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c点土压力
净土压力:
确定零弯矩位置:
等值梁跨度:
e点土压力:
净土压力:
于是得到净压力图如下图。
跨度L的总荷载
最大弯矩
绕拉杆计算力矩
故零弯矩处剪力
那么板桩的实际插入总深度:
算例简图
于是桩总长度为9+9.6=18.6m(19m),与假设一样。
墙身单位长度的锚座拉力。
墙身单位长度的锚座拉力
例1、试确定适用于基坑〔槽〕的轻型井点系统的平面布置
提示:
井点系统的平面布置主要考虑坑槽的几何形状,各种布置形式的降水坡度以及挖土施工等因素。
解:
根据基坑〔槽〕形状,轻型井点可采用单排布置〔图a〕、双排布置〔图1b〕、环形布置〔图c〕、当土方施工机械需进出基坑时,也可采用U形布置〔图d〕。
单排布置适用于基坑、槽宽度小于6m,且降水深度不超过5m的情况,井点管应布置在地下水的上游一侧,两端的延伸长度不宜小于坑槽的宽度〔图a〕。
双排布置适用于基坑宽度大于6m或土质不良的情况。
环形布置适用于大面积基坑,如采用U形布置,那么井点管不封闭的一段应在地下水的下游方向,U形布置对挖土设备的开行较为有利。
例2、某车间地下室平面尺寸见图2-16a,坑底标高为-4.5m,根据地质钻探资料,自然地面至-2.5m为亚黏土层,渗透系数K=0.5m/d,-2.5m以下均为粉砂层,渗透系数K-4m/d,含水层深度不明,为了防止开挖基坑时发生流砂现象,故采用轻型井点降低地下水位的施工方案。
为了使邻近建筑物不受影响,每边放坡宽度不应大于2m,试根据施工方案,进展井点系统的平面及高程布置。
2.1井点系统的平面布置〔见图a〕
根据基坑平面尺寸,井点采用环形布置,井管距基坑边缘取1m,总管长度
L=[(66+2)+(20+2)]X2=180(m)
2.2井点系统的高程布置〔见图b〕
采用一级轻型井点管,其埋深〔即滤管上口至总管埋设面的距离〕h
h≥h1+△h+iL=4.2+0.5+0.1X11=5.8m(长度)
井点管布置时,通常露出总管埋设面0.2m,所以,井点管长度
l=5.8+0.2=6m
滤管长度可选用1m。
例3、某工程基坑开挖的平面尺寸为长40m,宽18m,坑底标高为-6.0m,自然地面标高为±
0.00,地势平坦,地下水位为-2.5m。
根据地质钻探资料查明,地面下-2.5m为不透水黏土层,-2.5~-9.0m为细砂层。
-9.0m以下为砂岩不透水层,所以含水层厚度为6.5m,细砂层渗透系数K=6m/d,基坑开挖边坡1:
0.25,试求:
1、拟定降低地下水方案;
2、作出降水系统的竖向布置;
根据条件,含水层最大厚度为6.5m,其下均为不透水层,可采用承压轻型井点管降水方案。
中选用的井管长度较短时,可将总管埋于自然地面之下,但应位于地下水位的上面。
基坑降水面积较大,宜采用环形井管布置,按照承压完整井点的要求,将滤管埋至不透水层,假设采用一级轻型井点系统,井点管长度取6m,滤管长1.2m,井管与总管接头高出地面0.2m,其井点管最大埋深HA=5.8m,再加滤管共长7m,所以必须从地面以下算起,向下挖深2m排放总管,井点系统的竖向布置图见图。
例4、计算例3所示承压完整井的涌水量
根据承压完整井环形井点系统涌水量计算公式
及含水层厚度M=6.5m。
降水深s=6-2.5+0.5=4m
抽水影响半径:
基坑假想半径:
将以上数值代入公式,其涌水量为:
例1:
混凝土墩式台座如下图。
台面宽为2.1m,台面采用C15混凝土,厚度80mm,靠近台墩局部加厚。
台面每m宽的抵抗能力为300kN,台座承受500kN水平拉力,其力高出台面125mm,地基为亚粘土,混凝土与土的摩阻系数μ=0.3,混凝土容重为24kN/m3,试进展台座的稳定性验算。
抗倾覆计算简图
抗倾覆验算时,设台墩绕O点倾覆,因台墩埋深不大,且当气温变化土质干缩时,土与墩台别离,考虑到土与台墩的变形协调,当台墩变形甚小时,土的变形亦甚小,故土压力可忽略不计。
抗倾覆力矩仅为台墩自重对O点的力矩。
忽略牛腿局部重力,台墩重力为:
(1)抗倾覆验算:
台墩重力为:
平衡力矩:
倾覆力矩:
抗倾覆系数K1为:
(2)抗滑移验算:
台面抵抗力:
摩阻力:
总的抗滑移力:
抗滑移系数K2为:
其稳定性满足要求。
例1某预应力混凝土屋架长24m,下弦构造如所示,孔道长23800mm。
直径为25mm的冷拉III级钢筋,制作时采用应力控制法,实测冷拉率为4.2%,冷拉弹性回缩率为0.4%。
两端采用螺丝端杆锚具。
求预应力筋的下料长度。
层架下弦截面
预应力下料长度计算
预应力筋的成品长度:
预应力筋的钢筋局部的成品长度L0;
今现场钢筋长7m左右,因此需要用4根钢筋对焊接长,加上两端焊螺丝端杆,共计对焊接头数为5个,每个对焊接头压缩长度l0取为30mm,那么钢筋下料长度L为:
例2某21m后X法预应力屋架,其下弦孔道长为20800mm,预应钢筋为Фl25,实测冷拉率为4%,弹性回缩率0.4%。
每根预应力筋均用3根钢筋对焊而成,试计算:
一端采用螺丝端杆,另一端为绑条锚具时,预应力的下料长度。
绑条长50mm,垫片15mm。
现场焊接点为2个,加1个螺丝端杆,1个绑条焊头,共4个接头,l0取30mm。
即钢筋下料长度为20.07m。
例3:
如以下图采用两台千斤顶实施两端X拉,X拉控制应力scon=380N/mm2,采用
0→1.03sconX拉程序混凝土强度等级为C40。
确定X拉顺序,计算分批X拉力。
:
第一批X拉应力损失为28.97MPa。
〔1〕X拉顺序
采用分批对称X拉,按题图上标示的为①组和②组,X拉顺序为①→②→①
因为钢筋长为24m,采取两台千斤顶实施两端X拉。
〔2〕预应力筋分批X拉力的计算
①预应力筋分批X拉力的计算
第一批预应力筋X拉控制应力
:
此预应力筋的X拉力:
第二批预应力筋X拉控制应力
此预应力筋的X拉力
②X拉伸长值计算〔检查校核用〕
第一批预应力筋X拉伸长值
第二批预应力筋X拉伸长值
例1、现有冷拉设备为50kN的慢速卷扬机,卷筒直径为400mm,转速为8.7r/min。
用六门青铜轴套的滑轮组,工作线数为13。
实测得设备阻力为10kN。
采用控制应力法冷拉II级直径为32mm的钢筋,验算现有设备能力是否满足要求。
解滑轮组省力系数
;
设备冷拉能力
;
查表6-1得钢筋冷拉的冷拉控制应力为430N/mm2;
钢筋冷拉力
〔<
510kN,可以〕;
例1定型组合钢模板块强度与钢度验算
组合钢模板块P3012,宽300mm,长1200mm,钢板厚2.5mm,钢模板两端支承在钢楞上,用作浇筑220mm厚的钢筋混凝土楼板,验算模板块的强度与刚度。
[解]
1、计算简图
如以下图所示。
根据?
混凝土构造工程施工及验收标准?
〔GB50204—92〕的规定,应按图中两种荷载情况计算弯矩,取较大者进展验算。
钢模板块计算简图
2、强度验算
(1)荷载计算
进展强度验算时,各类荷载首先应乘以分项系数,其中恒荷载乘1.2,活荷载乘以1.4。
由于是冷弯薄壁型钢构造,故调整系数仍为1.0。
各项荷载值如下:
钢模板自重〔按340N/m2计〕:
1.2×
340=408N/m2
220mm厚新浇混凝土自重:
24000×
0.22=6336N/m2
钢筋自重:
1100×
0.22=290N/m2
施工荷载:
1.4×
2500=3500N/m2
总计10534N/m2
板宽300mm,那么q1=0.3×
10534=3160N/m
q2=0.3×
(10534-3500)=0.3×
7034=2110N/m
P=3500×
0.3=1050N/m
(2)强度验算
施工荷载为均布荷载:
施工荷载为集中荷载:
由于M2>
M1故应用M2验算强度。
查?
组合钢模板技术标准?
(GBJ214-89)附录三中附表3.1得钢模板P3012净截面抵抗矩。
强度满足要求。
3.扰度验算
验算挠度应只采用恒荷载的标准荷载,其各项荷载值如下:
钢模板自重:
340N/m2
220mm厚混凝土自重:
24000×
0.22=5280N/m2
0.22=242N/m2
总计5862N/m2
板宽300mm,q=0.3×
5862=1758.6N/m=1.7586N/mm
(2)挠度验算
(GBJ214-89)附录三中附表3.1得:
查表5-3-7其容许挠度为1.5mm,故挠度满足要求。
例2:
用组合钢模板组装墙模板,墙厚200mm,墙高H=2.9m,施工气温为T=15C°
,掺具有缓凝作用的外加剂,β1=1.2,混凝土坍落度50~90mm,β2=1.0,用容量大于0.8m3吊斗浇筑,混凝土浇筑速度为V=1m/h。
其中次钢楞间距b=750mm,主钢楞间距l=750mm,穿墙螺栓水平间距L=1500mm,大、小钢楞均选用2[100×
50×
3.0冷弯槽钢,试验算次钢楞、主钢楞的抗弯强度与挠度。
一、次钢楞验算
(一)强度验算
1.计算简图
根据尺寸布置,次钢楞为三跨连续梁,两端有小悬臂(悬臂端弯矩很小),在施工过程中最不利的情况侧压力不是均匀分布,因此可简化为简支梁计算(见上图)。
2.荷载计算
根据表5-3-4,当墙厚大于100mm时,强度验算仅考虑新浇混凝土侧压力与倾倒混凝土时产生的荷载。
(1)新浇混凝土的侧压力(
)
那么
=0.22×
24×
6.67×
1.0×
1=42.26kN/m2
取侧压力标准值
,并乘以分项系数1.2。
所以
(2)倾倒混凝土产生的侧压力(
)
当采用容量大于0.8m3吊斗浇筑时,查表5-3-2,得6kN/m2,并乘以活荷载分项系数1.4。
(3)侧压力合计
(
(4)次钢楞所承受的均布荷载(q)
3.强度验算
2[100×
3.0冷弯槽钢
(二)挠度验算
验算挠度时,所采用的荷载,查表得知仅采用新浇混凝土侧压力的标准荷载(F)。
钢楞容许挠度按表。
挠度满足要求。
二、主钢楞验算
2.荷载计算
P为次钢楞支座最大反力(当次钢楞为连续梁端已含反力为
、中跨反力为0.5ql,所以,0.6+0.5)。
3.强度验算
强度不够,为此应采取以下措施之一:
(1)加大钢楞断面,再进展验算;
(2)增加穿墙螺栓,在每个主次钢楞交点处均设穿墙螺栓,那么主钢楞可不必再验算。
混凝土对模板的侧压力为F=30kN/m2,对拉螺栓间距,纵向、横向均为0.9m,选用M16穿墙螺栓,试验算穿墙螺栓强度是否满足要求。
满足要求。
对拉螺栓力学性能表
螺栓直径(mm)
螺纹内径(mm)
净面积(mm2)
重量(kg/m)
容许拉力(N)
M12
M14
M16
9.85
11.55
13.55
76
105
144
0.89
1.21
1.58
12900
17800
24500
M18
M20
M22
14.93
16.93
18.93
174
225
282
2.00
2.46
2.98
29600
38200
47900
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