桩身内力计算书

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(三)材料表制作(GJMXB钢筋明细表)
汇点表
钢筋:按主筋、主架立筋、辅架立筋、箍筋、拉筋
表2
y
364.61y
y2
-85.75y2
备注
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)=(2)+(4)
(6)
0
0.00
0.00
0.00
0.00
1
364.61
1.00
-85.75
278.86
2
729.22
4.00
-343.00
386.22
y=h/3
2.128
775.89
4.53
-388.31
387.58
y=y0/2
最大弯矩点即Qy=0的位置, ,最大弯矩已如表4所列。
5)滑面和桩顶位移
Qy图My图
图1刚性桩的Qy、My图
第三章 刚性抗滑桩的配筋设计
3.1 设计参数依据
《钢筋砼结构设计规范》 (TJ10-74)和(TJ10-85)
杨文渊《土木工程设计手册》 交通出版社 1985
砼参数:根据TB10025-2001《铁路路基支挡结构设计规范》10.3.1条桩身混凝土强度等级宜采用C20,故本设计采用C20混凝土。
250.00
321.64
160.82
2.00
321.64
250.00
643.28
643.28
2.50
321.64
250.00
804.10
1005.13
3.00
321.64
250.00
839.92
1416.13
4.00
321.64
250.00
911.56
2291.87
5.00
321.64
250.00
983.20
5.00
1090.65
25.00
-12770.25
125.00
10003.75
-1675.85
6.00
1090.65
36.00
-18389.16
216.00
17286.48
-12.03
计算误差
Q= 0点的位置,可由表中数值内插求得:
4)弯矩My
由公式(7-29)得
列表4计算。
表4
y
=4794.61
1090.65y
3239.25
6.00
321.64
250.00
1054.84
4258.27
6.50
321.64
250.00
1090.66
4794.65
3.3滑面下桩侧应力和桩身内力计算
按角变位法计算:
先按不考虑桩底应力重分布时,计算y0、Φ和桩底应力σ。
由公式(7 -25)和(7 -26)得:
由公式(7 -23)得:
4794.61
1865.01
5.00
-851.39
8.55
171.09
5979.33
Mmax
2.00
4794.61
2181.30
8.00
-1362.16
16.00
320.16
5933.91
3.00
4794.61
3271.95
27.00
-4597.29
81.00
1620.81
5090.08
4.00
4794.61
抗滑桩推力及桩身内力计算书
3.1
3.1.1抗滑桩设于滑坡前缘的抗滑部分:如图8-12所示。
设桩处的滑坡推力E1=418.13kN/m,滑体厚度h1=6.5m; 桩前土体厚度h2=4m,剩余抗滑力Ep=200kN/m。E1和Ep均按矩形分布。该处滑面近水平,故不考虑滑坡推力的垂直分力。由于桩前土体较薄,故仍按悬臂桩计算。
本设计采用4肢箍,HPB235钢筋,φ10直径。
桩的抗剪能力由 和 两部分组成
若 ,按理论不需箍筋。但应按《规范》中规定的最大布置间距 布置箍筋,同时满足
若 ,则应计算设计箍筋:
原理在桩截面h选取中 ,已确定n取4,aK=78.5mm²)
主要有 ,进而绘出桩的抗剪能力包络图
刚性抗滑桩一般存在两种受筋
y3
-170.27y3
y4
20.01y4
备注
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)=(2)+(3)+(5)+(7)
(9)
0.00
4794.61
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
4794.61
1.00
4794.61
1090.65
1.00
-170.27
1.00
20.01
5735.00
1.71
梁在破坏时,钢筋的屈服与砼的受压破坏同时发生,此时梁称为平衡配筋梁
①相应的配筋率 称为平衡配筋率
若增大,则钢筋应力尚未达屈服,砼却发生受压破坏,称之超筋梁
相应于超筋梁,把具有“塑性破坏”特征的梁称为适筋梁
可知,平衡梁是 的界限情况,平衡配筋率又称为界限配筋率,即
②《砼结构设计规范》(TJ10-85),根据正截面强度计算方法和平衡梁的破坏特性,提出 计算公式:
根据混凝土结构设计规范就算公式计算配筋率
αs=
n= =
设置两排钢筋,取M=
αs’=
n’= =
主筋割筋设计
构造要求:一般 28~ 36,每根束之间距10~15cm,排距15~20cm,保护层厚度12~20cm均可。
以主断面为基础,减少其他断面的主筋。
选材后绘出材料包络图。
布筋范围:180-2×15=150cm,束筋间中-中距离:20+2d=20+6=26cm
3
1093.83
9.00
-771.75
322.08
4
1458.44
16wk.baidu.com00
-1372.00
86.44
5
1823.05
25.00
-2143.75
-320.70
6
2187.66
36.00
-3087.00
-899.34
2)强度条件校核:
滑体土换算为滑床土的高度
(可以)
(可以)
3)剪力Qy
由公式(7-28) 得
一排的钢筋束数:150÷26=5.76取5故有5个间隔6束钢筋
根据上面的配筋计算(两排钢筋)可知,第一排钢筋配13根,采用两根或者三根一束一束,第1束三根,2~6束均为两根;第二排也配13根,第1束三根,2~6束均为两根。
排数
距桩顶距离(m)
距桩底距离(m)
钢筋长度(m)
第一排
0.20
0.20
12.10
4.2 桩力结构图绘制
⑴桩力结构图
⑵桩力断面图
⑶箍筋示意图
⑷材料明细表
⑸汉字说明
此外,注总,图框,图标
㈠桩力立面图:指沿桩截面高度h方向,桩整体配筋结构图。
主筋(排数、割筋)
注架立筋,当架立筋与主筋型号同,辅架立筋只需将靠山侧两根主筋延长即可,型号差大则需与相应排主筋有DL长的搭接长度
箍筋、属于受力筋,前已布置间距(立面图上为垂直主筋或架立筋的水平线)
列表3计算。
表3
y
y2
-510.81y2
y3
80.03y3
备注
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)=(2)+(4)+(6)
(8)
0.00
1090.65
0.00
0.00
0.00
0.00
1090.65
1.00
1090.65
1.00
-510.81
1.00
80.03
659.87
1.71
1090.65
2.92
钢筋参数:采用HRB335热轧钢筋
3.2 桩截面配筋率 的取值和截面高度h的确定
配筋率 的取值
搅滑桩是一种特殊的“梁”,其结构设计要求桩在破坏时,具有“塑性破坏”特征,即受拉钢筋首先到达屈服,然后砼受压破坏。
要使桩的破坏属于“塑性破坏”或使结构具有较好的延性,
桩截面配筋率 应满足:
(1)平衡梁的概念与 的计算
其分布力:
每根桩前的剩余抗滑力 ,
其分布力
外力移于滑面处:


3.2桩侧应力和桩身内力计算
滑动面以上桩侧应力和桩身内力计算:
可用一般力学方法,y′由桩顶向下计算。
(1)桩侧应力σy
(2)列表计算剪力Qy和弯矩My
表1
y
qt
qp
Qy
My
0.00
321.64
250.00
0.00
0.00
1.00
321.64
即:
由于桩底出现拉应力,应考虑桩底应力重分布。此例按第一种情况考虑,由公式(7 -32)至(7 -34)求Φ‘、y0’和t:
试算得t=1.65m,t2=2.72㎡
4.49+51.18-56=-0.37(可以)
桩底应力由公式(7 -35)得
(包含计算误差)
1)桩侧应力σy
由公式(7 -27)知
列表2计算:
桩的计算宽度:Bp= B+1=1.8+1=2.8m
3.1.4桩的变形系数α
(4.9)
设桩埋入滑面以下的长度
h=6m,则
αh = 0. 2667×6=1.60<2.5 应按刚性桩计算
3.2、桩侧应力(土抗力)和桩身内力计算
3.1外力
每根桩上的滑坡推力ET=E1×L=418.13×5=2090.65kN,
=0﹒45
=0.2%×h/h0=
故取 =0.222%
注意:其取值与多因素有关,《规范》是据砼等级查表得,

综合比较取 =0.222%
(3)经济配筋率及 的选取
从结构的受力特征看,截面尺寸的选取,只要
即可。
对于原筋矩形截面的构件
2. 桩截面高度h的确定
已知下,合理选择 成为砼设计的关键。
对矩形截面梁:
4362.60
64.00
-10897.28
256.00
5122.56
3382.49
5.00
4794.61
5453.25
125.00
-21283.75
625.00
12506.25
1470.36
6.00
4794.61
6543.90
216.00
-36778.32
1296.00
25932.96
493.15
计算误差
-1493.66
5.00
400.17
-2.84
2.00
1090.65
4.00
-2043.24
8.00
640.24
-312.35
3.00
1090.65
9.00
-4597.29
27.00
2160.81
-1345.83
4.00
1090.65
16.00
-8172.96
64.00
5121.92
-1960.39
3.1.2滑体特征
滑体表层为黄土覆盖,下为风化严重类似砂土状的砂砾岩夹页岩。滑床为风化严重的砂砾岩夹页岩,当作比较好的土层考虑。各层指标如下:
滑体:容重γ1=19.2kN/m3,内摩擦角φ1=35°,c=5.4kPa;
滑床:容重γ2=20.5kN/m3,内摩擦角φ2= 53°,c=100kPa。地基系数的比例系数选用m=125000kN/m4。
=
式中
=
(2)少筋梁的概念和最少配筋率 的计算:
如图,为祖不同配盘率梁的 曲线:
可是:随配筋率 减少, / 增大,梁的极限弯矩 减少。一旦 减少到使 与 重合时,裂缝出现钢筋应力即达屈服。
此时配筋率称为最少配筋率 (它是少筋梁与适筋梁的界限)
若 < ,称少筋梁
根据 = ,可得 =0﹒45×h/h0×
3.1.3抗滑桩采用200级钢筋混凝土
断面为矩形: d= 2.0m, B=1.8m
桩间距:L=5m
混凝土的弹性模量:Ew=2.7×107kN/m2;
混凝土的容重: γw= 25kN/m3;
桩截面积:F=d·B= 2×1.8=3.6m2;
桩截面模量:
桩截面惯性矩:
相对刚度系数: EI=0.8EwI=0.8×2.7×107×1.2=2.592×107kN·m2
图标:各异
应画出图例外框和岩芯分界线。
断面地表线(line),读入基点(0,高程 ),新点( , )
钻孔和探坑绘制(ZKB)
岩土分层线、水位线(虚线)和刷方线(中粗线)绘制(Line模块)
滑面绘制:可能有多层滑面。(调用LINE或ARC函极)
滑坡桩力单元中重量、刷方量和饱水面积计算(调用Area函极)
(箍筋标注块KBK)
两种绘制法
(二)桩力断面图
对于等截面抗滑桩,这些断面主要区别是 ,其余构造均相同。
断面边框

主筋←实际工程中,为力臂,常将主筋成束排列

箍筋→单框双肢

架立筋(受压筋) ↓
拉筋 (可出现主筋上如钢轨)

标准尺寸(材料型号、编号、数量、间距等)
主筋:主筋布置排放
每排中含主筋束数
每束主筋的根数、编号、各编号主筋的位置、根数、型号等等。
箍筋配筋率计算:
12~ 14cm可2~4肢,间距灵活布置
3.5 此外尚有
一般按构造布置,多与主筋同型号,间距50cm左右
第四节 抗滑桩工程的施工设计图绘制
抗滑桩工程的施工图包括:
4.1 滑坡(桩力计算)断面图
桩力计算与结构设计
示出抗滑桩桩位,岩土分层及滑带位置
图框、图标及绘图比例
图框:选择图幅尺寸,有各种固定标准尺寸(加宽或加长应按 的整倍数进行)
3.3 桩主断面主筋配筋设计和割筋设计
依据 进行截面受拉区钢筋数量计算及布置
另因其它断面M﹤ ,且变化幅度大,为节省材料需进行割筋设计。
主筋配筋设计
主筋断面和配筋率
主筋总面积: =
主筋数量:n=
=可选主筋的单根截面积(d=28mm, =615.3mm²)
综合荷载系数K=1.3,KMmax=1.3×5979.33=7773.13
第二排
4.74
1.80
5.96
3.4 桩的抗剪能力与箍筋设计
《混凝土结构设计规范》(GBJ10)规定,当柱子各边纵向受力钢筋多于3根时,应放置附加钢筋;考虑到抗滑桩为地下结构,桩身一般在十几米以上,工人必须在坑内上下作业,不宜设置过多的箍筋肢数,因此,规定不宜采用多于4肢的封闭箍筋,并允许每箍筋在一行上所箍的受拉筋不受限制。
(1)h的取值范围:
=主筋形的位置
h取( , )则桩属于适筋梁(桩)
(2)h的参考取值:
从 、 、 、 选优
h1=4.764、h2=1.952、h3=2.991、h4=2.058
(3)抗剪强度对h的控制
h的选择尚应满足抗剪强度。
桩的抗剪能力由 组成,
即 = + =0.07 +
最终要求h满足: ( :设计安全系数)
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