文档介绍:《承台效应系数》
1 承台效应系数
摩擦型群桩在竖向荷载作用下,由于桩土相对位移,桩间土对承台产生一定竖向抗力,成为桩基竖向承载力的一部分而分担荷载。称此种效应为承台效应。承台底地基土承载力特征值发挥率为承台效应系数。承台效于1。承台土抗力的综合群桩效应系数大于1,非粘性土群桩较粘性土更大一些。就实际工程而言,桩所穿越的土层往往是两种以上性质土层交互出现,且水平向变化不均,由此计算群桩效应确定承载力较为繁琐。鉴此,本规范关于侧阻和端阻的群桩效应不予考虑,即取ηs=ηp=。这样处理,方便设计,多数情况下可留给工程更多安全储备。对少数单一粘性土中的低承台桩基,其综合群桩效应系数η≥1(随桩距增大而增大),故单一粘性土中的小桩距(Sa=3~4d)桩基,不应再另行计入承台效应。
(九)采用变刚度调平设计原则进行的试设计案例 ——北京国际财源中心西塔主楼桩基础优化设计
工程概况
拟建国际财源中心建设场区位于东长安街沿线上原北京第一机床厂院内,地处北京市中央商务区(CBD)核心地带,其北侧面向建国门外大街、南邻北京建外SOHO及通惠河,东邻中环世界中心及银泰中心,西邻北京LG大厦。
国际财源中心由4座塔楼(西塔楼2座、东塔楼2座)及塔楼外围的裙房和纯地下室组成,总建筑面积23900m2,为一特大型综合项目。本工程各建筑部分均设7层(包括夹层)地下室,各建筑部分的地下室相互连通且位于同一底板上。本次设计内容为西塔2座主楼桩基础。
《建筑桩基技术规范》(送审稿2006年8月)
《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002
《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3—2002
《建筑抗震设计规范》GB50011-2001
《钢筋混凝土承台设计规程》CECS 88-97
《国际财源中心岩土工程勘察报告》
《北京国际财源中心地下车库抗浮设防水位分析咨询报告》
SATWE及PM计算的恒荷载和满布活荷载分布图
PKPM整体计算模型
原设计桩基平面布置图
根据北京京岩工程有限公司提供的《岩土工程勘察报告》内容,及中兵勘察设计研究院提供的《北京国际财源中心地下车库抗浮设防水位分析咨询报告》摘编如下:
,基本平坦,~。±。
(见表1)
:除第1层地下水为分布不均的局部上层滞水外,~1 、卵石层中,地下水类型为层间潜水;~、卵石层中,地下水类型为承压水;~、卵石层中,地下水类型为承压水。承压水天然动态类型属渗流一迳流型。主要接受地下迳流补给,以地下迳流为主要排泄方式,从水位长期动态资料看,一般11月~来年3月水位较高,年变化幅度3~5m。。
根据北京时空筑诚建筑设计有限公司提供的PKPM整体计算模型,保留原参数不变,重新进行计算,得到D+L荷载工况下的荷载设计值。
本工程为大底盘双塔楼结构型式,基础平面荷载分布极不均匀。主楼为框架一核心筒结构,核心筒范围荷载均压达1200kPa,核心筒外围框架柱范围,均压约500kPa。控制主楼核心筒与外围框架之间的差异沉降,降低承台内力及上部结构次内力,增强结构耐久性,减少材料消耗,是本工程地基基础设计中应重点考虑的问题。
对于高层建筑框筒结构基础,按传统设计理念是只重视满足总体承载力和沉降要求,忽略上部结构、承台、桩、土的相互作用共同工作特性,采用均匀布桩,甚至对边角桩实施加强,由此加剧基础沉降的蝶形分布、反力呈马鞍形分布的形态,差异变形显著。导致承台整体弯矩和核心区冲切力过大,基础底板厚度加大,配筋较多。
变刚度调平设计理论与方法,就是针对上述传统设计理念存在的问题提出的。其基本内涵是:首先,考虑上部结构的荷载与刚度分布特点和相互作用引起的应力场不均,实施变刚度布桩(视地质条件实施,变桩长、桩径、桩距)强化核心区,弱化核心区外围;其二,采用有限元程序进行上部结构、承台、桩、土的共同作用分析,调整布桩,使差异沉降趋于最小,由此确定筏形承台的板厚与配筋。