疑问解答

• 为什么在角桩对承台的冲切计算中角桩桩顶的竖向力设计值要乘以系数 1.1？[20060706-1]、[20191117-1]

  　　《钢筋混凝土承台设计规程》CECS 88：97 第 3.2.5 条规定，“沉桩完毕后，如实际的桩位与设计要求偏差较大时，应根据实际情况对承台的承载力重新计算”。

  　　该规程条文说明第 3.2.5 条指出，承台的承载力对桩位的变化十分敏感，例如，当沉桩完毕后的实际桩位与设计桩位有偏差时，由于剪跨或冲垮发生了变化，计算的受剪切或受冲切承载力会与实际情况存在差异，有时差异还很大。因此，应酌情对承台的承载力重新计算，但由于施工条件的复杂性和设计情况的多样性，尚难作统一规定。

  　　该规程第 3.4.2 条注②规定，“对承台在边桩和角桩上的受冲切承载力和两桩承台的受剪承载力计算，应将按公式（3.4.2）算得的相应桩的竖向力设计值乘以系数 1.1”。

  　　该规程条文说明第 3.4.2 条规定，“考虑到假定与实际情况可能存在的差异，计算承台在边桩和角桩上的受冲切承载力时，对算得的单桩竖向设计值乘以扩大系数。根据国内一些设计单位的做法，将扩大系数定为 1.1”。

  　　以四桩承台为例，圆桩直径 d500，桩列、桩行间距 S_a＝S_b＝1500，承台边缘至桩中心距离 S_c＝500，承台高度 H＝950，柱截面尺寸 500×500。

  1 当不考虑桩位偏差时的角桩对承台的冲切计算。

  N_l≤[β_1x(c₂+a_1y/2)+β_1y(c₁+a_1x/2)]β_hpf_th₀　　　　（基础规范式 8.5.19-6）

  1.1 X 方向上从桩内边缘至最近柱边的水平距离：

  a_1x＝0.5S_a-0.5h_c-0.5b_p＝750-500/2-433/2＝283mm

  λ_1x＝a_1x/h₀＝283/(950-110)＝0.337

  β_1x＝0.56/(λ_1x+0.2)＝0.56/(0.337+0.2)＝1.042

  1.2 Y 方向上从桩内边缘至最近柱边的水平距离：

  a_1y＝0.5S_b-0.5b_c-0.5b_p＝750-500/2-433/2＝283mm

  λ_1y＝a_1y/h₀＝283/(950-110)＝0.337

  β_1y＝0.56/(λ_1y+0.2)＝0.56/(0.337+0.2)＝1.042

  1.3 从角桩内边缘至承台外边缘的距离：

  c₁＝c₂＝S_c+0.5b_p＝500+433/2＝717mm

  1.4 角桩抗冲切承载力 R

  R＝[β_1x(c₂+a_1y/2)+β_1y(c₁+a_1x/2)]β_hpf_th₀

  ＝[1.042*(0.717+0.283/2)+1.042*(0.717+0.283/2)]*0.988*1271*0.84

  ＝ 1885.4kN

  2 当考虑桩位沿水平方向向外偏差 e_x＝100 时的角桩对承台的冲切计算。

  2.1 X 方向上从桩内边缘至最近柱边的水平距离：

  a_1x＝0.5S_a+e_x-0.5h_c-0.5b_p＝750+100-500/2-433/2＝383mm

  λ_1x＝a_1x/h₀＝383/(950-110)＝0.457

  β_1x＝0.56/(λ_1x+0.2)＝0.56/(0.457+0.2)＝0.853

  2.2 Y 方向上从桩内边缘至最近柱边的水平距离：

  a_1y＝0.5S_b-0.5b_c-0.5b_p＝750-500/2-433/2＝283mm

  λ_1y＝a_1y/h₀＝283/(950-110)＝0.337

  β_1y＝0.56/(λ_1y+0.2)＝0.56/(0.337+0.2)＝1.042

  2.3 从角桩内边缘至承台外边缘的距离：

  c₁＝S_c-e_x+0.5b_p＝500-100+433/2＝617mm

  c₂＝S_c+0.5b_p＝500+433/2＝717mm

  2.4 角桩抗冲切承载力 R'

  R'＝[β_1x(c₂+a_1y/2)+β_1y(c₁+a_1x/2)]β_hpf_th₀

  ＝[0.853*(0.717+0.283/2)+1.042*(0.617+0.383/2)]*0.988*1271*0.84

  ＝ 1661.1kN

  3 当考虑桩位分别沿水平、垂直方向向外偏差 e_x＝100、e_y＝100 时的角桩对承台的冲切计算。

  3.1 X 方向上从桩内边缘至最近柱边的水平距离：

  a_1x＝0.5S_a+e_x-0.5h_c-0.5b_p＝750+100-500/2-433/2＝383mm

  λ_1x＝a_1x/h₀＝383/(950-110)＝0.457

  β_1x＝0.56/(λ_1x+0.2)＝0.56/(0.457+0.2)＝0.853

  3.2 Y 方向上从桩内边缘至最近柱边的水平距离：

  a_1y＝0.5S_b+e_y-0.5b_c-0.5b_p＝750+100-500/2-433/2＝383mm

  λ_1y＝a_1y/h₀＝383/(950-110)＝0.457

  β_1y＝0.56/(λ_1y+0.2)＝0.56/(0.457+0.2)＝0.853

  3.3 从角桩内边缘至承台外边缘的距离：

  c₁＝S_c-e_x+0.5b_p＝500-100+433/2＝617mm

  c₂＝S_c-e_y+0.5b_p＝500-100+433/2＝617mm

  3.4 角桩抗冲切承载力 R'

  R'＝[β_1x(c₂+a_1y/2)+β_1y(c₁+a_1x/2)]β_hpf_th₀

  ＝[0.853*(0.617+0.283/2)+0.853*(0.617+0.283/2)]*0.988*1271*0.84

  ＝ 1365.0kN

  4 设计桩位的角桩抗冲切承载力 R 与实际桩位的 R' 比值。

  4.1 单方向偏差时，R/R'＝1885.4/1661.1＝1.14。

  4.2 双方向偏差时，R/R'＝1885.4/1365.0＝1.38。