桩基的水平承载力验算应执行《建筑地基基础设计规范》8.5.5条的规定:
8.5.5 单桩承载力计算应符合下列规定:
3 水平荷载作用下:
Hik≤RHa (8.5.5⁃3)
式中 RHa——单桩水平承载力特征值(kN)。
作用于桩顶的水平力应执行《建筑地基基础设计规范》8.5.4条的规定:
8.5.4 群桩中单桩桩顶竖向力应按下列公式进行计算:
3 水平力作用下:
式中 Hk——相应于作用的标准组合时,作用于承台底面的水平力(kN);
Hik——相应于作用的标准组合时,作用于任一单桩的水平力(kN)。
单桩的水平承载力特征值的计算应执行《建筑桩基技术规范》5.7.2条的规定:
5.7.2 单桩的水平承载力特征值的确定应符合下列规定:
1 对于受水平荷载较大的设计等级为甲级、乙级的建筑桩基,单桩水平承载力特征值应通过单桩水平静载试验确定,试验方法可按现行行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106执行。
2 对于钢筋混凝土预制桩、钢桩、桩身配筋率不小于0.65%的灌注桩,可根据静载试验结果取地面处水平位移为10mm(对于水平位移敏感的建筑物取水平位移6mm)所对应的荷载的75%为单桩水平承载力特征值。
3 对于桩身配筋率小于0.65%的灌注桩,可取单桩水平静载试验的临界荷载的75%为单桩水平承载力特征值。(www.xing528.com)
竖直桩能够承担水平力的大小就是桩的横向承载力。与单桩竖向承载力相比,单桩横向承载力的计算更为复杂,其大小主要与桩身的抗弯刚度、桩周土的刚度、桩的入土深度及桩顶的约束条件等因素有关,至今在理论上尚未完善解决。目前确定桩横向承载力的方法有两类:一类是通过横向静载荷试验,另一类是通过理论计算。二者中以前者更可靠。《建筑地基基础设计规范》规定:
8.5.8 单桩水平承载力特征值应通过现场水平载荷试验确定。
桩的水平静载荷试验是在现场条件下进行的,影响桩的承载力的各种因素都将在试验过程中真实地反映出来,由此得到的承载力值最符合实际情况。
对丙级设计等级在缺少单桩水平静载试验资料时,可从桩顶水平位移限值、材料强度或抗裂验算出发,按《建筑桩基技术规范》的规定通过计算来确定单桩水平承载力。有可能时还应参考当地经验。
在水平荷载作用下,桩身产生挠曲并挤压桩侧土,相应地,土体对桩产生水平抗力。随着水平力的加大,桩的水平位移与土的变形加大。对于抗弯性能较差的桩,如低配筋率的灌注桩通常是桩身产生裂缝,然后断裂破坏;对于抗弯性能好的桩,如钢筋混凝土预制桩和钢桩,桩身虽未断裂,但土体产生明显隆起时,或桩顶的水平位移超过容许值时,也认为桩达到水平承载力的极限状态。这两种不同的破坏形态其承载力的控制手段是不同的。
1)桩的水平承载力由桩身强度控制。对于抗弯性能差的桩,如低配筋率(桩身配筋率小于0.65%)的灌注桩,其横向承载力主要由桩身强度控制。
2)桩的水平承载力由水平位移控制。对于抗弯性能好的桩,如钢桩、钢筋混凝土预制桩,桩身配筋率不小于0.65%的灌注桩,桩的水平承载力主要是由桩顶水平位移控制。
所以《建筑桩基技术规范》给出了两套计算“单桩水平承载力特征值”的公式。
当建筑物对桩有抗裂要求时,对水平受力桩也应进行抗裂验算。《建筑地基基础设计规范》亦作了相应规定。
S.0.11 单桩水平承载力特征值应按以下方法综合确定:
3 当桩身不允许裂缝时,取水平临界荷载统计值的0.75倍为单桩水平承载力特征值。
4 当桩身允许裂缝时,将单桩水平极限荷载统计值除以安全系数2为单桩水平的承载力特征值,且桩身裂缝宽度应满足相关规范要求。
验算永久荷载控制的桩基的水平承载力时,应将按上述方法确定的单桩水平承载力特征值乘以调整系数0.80;验算地震作用桩基的水平承载力时,应将按上述方法确定的单桩水平承载力特征值乘以调整系数1.25。《建筑桩基技术规范》5.7.2条作了相应规定。
7 验算永久荷载控制的桩基的水平承载力时,应将上述2~5款方法确定的单桩水平承载力特征值乘以调整系数0.80;验算地震作用桩基的水平承载力时,应将按上述2~5款方法确定的单桩水平承载力特征值乘以调整系数1.25。
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