建筑结构丨小议单桩承台的配筋构造

建筑结构

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在设计承台-桩基础时，根据同一承台下桩的数量可大致分为4种类型：单桩承台、两桩承台、三桩承台和四桩及多桩承台。每一类承台都具有各自的配筋构造特点，今天我们从最简单的单桩承台入手，讨论一下它的配筋形式。

总的来说，单桩承台有单层双向、双层双向两种配筋形式，判断的原则如下：

如果承台在整体筏板内或是与地基梁相连，按双层双向配筋；
如果独立于任何筏板和地基梁，且上部为单柱时，按单层双向配筋，否则按双层双向配筋。

单桩承台按局部坐标系方向配筋，局部X、Y向取决于建模时输入的转角。

对于单层双向配筋，我们可以通过YJK-F或JCCAD中的“构件信息”查询具体的计算过程，首先按正截受弯承载力要求计算钢筋面积，然后按构造要求计算最小钢筋面积，取二者较大值。单桩承台的柱荷载一般直接传递给桩，配筋面积由最小配筋率控制。如图所示，计算弯矩M=0，最小配筋率为0.15%，承台厚1.2m，所以软件给出的配筋面积为1800mm2/m。但对于柱荷载直接传递给桩的情形，通常认为承台无需按0.15%配筋率控制，按12@200三向环箍配置即可。

对于划分单元、按有限元法计算的单桩承台，桩的反力分布不仅仅取决于柱荷载，还取决于承台与筏板、地基梁等其他基础构件的变形协调，以地基梁-承台联合基础为例，下图表示竖向荷载下的变形。可以看出，边柱的竖向荷载相对较小，故边柱会分担一部分由中柱通过地基梁剪力传来的荷载。在这种比较复杂的受力状态下，承台既可能板底受拉，也可能板面受拉，因此建议采用双层双向的配筋形式。

当单桩承台按双层双向配筋时，查看计算书如图所示：

同样先按正截面受弯承载力要求计算钢筋面积，然后按构造要求计算最小钢筋面积，取二者较大值。FEA（+）表示最大正弯矩作用下的受弯设计，FEA（-）表示最大负弯矩作用下的受弯设计，板底受拉为正、板面受拉为负，具体计算过程参考筏板。需要说明的是，当采用双层双向配筋设计时，承台的混凝土等级、钢筋强度等级、保护层厚度和最小配筋率都将采用“材料表”中筏板对应的值。