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编制说明1编制依据(筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001(混凝土制品用冷拔低碳锅丝)JC/T540一2006(筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006版)(预应力离心混凝土空心方桩》JC/T2029一2010(岩土工程物察规范)GB50021一2001(2009版)(预应力混凝土管柱基础技术规程》DGJ32/TJ109一2010(筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002(预应力混凝土用钢丝)GB/T5223-20022主要内容(钢结构设计规范》GB50017-20032.1本图集适用先张法离心工艺成型的预应力高强混凝土空心方桩、预应力混(预应力混凝土用钢棒》GB/T5223.3-20凝土空心方桩,以下简称空心方桩。《碳素结构钢》GB/T700-2006∠22本图集空心方桩适丽抗度设防烈度不大于?度地区的一般工业与民用筑通用硅酸盐水泥)B6207物的低承台桩基础,:当用于抗暖设防烈度8度的地区时,仅适用于非液化土、轻(工业筑防腐蚀设计规范》GB50046-一2008微液化土场地、结构高度不超过24如的多层(构)筑物。待殊情况下,具有中(低碳钢热轧圆盘条》GB/T701一2008等腐蚀性场地,如需采用方桩基础,应进行防腐蚀设计,桩身防腐蚀措施应拔(混凝土外加剂》GB8076-2008(工业筑防腐蚀设计规范》GB50046的规定执行,且应在设计文件中注明。(混凝土结构设计规范》GB50010一20102.3适用于设计年限为50年及以下的桩基础工程。(筑抗震设计规范》GB50011一20102.4本图集空心方柱主要考虑承受整向受压荷载的受力情况。(混凝土质量控制标准)GB50164一20102.5多层和结构高度不大于100米的高层筑物桩基础:结构高度大于60米的高(筑地基基础设计规范》GB50007一2011层筑宜选用边长不小于500m的空心方桩。《混凝士结构工程施工质量验收规范》GB50204一20112.6素填土、杂填土、淤泥质土、粉士、粘性土、稍密及中密的砂土等场地。(设用砂》GB/T14684一20112.7有抗震设防要求的筑物,桩的接头位置应避开液化土层,(设用卵石、辟石》GB/T14685一20112.8本图集空心方桩不宜和不应采用的适用范围参见《预应力混凝土管桩基础技(混凝土用水标准)JG们63一2006术规程)DGJ32/TJ109的规定.《筑桩基技术规范》JGJ94一2008《冷拔低碳钢丝应用技术规程》JGJ19-2010编制说明图集号苏G/T17-2012页次2興尚運罚素衬网Z.Z沁.ET
3分类、选用及编号页。设计可视工程具体情况采用无桩尖施工或选用其它类型的柱尖。3.1分类:8一一开型钢桩尖b一十字型钢桩尖31,1空心方桩按混凝士强度等级分为:预应力高强混凝土空心方桩(体图集记C一圆锥型钢桩尖d——圆锥型混凝土闭合桩尖为KF2)、预应力混凝土空心方桩(本图集记为KF2?.3.3编号:3.1.2预应力高强混凝土空心方桩混凝土强度等级不得低于C80,预应力混凝HKFZ(KFZ)-X XXX (XX)-L1,L2,L3,L4 X土空心方柱混凝土强度等级不得低于C60。高强混凝士空心方桩31.3预应力高强混凝土空心方柱及预应力混熹土空心方柱按桩身抗弯性能、抗混凝土空心方桩桩尖类型空心方桩型号第四节桩长裂性能不同可分为:A型、B型和B型,其力学性能应符合本图集规定。空心方桩边长第三节桩长3.2选用:空心方柱内径第二节桩长3,2.1设计人员应结合工程地质情况,上部结构特点、荷载大小、施工现场条第一节桩长件及沉桩设备,经综合分折后选用圭白去木大倒如型混凝土空心方桩边长为450m,C60混凝土,内径为250m,上、中1、3.22根据空心方桩的性能要求?按照其各项力学性能指标进行途用。各类桩中2八下段分别为12m,12m,1212血,A型柱,柱尖类型为a。的配筋及力学性能详见本图集第10~31页,沉桩设备的选用见本图集第4950项。应记为:KF2-A450(250)-12,12,12,12a3.2.3各桩间的中心距按(筑桩基技术规范》JGJ94相关规定执行。3.2.4空心方桩用做摩擦桩或端承摩擦桩且穿越的坚硬土层较薄时,宜选用A、4原材料及构造要求AB型桩,其长径比不宜大于80:当用做端承桩或摩擦型端承桩且需穿越一定厚4.1水泥应采用强度等级不低于42.5级的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣度较硬土层时,宜选用B、B型桩,其长径比不宜大于6O硅酸盐水泥,其质量应符合(通用硅酸盐水泥》GB175的有关规定表3.2.4空心方桩用于长径比计算等刚度换算直径表42骨料:空心方桩边长(m)30035040045050055060080010004.2.1细骨斜宜采用洁净的天然硬质中粗砂或人工砂,细度模数宜为2.53.2,换算直径取用值(m3404004505105706206809101100采用人工砂时,细度模数可为2.5~3.5,其质量应符合《设用砂》GB/T146843.2.5柱接头数量不应超过3个,当下节柱端即将进入或已经进入硬塑粘性土、的规定,且砂的含泥量不大于1%,不得有泥块,氯离子含量不得大中密砂土或碎石士等较难进入的士层时不宜接桩。桩端嵌入遇水易软化的强风于0.01%,硫化物及硫酸盐含量不得大于0.5瑞。化岩、全风化岩和非饱和士的空心方桩,沉桩后,应对桩端以上约2范围内采4.2.2粗骨料宜采用碎石或破碎的卵石,其最大粒径不应大于25m,且不得超取有效的防渗措施,可采用微膨胀混凝土填芯。过钢筋净距的3/4,其质量应符合(设用卵石、碎石)GB/T14685的规定,3.2.6本图集提供了四种桩尖类型,具体参数及使用范围见本图集第35~38苏G/T17-2012编制说明图集号页次3理罚素村网JZ沁.ET
且石的含泥量不大于0.5%,不得有泥块,硫化物及硫酸盐含量不得大于0.5%,表4.6.1-1非预应力钢筋的力学性能针片状颗粒含量不得大于5孩:屈服强度抗拉强度抗压强度延伸率弹性棋量4.2.3对于有抗冻、抗渗、抗腐蚀或其他特殊要求的空心方桩,其所使用的骨钢筋种类标准值设计值设计值料应符合相关标准的规定。(N/m(N/mm)(N/mm)x10 N/mm4.3混凝土拌合用水的质量应符合(混凝土用水标准》JGJ63的规定HPB3003002702702.14.4外加剂质量应符合《混凝土外加剂)GB8076的规定,严禁使用氯盐类外加HRB3353353003002.52.0剂,宜采用高效减水剂。HRB4004003603602.04.5制作空心方桩的混凝土质量等级应符合《混凝土质量控制标准》冷拔低碳钢丝5503203202.05GB50164的规定:FZ桩混凝土强度等级为C80,KFZ桩混凝土强度等级为C60,其强度指标及弹性模量按表4.5采用。表4.6.1-2预应力混凝土用钢棒的几何特性及理论重量表4.5湿凝土强度指标及弹性模量(/后公称直径(m)基本直径(m)公称裁面积(m2)理论重量(kg/m)轴心抽心轴心日轴心1.12540.00.314混凝土抗压强度抗压强度抗拉强疫抗强度弹性棋量909664:00.502强度等级标准值设计值fe标准值设计值Ee10.71L.1090.00.707C6038.527.52.852.043.60×1012.613.10125.00.981C8050.235.93.112.223.80X104.6.2预应力钢筋的张拉采用应力、应变双向控制法,但以应力控制为主,控4.6钢材制应力c随=0.7k,其中为钢筋的抗拉强度标准值。钢筋的张拉应力及4.6.1预应力钢筋宜采用预应力混凝土低松驰螺旋槽钢棒(代号PCB-1420每根钢筋的张拉力详见表4.6.235L-G),其质量应符合《预应力混凝土用钢棒》GB/T5223.3的规定,钢棒的表4.6.2预应力钢筋的张拉控制应力及每根钢筋的张拉力值力学性能、几何特性及理论质量应分别符合表4.6.1-1、表4.6.1-2的要求。钢筋直径(m)7.19.010.712.6表4.6.1-1预应力混凝土低松驰螺旋槽钢棒的力学性能张拉控制应力cea(MPa)994符号极限强度抗拉强度抗压强度弹性模量标准值:设计值切设计值廷伸率1000h松弛值每根钢筋张拉k)39.7663.6289.46124.25)4.6,3螺旋筋宜采用低碳钢热轧圆盘条、混凝士制品用冷拔低碳钢丝,其质量(N/mn)(N/mx10 V/m2)()(N/)应分别符合《低碳钢热轧圆盘条》GB/T701、《混凝士制品用冷拔低碳钢丝)14201005400≥72.0≤2JC/T540的相关规定。编制说明图集号苏G/T17-20124理罚Z.
4.6.4端板、桩尖的材质性能符合《碳素结构钢》GB/T700中Q235B的规定。5.1.1混凝土有效预压应力的计算4.6.5焊接可采用气体保护电弧焊、氢弧焊等形式。桩制作过程中的焊缝质量本图集方桩的预应力损失按(混凝士结构设计规范》GB50010的有关规定计不应低于二级,沉桩过程中的现场焊缝质量除注明外,不低于二级。算。主要考虑以下三个方面的预应力损失,当计算求得的预应力总损失值少于100Wra时,取100MPa.4.7构造要求:1张拉端锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失值:N/品)4.7.1空心方柱预应力主筋保护层厚度不得小于40加m:用于特殊要求环境下的方桩,保护层厚度应符合相关标准或规程的要求。是g(5.1.1-1)4.7,2本图集空心方桩宜设桩端锚固筋。单节桩时,可不设桩端锚固筋。式中a一—张拉端锚具变形和钢筋内缩值(m):4.7.3钢筋配置及间距应符合下列要求:L一单节方桩长度(em):1空心方桩的预应力钢筋最小配筋率不得低于0.5瑞.尽一预应力钢筋的弹性模量/品),本图集所采用的钢筋取2空心方桩的螺换雏筋间距为75m,每节两端各不小子2000m长度范假内2X10(N/mf)筋加密间距为45可见系个L2预应力钢筋(低松驰螺旋植钢棒)的应力松驰引起的预应力损先,(仪/箍筋直径:空心方桩边长300~450m不应小于5m:空心方桩边长500~600ae不应小于6am:0r0.125(0.5p(5.1.1-2)空心方柱边长800m不应小于7:式中·m—预应力钢筋的张拉控制应力/品),取=0.7ft:空心方柱边长1000m不应小于8m.f一一预应力钢筋极限强度标准值N/品)。3骨架成型后,预应力钢筋间距允许偏差为士5,螺旋筋螺距允许偏差加3混凝土收缩和徐变引起的预应力损失,⑧/备)密区为士5am,非加密区为士5m,60+3400d/f@4.7.4空心方桩采用端板焊接连接,接头焊缝处抗弯、抗剪、抗拉性能均不得低0121+15p(5.1.1-3)于桩身。式中0M预应力筋合力点处的混凝土法向压应力/品):f一一施加预应力时的混凝土立方体抗压强度(/品):5计算要点p方桩横截面面积配筋率,P=,/.,其中,按预应力钢筋总截面5.1预应力混凝土空心方桩应根据承我力和变形控制要求进行下列计算和验算,面积的一半计算。4。一预应力钢筋总截面面积(量):桩身换算横载面面积(品):编制说明图集号苏G/T17-2012页次5理罚Z.ZC.ET
4预应力钢棒的有效预压应力(N/备)按上述公式计算时混凝土受压区高度尚应符合下列条件:00=0w-011-014-015(5.1.1-40x≤5bho(5.1.3-8)5空心方桩混凝土的有效预压应力(/通)x≥2a(5.1.3-9)当<2:时,正截面抗弯弯矩应按下式计算:<>(5.1.1-5)M-[fmE4i(h:-a10(5.1.3-10)5.L,2桩身抗裂弯矩计算:式中M一一桩的正酸面抗弯弯矩(kN·:Mer-(o pety fik)o(5.1.2a1一一系数,按《混凝士结构设计规范》GB50010-2010第6.2.6条规式中Y一考虑工艺影响和混凝士构件的截面抵抗矩塑性影响系数:定计算,C80取0.94,C60取0.98:。一预应力混凝土空心方桩受拉边缘弹性抵抗矩换算值(偏)。m一预应力锅筋的抗拉强度设计值MPa,取1005MPa:5.1.3桩身正截面抗弯弯矩计算:f。—混凝土轴心抗压强度设计值P):空心方桩的正裁面抗弯弯矩计算格内圆孔换算成等截面面积、等惯性矩的0一第i捧预应力钢筋的计算应力值Pa):方孔后,整体按对应到孩时转系才一第排预应力钢筋的截面积立:1满足下列条件时。—截面有效高度:受拉区各层钢筋合力点至截面受压边缘的距离(m):E0i*4≤a16B所(5.1.3-10h:—第i排预应力钢筋距离混凝土受压区外边缘的距离(m):M=[Eoi6(hi支/A0(5.1.3-2)X等效矩形应力图形的混凝土受压区高度(:混凝土受压区高度应按下列公式确定:K:一—混凝土受压区高度超过翼缘高度后,形成的T形受压区面积形心距a feBx=opiApi(5.1.3-3别离混凝土受压区外边缘的距离(m):2满足下列条件时56—相对界限受压区高度:EopiApa feBht(5.1.3-40a一受压区纵向钢筋合力点至裁面受压边缘的距离(m):M-Eoi1h-牙A0(5.1.3-5)B一空心方桩的外边长(m):8-60a2+7如b一一I型截面的腹板宽度(m):X1=5.1.3-6)(B-b)ht+bx—I型截面受压区的褒缘高度(m),混凝土受压区高度应按下列公式确定:51.4桩身极限弯矩检验值计算:a fe[bx +B-b)ht]=Eo piApi(5.1.3-7)M1.35(5.1.40编制说明图集号苏c/T17-20126罚素衬网Z.ZC.ET
5.1.5桩身结构竖向抗压承载力:5.1.8空心方桩单位长度质量计算:1不考虑方柱压屈影响时,桩身结构竖向抗压承载力设计值按下式计算:m=pcAc(5.1.8)B2=中e64/1000(6.1.5-1)式中Pe—混凝士密度,取0c=2500g/血3。式中R,一桩身竖向抗压承载力设计值k):5.1.9空心方桩吊装验算:f。一混凝士轴心抗压强度设计值OPa):空心方柱运输和起吊的动力系数为1,5。桩身结构自重产生的最大吊装中。一成桩工艺系数(0.55~0.65),本图集取0.60,可结合地区经验和弯矩不得大于桩的抗裂弯矩,即Wa≤M:,《筑桩基技术规范》JGJ94的有关规定进行复算后综合确定:1两支点法,即两吊点距离两桩端位置为0.201为桩节长度),吊点A一方桩横截面面积()。位置如下图所示。2当桩身穿越液化土、淤泥、淤泥质土或不排水抗剪强度小于10kPa的软弱士层的方桩基础,应考虑方桩压屈影响,考虑方桩压屈影响时,桩身结构竖向抗压承载力设计值按下时算:1上Z0.20710.586L0.207L尚m筑素林s网式中一方桩受压稳定系数,按(筑桩基技术规范)J9的规定执行,两支点法吊点位置示意图3桩身结构混凝士强度对应的竖向承载力特征值。=R,/1.35,Mar-0.0215gL2X1.5(5.1.9-105.1.6桩身结构抗剪承载力:2两头钩吊法,即在空心方柱两端进行钧吊。。=0.7fbh。+1.05n年si9+0.0sx4(5.1.6)M==0.125gL)X1.5(5.1.9-2)式中b一空心方桩截面换算成等面积、等惯性矩的I形截面的腹板宽度(m);式中M一一最大吊装弯矩(kN·);。一裁面有效高度(m):空心方柱理论重量kN/):w一箍筋强度设计值Pa):L桩节长度(m),—配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积(品):s一沿空心方桩长度方向的箍筋间距():6其他日一箍筋与纵向轴线的夹角()。6.1本图集尺寸均以毫米(?)为单位。5.1.7桩身极限剪力计算:6.2本图集未说明处,均应按国家和江苏省现行标准执行。l.40。(5.1.7)编制说明图集号苏G/T17-2012页次7罚素前网ZC.ET
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