管桩桩顶通常采用铰接设计,主要是因为它允许桩顶在一定方向上相对灵活地转动,从而适应不均匀沉降或轻微的侧向力,提高结构的整体稳定性和耐久性。以下是具体的解释:
1. 铰接的特性:
铰接类似于可以旋转的门轴,不是固定不变的,而是能在一定范围内调整方向。
在钢结构中,铰接连接只需腹板有连接构造,不需要与钢板有太多接触面积,因此材料容易转动。
2. 铰接在管桩桩顶的应用:
管桩桩顶采用铰接设计时,当遇到不均匀沉降或轻微的侧向力时,桩顶能够通过自身的小幅度转动来适应这种变化,避免结构因受力不均而损坏。
在实际工程施工中,桩顶与承台一般采用铰接的计算假定,这是因为桩顶钢筋通常只将主筋伸入筏板,在连接处出现类似塑性铰的工作状态,难以完成弯矩的传递工作,只起到传递竖向力的功能。
3. 与固接的对比:
与铰接不同,固接需要传递弯矩,因此其上下翼缘和腹板均需有连接构造,连接面积相对较大。
在某些情况下,根据工程实际受荷需要,桩顶与承台也可能采用固接的假定。但在这种假定下,桩顶被分配的荷载、桩顶位移及桩身内力与铰接情况有很大区别。
管桩桩顶采用铰接设计是为了提高结构的灵活性和适应性,使其能够更好地应对不均匀沉降和轻微的侧向力,从而确保结构的稳定性和耐久性。