摘要：《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》GB51022-2015第5.1.4条规定：“门式刚架的柱脚宜按铰接支承设计。当用于工业厂房且有5t以上桥式吊车时，可将柱脚设计成刚接”。当柱脚设计成刚接时，将有弯矩传给基础。如果为桩基础，一般设计成两桩承台，当柱下端弯矩较大
李国胜1,2
（1铜陵市建筑工程施工图设计文件审查有限公司；
2铜陵市建设工程质量监督检测有限公司）
《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》GB51022-2015第5.1.4条规定：“门式刚架的柱脚宜按铰接支承设计。当用于工业厂房且有5t以上桥式吊车时，可将柱脚设计成刚接”。当柱脚设计成刚接时，将有弯矩传给基础。如果为桩基础，一般设计成两桩承台，当柱下端弯矩较大时，可能有一根桩抗拔。但由于有些程序（如PKPM）的上部结构计算不能自动连接桩基程序生成桩基施工图，需要在工具箱中调取桩基设计小程序，人工输入弯矩（绝对值）最大的组合进行桩基计算。
笔者在施工图审查时，发现很多设计仅进行抗压桩设计，未进行抗拔桩设计。实际上当柱下端弯矩较大时，抗拔桩需要的抗拔承载力很大，不进行抗拔桩设计不安全。
1、举例：某门刚厂房开间为8m、跨度为29m、高为20m，有一台16t吊车。钢柱下端弯矩（绝对值）最大的组合内力（标准值）为：Mk=-1050KN.m，Nk=220KN，Vk=-115KN。施工图第1版桩布置如图1所示。承台高度为1.0m，承台底标高为-1.800m，选用图集23G409中的PHC400-AB-95管桩（闭口桩尖），桩间距为3.5d=1.40m。桩持力层为第5层砾砂（qpk=8000KPa），桩端进入持力层深度为1.2m。桩身土层自上而下依次为：第2层淤泥质粉质黏土，厚度为6m，qsk=20KPa；第3层稍密状粉细砂夹薄层粉质粘土，厚度为10m，qsk=30KPa；第4层可塑状粉质粘土夹薄层粉细砂，厚度9m，qsk=70KPa；第5层砾砂，厚度为1.2m，qsk=120KPa。
（1）计算单桩抗压承载力特征值Ra及单桩抗拔承载力特征值Rat：
Ra=[0.4x3.14x(20x6+30x10+70x9+120x1.2)+0.2x0.2x3.14x8000]/2=1252KN；Rat=0.4x3.14x(0.75x20x6+0.6x30x10+0.75x70x9+0.6x120x1.2)/2=520KN。
图1 第1版图纸桩布置图
图2 第2版图纸桩布置图
1）基桩平均竖向力：
Nk=（220+1.5x2.2x1.8x20）/2=169KN（压力），小于Ra，满足要求；
2）偏心竖向力作用下的基桩竖向力：
N1k=（220+1.5x2.2x1.8x20）/2+（1050+115x1.8）/1.4=1067KN（压力），小于1.2Ra，满足要求；
N2k=（220+1.5x2.2x1.8x20）/2-（1050+115x1.8）/1.4=-728KN（拉力），大于Rat，不满足要求。
（3）笔者审图发现基桩抗拔承载力不满足要求，要求设计单位修改设计。设计单位将修改后的第2版施工图上传到平台，第2版图纸桩布置如图2所示，桩间距由原来的3.5d改为6d。再次验算桩基承载力：
1）基桩平均竖向力：
Nk=（220+1.5x3.2x1.8x20）/2=196KN（压力），小于Ra，满足要求；
2）偏心竖向力作用下的基桩竖向力：
N1k=（220+1.5x3.2x1.8x20）/2+（1050+115x1.8）/2.4=720KN（压力），小于1.2Ra，满足要求；
N2k=（220+1.5x2.2x1.8x20）/2-（1050+115x1.8）/2.4=-328KN（拉力），小于Rat，满足要求。
2、抗拔管桩设计应注意的问题：
（1）抗拔管桩不大于15m时：
单节管桩长度一般不超过15m，因此，当抗拔管桩长度不大于15m时，可选用图集23G409中的管桩，且应在图中注明管桩不得有接头，即应为一整根管桩；桩顶锚固钢筋面积按图集23G409第5-6页“注”第5.1）条计算确定；填芯高度按图集23G409第5-6页“注”第5.2）条计算确定，且不小于3m。
（2）抗拔管桩长度大于15m时：
抗拔管桩长度大于15m时有接头，图集23G409第5-1页“注”第1条注明：“本图适用于非腐蚀环境土层中承压桩的拼接接头；抗拔桩及腐蚀环境土层中承压桩的拼接接桩宜采用机械连接方式，可选用经工程实践验证的成熟可靠的机械连接方式”。例如，安徽省可选用图集皖2020GZ404（抱箍式连接）中的管桩，桩顶锚固钢筋面积和填芯高度按该标准图计算确定，且填芯高度不小于3m。
（3）两桩承台一般情况下顶部纵筋为构造配筋，但当钢柱下端弯矩较大时，承台顶部纵筋是受力筋，此时承台顶部纵筋应计算确定，且应满足最小配筋率0.15%的要求。
来源：新未来精选建讯