问答题 某柱下桩基(柱截面为dc=0.6m)如图所示,桩径d=0.6m,承台有效高度h0=1.0m,冲跨比λ=0.7,承台混凝土抗拉强度设计值ft=1.71MPa,作用于承台顶面的竖向力设计值F=7500kN,试按《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)验算柱冲切承载力。
【正确答案】受柱冲切承载力按下列式计算
Fl≤βhpβ0ftumh0
Fl=F-∑Qi
[*]
式中:Fl——扣除承台及其上土重后,在荷载效应基本组合下作用于冲切破坏锥体上的冲切力设计值;
ft——承台混凝土抗拉强度设计值;
βhp——承台受冲切承载力截面高度影响系数,当h≤800mm时,βhp取1.0,h≥2000mm时,βhp取0.9,其间按线性内插法取值;
um——承台冲切破坏锥体一半有效高度处的周长;
h0——承台冲切破坏锥体的有效高度;
β0——柱(墙)冲切系数;
λ——冲跨比,λ=a0/h0,a0为冲跨,即柱(墙)边或承台变阶处到桩边水平距离,当a0<0.25h0时,取a0=0.25ho当a0>h0时,取a0=h0,λ应满足0.25~1.0的要求;
F——扣除承台及其上土重后,在荷载效应基本组合作用下柱(墙)底的竖向荷载设计值;
∑Qi——扣除承台及其上土重后,在荷载效应基本组合下冲切破坏锥体内各基桩或复合基桩的净反力设计值之和。
对于柱下矩形独立承台受柱冲切的承载力可按下列公式计算
Fl≤2[βox(bc+aoy)+βoy(hc+aox)]βhpfth0
式中:βox、βoy——冲切系数,λox=aox/h0,λoy=aoy/h0,λox、λoy均应满足0.25~1.0的要求;
hc、bc——分别为x、y方向的柱截面(变阶承台)的边长;
aox、aoy——分别为x、y方向柱边(变阶承台)离最近桩边的水平距离。
对于圆柱及圆桩,计算时应将其截面换算成方柱及方桩。
即取换算柱截面边长bc=0.8dc(dc为圆柱直径),换算桩截面边长bp=0.8d(d为圆桩直径)。
dc=0.6m,bc=0.8×0.6=0.48m
d=0.6m,bp =0.8×0.6=0.48m
[*]
h=0.8m,βhp=1.0,h=2.0m,βhp=0.9
h=1.0m,插值得βhp=0.98
2[βox(bc+aoy)+βox(hc+aox)]βhpfth0
=2×[0.82×(0.48+0.82)+0.82×(0.48+0.82)]×0.98×1710×1.0
=7145.6kN
[*]
Fl=F-∑Qi=7500-1500=6000kN<7145.6kN,满足。
【答案解析】