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【司法鉴定所】关于工程桩基桩检测单位换算关系的解释意见

发布时间:2015-6-13 11:36:01  作者:司法鉴定所  点击数:2251

一、力与质量的换算关系

       物体由于地球的吸引而受到的力叫重力。重力的施力物体是地心。重力的方向总是竖直向下。物体受到的重力的大小跟物体的质量成正比,计算公式是:G=mg,g为比例系数,重力大小约为9.8N/kg,重力随着纬度大小改变而改变,表示质量为1kg的物体受到的重力为9.8N。重力作用在物体上的作用点叫重心。

力与质量的换算公式:G =m·g

(G表示物体在地球表面所受的重力;m表示物体的质量;g表示地球的重力加速度)

备注:9.8N是一个平均值;在赤道上g最小,g=9.79N/kg;在两极上g最大,g=9.83N/kg,为方便计算,一般使用10 N/ kg

G的标准单位为N,1KN=1000N, m的标准单位为kg,1t(吨)=1000kg

二、力与质量的换算关系在桩基检测当中的应用

       自平衡静载的测试原理:测试采用东南大学教授龚维明博士的专利技术——自平衡测桩法。该方法是将一种特制的加载设备“荷载箱”,与钢筋笼相接,埋入桩的指定位置,由高压油泵向荷载箱充油而加载。加载采用慢速维持荷载法,根据测试数据来确定单桩竖向抗压极限承载力。

       因为根据行业惯例,工程图纸设计是均采用力的单位,即KN(或者N),而实际检测堆载是常用质量的单位:kg(千克)或者T(吨);具体应用举例如下:

        如设计单桩竖向抗压承载力特征值为1000KN,即需要给基桩施加设计的1000KN的力,根据力与质量的换算公式:G =m•g,即G=1000KN,g=9.8 N/ kg(也有计算方便取g=10N/ kg),得出m=102040.81kg(等于102.04吨),也就是说由设计的力换算成质量就必须在基桩上堆载102.04吨荷载才能达到1000KN的力。

     上述为理论上的解释,但是具体运用到实践当中时,根据中华人民共和国住房和城乡建设部制订的《建筑基桩检测技术规范》(JGJ 106-2014)“第四章 单桩竖向抗压静载试验中第4.1.3 条 工程桩验收检测时,加载量不应小于设计要求的单桩承载力特征值的2.0倍;和第4.2.2条 加载反力装置可根据现场条件,选择锚桩反力装置、压重平台反力装置、锚桩压重联合反力装置、地锚反力装置等,且符合下列规定:1 加载反力装置提供的反力不得小于最大加载值的1.2倍”。

     这就是说设计单桩竖向抗压承载力特征值为1000KN的桩,需要堆载的荷载不应小于244.9吨。具体计算公式如下:根据G =m·g    G=1000KN=1000000N 然后考虑加载量不应小于设计要求的单桩承载力特征值的2.0倍以及加载反力装置提供的反力不得小于最大加载值的1.2倍,故G=1000KN×2倍×1.2倍=2400KN=2400000N    g=9.8 N/ kg  故m=G∕g=2400000N÷9.8 N/ kg=244897.95kg=244.89T(吨)≈244.9吨。

三、桩基检测决算中的计算方法

        在桩基检测报告中,工作量是按照力学的单位进行计算(一般是KN千牛),在决算时需要转化为质量的单位进行计算(一般是T吨)

故计算公式为:***KN(千牛)÷9.8N/ kg×1.2倍

(樊鑫磊 整理,王月生提供素材,汤明霞、刘鸣凤提出相应修改意见 )