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5.8 桩身承载力与裂缝控制计算

5.8.1 桩身应进行承载力和裂缝控制计算。计算时应考虑桩身材料强度、成桩工艺、吊运与沉桩、约束条件、环境类别诸因素,除按本节有关规定执行外,尚应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010、《钢结构设计规范》GB50017 和《建筑抗震设计规范》GB50011 的有关规定。

 

Ⅰ 受压桩

5.8.2 钢筋混凝土轴心受压桩正截面受压承载力应符合下列规定:

  1 当桩顶以下 5d 范围的桩身螺旋式箍筋间距不大于 100mm,且符合本规范第 4.1.1 条规定时:

N≤ψcfcAps+0.9fy'As'  (5.8.2-1)

  2 当桩身配筋不符合上述 1 款规定时:

   N≤ψcfcAps     (5.8.2-2)

式中 N——荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值;

   ψc——基桩成桩工艺系数,按第 5.8.3 条规定取值;

   fc——混凝土轴心抗压强度设计值;

  fy'——纵向主筋抗压强度设计值;

  As'——纵向主筋截面面积;

5.8.3 基桩成桩工艺系数ψc 应按下列规定取值:

  1 混凝土预制桩、预应力混凝土空心桩 ψc=0.85;

  2 干作业非挤土灌注桩:ψc=0.90;

  3 泥浆护壁和套管护壁非挤土灌注桩、部分挤土灌注桩、挤土灌注桩:ψc=0.7~0.8;

  4 软土地区挤土灌注桩:ψc=0.6。

5.8.4 

 

Ⅱ 抗拔桩

5.8.7 钢筋混凝土轴心抗拔桩的正截面受拉承载力应符合下式规定:

N≤fyAs+fpyApy  (5.8.7)

式中 N——荷载效应基本组合下桩顶轴向拉力设计值;

 fy、fpy——普通钢筋、预应力钢筋的抗拉强度设计值;

 As、Apy——普通钢筋、预应力钢筋的截面面积。

5.8.8 对于抗拔桩的裂缝控制计算应符合下列规定:

  1 对于严格要求不出现裂缝的一级裂缝控制等级预应力混凝土基桩,在荷载效应标准组合下混凝土不应产生拉应力,应符合下式要求:

σck-σpc≤0  (5.8.8-1)

  2 对于一般要求不出现裂缝的二级裂缝控制等级预应力混凝土基桩,在荷载效应标准组合下的拉应力不应大于混凝土轴心受拉强度标准值,应符合下列公式要求:

在荷载效应标准组合下:     σck-σpc≤ftk  (5.8.8-2)

在荷载效应准永久组合下:    σcq-σpc≤0   (5.8.8-3)

  3 对于允许出现裂缝的三级裂缝控制等级基桩,按荷载效应标准组合计算的最大裂缝宽度应符合下列规定:

ωmax≤ωlim  (5.8.8-4)

式中 σck、σcq——荷载效应标准组合、准永久组合下正截面法向应力;

      σpc——扣除全部应力损失后,桩身混凝土的预应力;

      ftk——混凝土轴心抗拉强度标准值;

     ωmax——按荷载效应标准组合计算的最大裂缝宽度,可按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010 计算;

     ωlim——最大裂缝宽度限值,按本规范表 3.5.3 取用。

5.8.9 当考虑地震作用验算桩身抗拔承载力时,应根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011 的规定,对作用于桩顶的地震作用效应进行调整。

 

Ⅲ 受水平作用桩

5.8.10 对于受水平荷载和地震作用的桩,其桩身受弯承载力和受剪承载力的验算应符合下列规定:

  1 对于桩顶固端的桩,应验算桩顶正截面弯矩;对于桩顶自由或铰接的桩,应验算桩身最大弯矩截面处的正截面弯矩;

  2 应验算桩顶斜截面的受剪承载力;

  3 桩身所承受最大弯矩和水平剪力的计算,可按本规范附录 C 计算;

  4 桩身正截面受弯承载力和斜截面受剪承载力,应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010 执行;

  5 当考虑地震作用验算桩身正截面受弯和斜截面受剪承载力时,应根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011 的规定,对作用于桩顶的地震作用效应进行调整。

 

Ⅳ 预制桩吊运和锤击验算

5.8.11 预制桩吊运时单吊点和双吊点的设置,应按吊点(或支点)跨间正弯矩与吊点处的负弯矩相等的原则进行布置。考虑预制桩吊运时可能受到冲击和振动的影响,计算吊运弯矩和吊运拉力时,可将桩身重力乘以 1.5 的动力系数。

5.8.12