6.3 桩基计算
6.3.1 桩顶作用效应,应取沿矩形或方形承台对角线方向的倾覆力矩和水平荷载及竖向荷载进行计算。当采用十字形承台时,倾覆力矩和水平荷载的作用应取其中任一条形承台按其纵向作用进行计算,竖向荷载应按全部基桩承受进行计算。
6.3.2 基桩的桩顶作用效应应按下列公式计算:
1 轴心竖向力作用下:
2 偏心竖向力作用下:
式中:Qk——相应于作用的标准组合时,轴心竖向力作用下,基桩的平均竖向力(kN);
Qkmax——相应于作用的标准组合时,偏心竖向力作用下,角桩的最大竖向力(kN);
Qkmin——相应于作用的标准组合时,偏心竖向力作用下,角桩的最小竖向力(kN);
Fk——相应于作用的标准组合时,作用于桩基承台顶面的竖向力(kN);
Gk——桩基承台及其上土的自重标准值(kN),水下部分按浮重度计;
n——桩基中的桩数;
Mk——相应于作用的标准组合时,沿矩形或方形承台的对角线方向,或沿十字形承台中任一条形承台纵向作用于承台顶面的力矩(kN·m);
Fvk——相应于作用的标准组合时,塔机作用于承台顶面的水平力(kN);
h——承台的高度,组合式基础的基桩桩顶荷载作用效应计算时,应包括格构式钢柱至桩顶的长度(m);
L——矩形承台对角线或十字形承台中任一条形承台两端基桩的轴线距离(m)。
6.3.3 桩基竖向承载力应符合下列公式要求:
式中:Ra——单桩竖向承载力特征值(kN)。
6.3.4 单桩竖向承载力特征值可按下式计算:
式中:u——桩身周长(m);
qsia——第i层岩土的桩侧摩阻力特征值(kPa);
li——第i层岩土的厚度(m);
qpa——桩端土的承载力特征值(kPa);
Ap——桩底端横截面面积(m2),当采用敞口预应力混凝土空心桩时,应计及桩端土塞效应,按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ 94规定取值。
6.3.5 桩的抗拔承载力应符合下列公式要求:
式中:Q'k——相应于作用的标准组合时,计算的基桩拔力,即按本标准公式(6.3.2-3)计算Qkmin出现的负值(取其绝对值)(kN);
R'a——单桩竖向抗拔承载力特征值(kN);
λi——抗拔系数,当无试验资料且桩的入土深度不小于6.0m时,可根据土质和桩的入土深度,取λi=0.5~0.8(砂性土,桩入土较浅时取低值;黏性土和粉土,桩入土较深时取高值);
Gp——桩身的重力标准值(kN),水下部分按浮重度计。
6.3.6 桩身承载力计算应符合下列规定:
1 轴心受压桩桩身承载力应符合下式要求:
式中:Q——相应于作用的基本组合时,桩顶轴向压力设计值(N);
ψc——基桩成桩工艺系数,混凝土预制桩和预应力混凝土空心桩取0.85;干作业非挤土灌注桩取0.90;泥浆护壁和套管护壁非挤土灌注桩和挤土灌注桩取0.70~0.80;软土地区挤土灌注桩取0.60;
fc——混凝土轴心抗压强度设计值(N/mm2);
Aps——桩身截面面积(mm2);
f'y——纵向主筋抗压强度设计值(N/mm2);
A's——纵向主筋截面面积(mm2)。
2 轴心抗拔桩桩身承载力应符合下式要求:
式中:Q'——相应于作用的基本组合时,桩顶轴向拉力设计值(N);
fy、fpy——普通钢筋、预应力钢筋的抗拉强度设计值(N/mm2);
As、Aps——普通钢筋、预应力钢筋的截面面积(mm2)。
3 轴心抗拔桩的裂缝控制宜按三级裂缝控制等级计算。