墙下承台角桩冲切结果看哪一个?
王晓可
近期有用户对墙下承台角桩冲切结果的查看提出了疑问:筏板菜单、承台菜单下的角桩
冲切结果不一致,应该看哪一个?本文对两个菜单下角桩冲切的冲切力、冲切抗力进行校核
和对比,分析了产生差异的原因,给出结论和建议。
一、用户疑问
墙下六桩承台在筏板菜单下查看单桩冲切结果,角桩冲切结果R/S是0.97,查看承台冲
切同样位置的角桩冲切结果R/S是1.19,如下图,两个结果相差较大,应该以哪一个为准?
筏板菜单
承台菜单
承台菜单
二、两个菜单下冲切结果校核
针对上述两个菜单下角桩冲切结果不同,我们以承台左下角的角桩ZH-1为例,分别手
核两个菜单下的角桩冲切力和抗力,来验证软件计算的正确性。承台基本信息如下:承台厚
600mm,有效高度h0=550mm,方桩400mmx400mm,角桩距承台边缘距离c1=c2=950mm。
1.筏板菜单下角桩冲切
筏板菜单下勾选单桩冲切,选择左下角桩ZH-1,计算简图上画出单桩对承台冲切的破
坏锥用白色线表示,蓝色线是冲切临界截面,简图上标记此桩的冲切抗力与效应的比值
R/S=0.96,同时弹出单桩冲切的计算书。查看计算书,得到荷载信息、验算结果如下。
从计算简图上可以看到,角桩冲切破坏锥桩边到竖向构件的距离a1x=150mm,因为y
方向没有竖向构件,沿45度发生冲切破坏,a1y=h0=550mm。
冲切锥的底面尺寸:1100mmx1500mm,承台上恒载、活载均为0,无覆土,混凝土容
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重25kN/m。故冲切锥隔离体上的冲切力和冲切抗力如下:
(1)冲切力Fl
控制工况(35)1.3恒+1.05活-1.5Y风下:
桩反力Np=1615kN,
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冲切锥底面1100mmx1500mm范围内上部荷载仅有自重,混凝土容重25kN/m,
冲切锥内上部荷载只有自重Fz=G=1.3x1.1x1.5x0.6x25=32.18kN,35工况恒载分项系数1.3,
1
冲切力Nl=Np-Fz=1615-32.18=1582.82kN与构件信息一致。
(2)冲切抗力R
根据《桩规》5.9.7、5.9.8条,各参数如下:
λx=a1x/h0=150/550=0.273
λy=a1y/h0=550/550=1
βx=0.56/(λx+0.2)=0.56/(0.273+0.2)=1.184
βy=0.56/(λy+0.2)=0.56/(1+0.2)=0.467
冲切临界截面边长:umx=950+150/2=1025mm,umy=950+550/2=1225mm
β=Σβi*umi/Σum
=(βx*umy+βy*umx)/(umx+umy)
=(1.184x1225+0.467x1025)/(1025+1225)=0.86
根据《桩规》公式(5.9.7-1)Nl=[∑(βi*umi)]*βhp*ft*h0
R=β*um*βhp*ft*h0=0.86x(1025+1225)x1x1.43x550=1521.88kN
故R/S=1521.88/1582.82=0.96与构件信息一致。
2.承台菜单下角桩冲切
承台菜单下点冲切,计算简图上显示的是最不利的桩冲切结果及控制工况,查看承台构
件信息得到所有桩的冲切计算书,如下,桩ZH-1冲切结果R/S=1.19刚好是最不利的桩冲切
结果。下面我们根据承台角桩冲切公式,验证桩ZH-1的冲切结果。
承台菜单中,角桩对承台的冲切按《桩规》5.9.8-1,根据图5.9.8-1,a1x=150,a1y=0。
因为左下角角桩ZH-1的y向在墙内,y向桩边到墙边的距离为负值,所以软件取a1y=0。冲
切锥底面尺寸:x向:c1+a1x=950+150=1100mm,y向:c12+a1y=950+0