【问题概述】
当采用SFA计算桩承台基础时候,软件给出了桩的One-way Shear,而这个值是如何计算得到的?
【解决方法】
这里我们以SFA验证手册中的United States Code (ACI 318)-US Pilecap Foundation 2为例:
若采用默认安装,那么用户可以在:C:\Users\Public\Documents\STAAD Foundation Advanced\Examples\US Code (ACI 318)us-general-pilecap-foundation-2-ACI-318-14-English.sfa这个路径下打开该验证案例。
并且在软件中Help->Verification manual 中找到该模型的验证手册:
当前这个模型的基本数据如下:
其中承台基础的冲剪有效高度deff=D-Clear cover-1.5Φ=27-2-2-1.5 x 0.625=22.063 in
软件计算得到承载能力工况下的桩反力为:
而软件用于进行One-way shear (在YZ平面)的桩剪力为:
那么Pile1=Pile4=-21.188 kip及Pile2=Pile3=-27.799这几个值是如何求得?
下面我们来阐述下这几个值如何计算得到(实际上欧标,美标,印度标准对于计算桩的Shear Force的计算方法均是一致的,这里我们以美标为计算案例)
下图是桩承台One-way剪切方向示意图:
我们以z1-z1剪切线为例,来看下Z1-Z1实际上的剪切范围如下:
桩的面积= pi()*9*9=254.469 sq.in
扇形的面积=橘色面积+蓝色面积=
(166.434/360)*254.469=117.6453 sq.in
三角形的面积=蓝色面积=9.5 sq.in
因此,桩对于剪力的贡献比例为=(117.6453-9.5)/254.469=0.425
则,对于Z1-Z1剪切方向的桩贡献的剪力为:
Pile1=-49.851*0.425=-21.187 kip
Pile2=-65.407*0.425=-27.798 kip
手算误差为保留位数误差,因此手算与软件计算值一致。