抗滑桩结构配筋计算终.docx

抗滑桩结构配筋计算终.docx

《抗滑桩结构配筋计算终.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《抗滑桩结构配筋计算终.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

抗滑桩结构配筋计算终

审定:

审査:

校核:

编写:

抗滑桩结构配筋计算

一、计算目的

已知抗滑桩需抵抗的剩余下滑力，进行结构配筋验算。

二、计算依据

《水工混凝土结构设计手册》

《水工建筑物荷载设计规范》DL5077-1997

《水工混凝土结构设计规范》

《实用桩基工程手册》中国建筑工业出版社史佩栋主编

《材料力学》教材

表1边坡剩余下滑力（kN）

滑块编号

C1剖面

C2剖而

控制工况

饱和工况

短时暴雨

饱和工况

短时暴雨

剩余下滑力

1103.993

1638.902

452.510

703.491

三、抗滑桩结构计算思路

抗滑桩的结构计算包括2部分：

其一为计算抗滑桩的锚固深度（嵌入基岩深度）：

其二为计算抗滑桩的内力、截面及配筋。

本算稿釆用工程中常用的悬壁桩简化法计算。

1、基本假定

1）同覆盖层比较，假定桩为刚性的；

2）忽略桩与周圉覆盖层间的摩擦力、粘结力；

3）锚固段地层的侧壁应力成直线变化。

其中：

滑动面和桩底基岩的侧壁应力发挥一致，并等于侧壁容许应力；滑动面以下一定深度内的侧壁应力假定相同，并设些等压段内的应力之和等于受荷段荷载；

4）假定边坡剩余下滑力按三角形分布。

2、基本计算公式

1）锚固深度计算及内力计算公式

工H=o,即爲一叭Bp=0

（1）

hhhi

工M=0,即爲（寸+几+寸）-叽B„（寸+寸）_石叫局=0

h2=y,n+叽

（3）

式中：

Et——荷载，即每根桩承受的剩余下滑力水平分值（kN）；

g—桩的受荷段长度（抵抗长度）（m）：

儿一锚固段基岩达［。

］区的厚度（E）;

心——锚固段基岩弹性区厚度（m）；

Bp—桩的计算宽度（m）；按“m”法计算,则Bp=b+\推导得最小锚固深度：

仏•=-^—+

■mm9冈屮6叽［护

锚固段基岩达［。

］区的厚度：

_（/?

J+/?

2）++“2）-+2h［

y,n=

-min

Er

2

锚固段基岩弹性区厚度

h3=儿一h2

锚固段地层侧壁应力

cEt

b=

（5）

（6）

（7）

（8）

（9）

（10）

（11）

（12）

（13）

（14）

2）截面及配筋验算主要公式

fcbh0

X=孤

a、T（l-0.5勺

M“=fcasbhl+f'yAx（h{）-a）

MSM"A

吆=0・07Q心+1.25几亠儿

s

九a

30E」

式中：

g—混凝土相对受压区高度;

冬一―混凝土相对界限受压区高度，II级钢筋0.544；

x—混凝土受压区高度；

九截面有效高度；

A——钢筋抗拉强度设计值，1【级钢筋310Mpa；

fy一一钢筋抗压强度设计值，l【级钢筋310Mpa；

Yd——结构系数，1.2；

f{—混凝土轴心抗压强度设计值，C30,15Mpa；

b—矩形截面宽度；

j——截而抵抗矩系数：

人一受拉区纵向钢筋截面面积；

A；—受压区纵向钢筋截面面积；

“一受压钢筋合力点至受压区边缘的距离；

M“——弯矩承载力；

M——弯矩设计值；

V,——斜截面受剪承载力；

fyv—箍筋抗拉强度设计值，【I级钢筋310Mpa；

九一挠度；

弘一剩余下滑力为三角形均布时均布力最大值；

/—梁自由段的长度；

Ec混凝土弹性模呈:

，C30,3OOOON/mm2：

I——梁截而惯性矩；

3、基本计算思路

根据已知桩前剩余下滑力值，拟定截面尺寸，计算求得最小锚固深度，同时根据内力分布规律求得各拐点（内力图）的内力值，以确定各内力最大值，再进行结构配筋验算及挠度验算。

经过调整截面尺寸及配筋形式确定最合理截面尺寸。

配筋验算思路：

由于已求得弯矩、剪力设计值。

首先按如下规则配置钢筋。

即：

根据拟定断面尺寸，受拉筋按最多配三排（三枝），间距为15cm控制；受压钢筋按构造要求只配一排,间距15~30cm控制；即可确定受拉侧和受压侧配筋面积。

然后根据配筋进行承载能力计算，求得断面可抵抗的最大内力（弯矩和剪力）值；与前述求得的桩体最大内力值（弯矩和剪力）进行比较，同时求得桩的最大挠度值。

综合判断是否满足要求。

具体计算过程利用microsoftexcel2003电子表格进行计算。

4、圆形断面简化计算假定

经讨论，抗滑桩开挖过程拟选用圆形预制混凝土管护壁。

则需将圆形断面梁简化为矩形截面进行计算。

经过分析后，考虑釆用02000mm内径的预制混凝土管。

根据《材料力学》，圆形断面的内接四边形，当力/〃=血（高、宽比）时矩形截面的抗弯承载力最大。

直径为2m时，计算得5=1.333加,方=1.885叫由于外侧有30~40cm的预制混凝土管及后期的灌浆作用,考虑外侧预制混凝土管与内部的钢筋混凝土一起承压。

将截面的计•算高度增加11.5cm,调至2.0m。

本算稿将02000mm直径的圆形断面简化为1.333mX2.0m的矩形断面计算。

四、计算过程

1、利用电子表格计算时输入数据汇总

表2相关输入数据

2、抗滑桩Z1计算过程表

表3锚固长度计算过程表

项目

数摇

计算宽度Bp

（m）

2.333

剩余下滑力水平分力E't

（kN）

4877.15

基岩容许压应力（kN/m2）

（kN/m2）

1500

抵抗段长度hi

（m）

13

计算锚固长度hmin

（m）

7.879

选用锚固长度h2

（m）

8

解方程求ym

（m）

1.43

内锚段基岩实际应力§

（kN/m2）

1465.11

h3

（m）

6.57

表4桩身内力计算过程表

深度y（m）（分界而以下）

剪力值（kN）

弯矩（kN.m）

0

4877.154

21134.335

1.42

0

16485.253

4.71

-5622.777

6166.312

8

0

0

内力最大值

5622.777

21134.335

表5桩配筋验算表

项目

数据

假泄受拉钢筋直径

mm

36

单个钢筋面积

mm2

1017.87

受拉钢筋支数

支

3

受拉钢筋间距

cm

20

受拉钢筋排数

排

3

受拉钢筋根数

根

69

受拉钢筋面积

mm2

7021&17

配筋率

%

2.93

受压钢筋支数

支

1

受压钢筋间距

cm

20

受压钢筋排数

排

1

受压钢筋根数

根

8

受压钢筋面积

mm2

7802.01

箍筋直径

mm

25

箍筋间距S

mm

150

箍筋支数

支

8

箍筋而积Asv

mm2

3926.99

ho

mm

1797

求匚

0.5385

项目

数据

求X

mm

967.692

判断x与2a

>

满足

求aS

0.3935

求Mu

kN.m

29669.84

抵抗弯矩值

kN.m

24724.87

抵抗剪力值

kN

17287.70

挠度值

mm

2&71

挠度允许值[1/400]

mm

32.50

EI

N.mm2

2.48827E+16

EA

剩余下滑力三角形均布时qo

N/mm

750.331

3、计算结果汇总

图2抗滑桩布置图

表6计算结果汇总表

项目

单位

抗滑桩编号

Z1

Z2

Z3

Z4

Z5

Z6

Z7

Z8

Z9

Z10

抵抗长度

m

13

13

11

10

10

8.5

7.5

7

6

5

锚固长度

m

8.5

8.5

7

7.5

7.5

7

7

6.5

5

5

弯矩承载力Mu/rd

N.mm

24724.87

24724.87

224724.87

18093.37

18093.37

18093.37

18093.37

18093.37

9401.60

9401.60

弯矩设计值M

N.mm

21134.34

21134.34

17882.90

16257.18

16257.18

14905.69

15107.45

14020.78

7148.92

6487.65

抗剪承载力Vsc

N

17287.70

17287.70

17287.70

17306.94

17306.94

17306.94

17306.94

17306.94

18028.47

18028.47

剪力设计值V

N

5622.78

5622.78

5248.58

4953.88

4953.88

4877.154

4877.154

4877.154

3270.56

3270.56

挠度

mm

2&71

2&71

17.39

13.07

13.07

8.02

5.51

4.48

1.89

1.1

挠度允许值

mm

32.5

32.5

27.5

25

25

21.25

1&75

17.5

15

12.5

配筋面积

mm2

70218.18

7021&18

70218

45832.47

45832.47

45832.47

45832.47

45832.47

20370.00

20370.00

实配受拉钢筋

6936

6936

6936

5832

5832

58*32

58*32

584）32

24E32

244）32

配筋率

%

2.93

2.93

2.93

1.91

1.91

1.91

1.91

1.91

0.82

0.82

实配压钢筋

736

7"36

74）36

732

74）32

7（b32

74）32

732

7巾32

732

实配箍筋

8枝帖6

8枝帖6

8枝

8枝帖6

8枝

8枝

8枝

8枝d）16

8枝帖6

8枝d）16

wd

爲AT剖面图

盖删尺A

B-E剖面

程

比献A