承台构造(一)

百科   2025-01-14 00:00   福建  

      承台的构造应从加强其整体性和确保一定抗弯刚度两方面来考虑,即将承台置于上部结构承台一桩土体系共同作用的角度来设计其构造;此外也应充分考虑其在地震作用下的响应。考虑到承台震后修复相当困难且费用高昂,因此承台构造应达到必要的抗震能力。

一、承台的最小宽度和厚度

1、柱下独立桩基承台

      对于框架柱下独立桩基承台,其厚度通常由冲切控制,同时考虑到柱、桩、连系梁的钢筋均在此锚固,因此规定最小宽度不应小于500mm,最小厚度不应小于300mm;当柱纵筋直径较大时,承台厚度还应满足柱纵筋的锚固长度要求。多桩承台桩中心至承台边缘的距离不宜小于桩直径或边长,边缘挑出部分不应小于150mm,主要是为满足边角抗冲切承载力的基本要求;当工程实践中由于施工场地限制,边缘跳出部分不能满足此构造要求时,应重点验算角的抗冲切承载力。

2、条形承台梁

      对于砌体墙下条形承台梁,其边缘挑出部分可减少至75mm,主要是考虑到砌体墙体与承台梁共同工作可增强承台梁的整体刚度和抵抗桩对承台的剪切力;此时承台梁可按《建筑基技术规范》JGI94-2008的附录G计算内力和配筋。对于钢筋混凝土剪力墙下是否设置条形承台梁的问题,应根据工程实际确定。墙下布桩且筏板本身具备一定厚度,可不设置承台梁;当板较薄且桩直径较大时,宜设置承台梁,此时承台梁箍筋、纵筋满足构造要求即可。

3、筏板式承台

      天然地基上的筏板基础,除了满足承载力要求外,还利用其刚度调整地基反力分布和结构差异沉降,因此板厚较大,对于墙下筏板的厚跨比不宜小于 1/20,柱下筏板厚跨比不宜小于 1/4~1/8。对于桩筏基础,设计者应调整桩的竖向支撑刚度(即变刚度调平设计法)来减小结构差异沉降,和筏板内力,因此对筏板厚度不作厚跨比的要求。根据工程实测,筏基础的板始终要分担部分荷载,考虑到强度上的要求及桩与承台的连接需要,规定对于多层剪力墙结构的桩筏基础,最小板厚 200mm;对于水位比较浅的地区,考虑到防水要求可取用250mm;对于高层剪力墙结构的桩筏基础,最小板厚400mm。设计时宜根据《建筑基技术规范》JGJ94-2008第5.2.5条,取用合适的承台效应系数来计算基底反力,据此计算板局部弯矩。

      关于承台底面钢筋的混凝土保护层厚度,除应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的要求外,考虑到施工的方便,尚不应小于桩头嵌入承台的长度

二、配筋模式及最小配筋率

      承台的多数构造措施基于钢筋混凝土双向板的塑性绞线理论,随着近年来对厚板研究的深入,对于六桩以下(含六桩)承台引人了空间桁架模型即拉压杆模型来确定某些构造措施

      钢筋混凝土构件最小配筋率的确定应根据破坏特征确定。与天然地基上的基础不同,置于桩上的承台其受力具有自身的特征,因此《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008将承台分为柱下独立桩基承台、柱下独立二桩承台、砌体墙下条形承台梁和筏板式承台来阐述。对于箱形承台,由于其高度大,占用地下空间大,且内部墙体密集,地下室很难利用,另外耗材多,造价高,故近20年来渐趋不用。

1、柱下独立桩基承台

      柱下独立桩基承台的受力钢筋应通长配置,主要是因为桩基承台较厚,在竖向荷载作用下星明显的空间受力特征,对每一根钢筋的锚固是同等的要求,因此不能将钢筋间隔一根缩短基于承台破坏性受弯试验及双向板的塑性绞线理论,对四桩以上(含四)矩形承台受力钢筋应双向均匀布置;如果基于空间桁架模型理论,则受力钢筋应集中于桩顶范围布置。破坏性对比试验表明,这种集中于桩顶的配筋模式较均匀配筋模型具有更高的抗弯承载力,见图3.3-1。

      对三桩的三角形承台应按三向板带均匀布置。试验结果表明,承台中部可能开裂,见图3.3-2,为提高承台中部的抗裂性能,最里面的三根钢筋围成的三角形应在柱截面范围内。应用空间桁架模型,如图3.3-3,纵向钢筋锚固长度应自受压区及边桩内侧(当为圆时,应将其直径乘以0.8等效为方)算起,不应小于35dg(dg为钢筋直径),当不满足时应将纵向钢筋向上弯折,此时水平段的长度不应小于25dg,弯折段长度不应小于10dg

      承台受力钢筋的直径不宜小于12mm,间距不宜大于200mm,主要是为满足施工及受力要求。

      关于独立桩基承台的最小配筋率,完全按受弯构件来确定最小配筋率并不适宜,宜按空间架模型来确定,根据工程实践并参照美国经验,规定不应小于0.15%

2、柱下独立两桩承台

      柱下独立两桩承台,在工程实践中,其中心距与承台有效高度之比常小于5。试验表明此类构件的破坏特征与深受弯构件类似,因此规定应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB.50010中的深受弯构件配置纵向受拉钢筋和水平及竖向分布钢筋。其最小配筋率为0.2%。承台纵向受力钢筋端部的锚固长度及构造应与柱下多桩承台的规定相同。




参考文献:
1、《建筑桩基技术规范应用手册》

土木风雨
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