Sd≤γ0 Rd (5.1.4-1)
式中:Sd——荷载组合的效应设计值; γ0——结构重要性系数;
Rd——结构构件抗力的设计值。
5.1.5 管桩基础设计时应根据承载力和变形控制的要求进行下列计算或验算;
1 根据桩基的使用功能和受力特性进行桩基的竖向抗压或抗拔承载力计算和水平承载力计算; 2 桩身承载力验算;
3 计算承台内力并验算其承载力; 4 桩基沉降计算;
5 当桩端持力层下存在软弱下卧层时,应验算软弱下卧层的承载力和变形; 6 当使用条件要求限制混凝土裂缝时,应作裂缝控制验算。 5.1.6 管桩的选用应符合下列规定:
1 设计等级为甲级、抗震设防烈度为7度或工程地质条件较复杂的管桩基础工程,宜选用AB型、B型、C型管桩,不应选用Φ400以下的管桩;
2 抗拔桩宜选用AB型或B型、C型管桩;
3 甲、乙级工程,对于形体不规则和荷载较大的单项工程,宜选用较大直径的管桩。 5.1.7 管桩的平面布置应符合下列规定:
1 相邻桩的中心距不应小于表5.1.7的规定值;
表5.1.7 管桩的最小中心距
桩 基 情 况 独立承台内桩数超过30根;大面积群桩 独立承台内桩数超过9根,但不超过30根; 条形承台内排数超过2排 其他情况 注:(1)相邻桩的中心距指相邻的两根桩横截面中心点之间的距离; (2)D为管桩外径;
(3)当采用减少挤土效应的措施时,相邻桩的中心距可适当减少,但不得少于3.0D;
桩的最小中心距 4.0D 3.5D 3.0D 2 采用多桩或群桩时,应使桩承载力合力点与其上部结构竖向永久荷载重心相重合; 3 同一结构单元应避免采用不同类型的桩; 4 硬粘土层中应适当加大桩距。
5.1.8 管桩持力层的选择应符合下列规定: 1 应选择良好土层作为桩端持力层; 2 桩端进入持力层的深度不应小于2D;
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5.1.9 管桩基础承台设计应符合国家现行标准《建筑地基基础设计规范》GB50007和《建筑桩基技术规范》JGJ94中有关承台计算及构造要求的规定。
5.1.10 基础混凝土结构的耐久性设计应符合现行国家有关标准的规定。
5.2 桩基计算
5.2.1 对于一般建筑物和受水平力较小的高层建筑物,桩径相同的群桩基础,单桩桩顶作用力应按下列公式计算:
1 轴心竖向力作用下
Qk?
偏心竖向力作用下
Fk?Gk (5.2.1-1) nFk?GkMxkyiMykxi (5.2.1-2) Qik???n?yi2?xi22 水平力作用下
Hik?式中:
Hk (5.2.1-3) nFk——相应于荷载效应标准组合时,作用于桩基承台顶面的竖向力; Gk——桩基承台和承台上土自重标准值;
Qk——相应于荷载效应标准组合时的轴心竖向力作用下任一根桩所承受的竖向力; n——同一桩基承台中的桩数;
Qik——相应于荷载效应标准组合时的偏心竖向力作用下第i根桩所承受的竖向力; Mxk——相应于荷载效应标准组合作用于承台底面时,通过桩群形心的x轴的力矩; Myk——相应于荷载效应标准组合作用于承台底面时,通过桩群形心的y轴的力矩; xi——桩i至桩群形心的y轴线的距离; yi——桩i至桩群形心的x轴线的距离;
Hk——相应于荷载效应标准组合时,作用于桩基承台底面的水平力; Hik——相应于荷载效应标准组合时,作用于任一单桩的水平力。
5.2.2 管桩基础的抗震性能,应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的规定。 5.2.3 对于主要承受竖向荷载的抗震设防区桩基,当同时满足下列条件时,桩顶作用效应计算可不考虑地震作用:
1 按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011规定,可不进行天然地基和基础抗震承载力计算的建筑物;
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2 按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011规定,可不进行桩基抗震承载力验算的建筑物。
5.2.4 在非抗震设防区,单桩承载力应符合下列规定:
1 轴心竖向力作用下
Qk≤Ra (5.2.4-1)
2 偏心竖向力作用下,除满足式(5.2.4-1)外,尚应满足下式要求:
Qik max≤1.2Ra (5.2.4-2)
3 水平荷载作用下
Hik≤RHa (5.2.4-3)
式中:Ra——单桩竖向承载力特征值;
Qk——相应于荷载效应标准组合轴心竖向力作用下任一单桩的竖向力;
Qik max——相应于荷载效应标准值组合作用下单桩最大竖向力; RHa——单桩水平承载力特征值。
4 对管桩基础设计等级为甲级且水平荷载较大或水平位移要求严格时,应作桩基水平变位验算。
5.2.5 在考虑地震作用效应时,单桩承载力除符合本规程第5.2.4条的规定外,尚应满足下列公式要求:
1 轴心竖向力作用下
Qk≤1.25Ra (5.2.5-1)
2 偏心竖向力作用下,除满足式(5.2.5-1)外,尚应满足
Qik max≤1.5Ra (5.2.5-2)
3 水平荷载作用下
Hik≤1.25RHa (5.2.5-3)
5.2.6 单桩竖向承载力特征值的确定应符合下列规定:
1 管桩基础设计等级为甲级、乙级的建筑物,应通过单桩竖向抗压静载试验确定,单桩竖向静载荷试验应按现行行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106的相关规定执行;
2 管桩基础设计等级为丙级的建筑物,可根据原位测试法和经验参数确定。
3 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抗压承载力特征值时,宜按下式估算:
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Ra?up?qsiali?qpa(Aj??pAp1) (5.2.6-1)
式中:Ra——单桩竖向承载力特征值(kN);
up——桩身外周边长度(m);
qsia——桩侧第i层土的摩擦力特征值(kPa),宜按场地岩土工程勘察报告取值,如无当
地经验值时,可按表5.2.6-1选取;
li——管桩穿越第i层土(岩)的厚度(m);
qpa——桩端土的承载力特征值(kPa),宜按场地岩土工程勘察报告取值,如无当地经验值时,可按表5.2.6-2选取;
Aj——空心桩桩端净面积(m2),对于管桩,Aj??(D2?d2)/4;
?p——桩端土塞效应修正系数,对于闭口管桩?p=1;对于敞口管桩:当hb/D<5时,
?p=0.16hb/D,当hb/D?5时,?p=0.8;其中hb为管桩桩端进入持力层深度;
Ap1——管桩空心部分敞口面积(m2),Ap1??d2/4。
表5.2.6-1 管桩侧摩阻力特征值的经验值qsia (kPa)
土的名称 填土 淤泥 淤泥质土 流塑 软塑 可塑 硬可塑 硬塑 坚硬 稍密 中密 密实 稍密 中密 密实 中密 密实 中密 密实 稍密 中密(密实) 中密、密实 中密、密实 — — 土的状态 — — — IL>1 0.75< IL≤1 0.50< IL≤0.75 0.25
注:1 选取qsia时,应综合考虑桩长、土(岩)的标贯值N、持力层岩土的性质、桩端进入持力层深度、终压 或收锤标准等因素;
2 对于尚未完成自重固结的土类,不计算其侧摩阻力;
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