可以肯而定的是比1.35大。因此,现在采用终的单桩竖向承载力特征值Ra取Ra’和(ΨcfcAps+0.9f’yA’s )/(1.35x1.2)的较小值的方法不定安·全。
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