单桩承载力设计计算 ( 建筑桩基技术规范 08版)⒈单桩竖向极限承载力标准值计算根据《建筑桩基技术规范》 (JGJ94—2008), 单桩竖向极限承载力标准值按下列公式计算:Qukuq skiliq pkAp式中: Quk —单桩竖向极限承载力标准值 (kN);u —桩身周长 (m);qski —单桩第 i 层土极限侧阻力标准值 (kPa); li —第 i 层土厚度 (m);qpk —持力层端阻力极限标准值 (kPa); Ap —桩身截面积 (m2)。
QukuqskiliqpkAp11345.54771 3.7699111870 1.6 9309.795790 2.8 70 0.9 30 0.7 155 5.312010 1800 1.130973355 2469.52035.75204桩长21.3m2 桩身强度设计值计算N ≤0.9 φ (Apfc+ A ’ sf ’ s) 式中 : N —轴向压力设计值 (kN);φ—钢筋混凝土构件的稳定系数,根据《混凝土结构设计规范》 (GB50010—2002)第7.3.1条表 7.3.1;fc ——混凝土轴心抗压强度设计值; Ap ——构件截面面积;f ’s ——钢筋 (HRB335) 轴心抗压强度设计值; A ’s ——全部纵向钢筋的截面面积。
N(KN)φ fc (kN/m2)Ap(m2) f ’s(kN/m2) A ’s(m2)桩直径(m2)11518.96362 0.7 11900 1.130973355 300000 0.016084954 1.2 标准值 19006.29 KN3. 单桩水平承载力特征值计算 (配筋率不小于 0.65%)γH Rh IW d/2EI 0.85E c I 0(钢筋混凝)土桩I 0 圆形截面Wd 00/2()I 0 矩形截面Wb 00/2()Rha 0.75 3 EI0 axW0 d d2 2 E 1 g d02325mb0EI式中α-水平变形系数;Rha——单桩水平承载力特征值,kN;EI- 桩身抗弯刚度,对钢筋混凝土桩EI=0.85E C I 0;ft —桩身混凝土抗拉强度设计值;Vx —桩顶水平位移系数,查表可知;W0- 桩身换算截面受拉边缘的截面模量 , W 0;d0 - 扣除保护层后桩的直径;αE- 钢筋弹性模量与混凝土弹性模量比;ρ g- 桩的配筋率;m—桩侧土水平抗力系数的比例系数,取m=20MN/m4;b0—桩身的计算宽度( m);Ec—桩身砼的弹性模量( N/mm2);X0a—桩顶允许水平位移(一般取6mm)。
γH R0hI W d/200EI 0.85E c I0(钢筋混凝)土桩I0圆形截面Wd00/2()I0矩形截面Wb00/2()a b0 m EI Ec d d00.434853718 1.98 2E+07 2546708544 28000 1.2 1.1ft VM ah ξN Nk γ mRha1270 0.768 9.262384204 1 0 2 386.0588779 kN配筋计算基本的结构构造设计参数d 1.2 m 主筋抗压强300度设计值保护层厚度50 mmfy'200000 主筋钢筋弹C 性模量 Es桩长 L 21.3 m 主筋直径32 N/mm2n/mm2 mm轴向压力设0 kn 计值 N上拔力最大2400 kn 值N水平力设计kn 值建筑桩基重0.9要性系数混凝土轴心11900 kn/m2 抗压强度设计值 fc混凝土轴心0.8抗压强度设计值折减系数1270 kN/m2 混凝土轴心抗拉强度设计值 ft混凝土抗拉 1.54强度标准值N/mm2 ftk1.配筋率的计算2轴心受拉a按承载力计算N f y' A S'式中 N- 单桩抗拔力设计值 (N) ;N3000 knf y'300 n/mm2 As'10000.00 mm2 1.1 桩身只受轴向压力且符合下公式0 N fcAp箍筋抗拉强210度设计值 fyN/mm2箍筋直径 6mm箍筋间距 S200mm混凝土的弹28000 N/mm性模量 Ec扩底直径 D 1.2m主筋根数20根配筋率ρg 0.01422222式中 N- 桩顶轴向压力设计值( KN );γ0-建筑物桩基重要性系数;fc-混凝土轴心抗压强度设计值 ;A- 桩身截面面积( m2)。
γ0 0.9d 1.2N 0kN/m2fc 9520A 1.13097334 m2公式左边0公式右边10766.8661.2桩顶横向力符合下列公式0 H1 Hd20.5 N G 51.5d 2 0.5d1mftA式中 H1-桩顶横向力设计值( kN );γ0-建筑物桩基重要性系数;αH- 综合系数( kN );d-桩身设计直径( m) ;NG-按桩顶永久荷载效应计算的轴向力设计值( kN );ft-混凝土轴心抗拉强度设计值 (kPa);γm-截面抵抗矩的塑性系数;A-桩身截面面积( m2);H1 0 knγ0 0.9Knα H 60d 1.2 mNG 0 Knft 1270 kN/m2γm 2A 1.13097334 m2公式左边0公式右边105.851145由于上两式不同时成立,不采用构造配筋方法,又因本建筑物属一级建筑物,对抗拔和抗水平载荷能力要求较高,需按下式计算配筋率:1、轴心受压N 0.9( f c A cor f y' A S' )N 0.9 ( f c A cor f y' A S' )式中φ -钢筋混凝土构件的稳定系数;d cor2Acor-核心混凝土的面积;A cor / 4A sso d cor / s A ss 1 dcor-核心混凝土的内直径;fy'-纵向钢筋抗压强度设计值,取值为 300N/mm2。
dcor 380 mml/d 17.75φ 1mm2Acor 113411.49fy' 300 n/mm2N 0 knfc 11.9 n/mm2As' -4498.656主筋直筋主筋根数主筋的截面面积 As 配筋率ρ32 mm2016076.8 0.0142222⒈锚杆锚固段与地层的锚固长度根据《建筑边坡工程技术规范》(GB50330—2002),锚杆锚固段与地层的锚固长度按下列公式计算:NlakaξπDf rb1式中:Nak——锚杆轴向拉力标准值 (kN) ,其值为 625kN;ξ1——锚固体与地层粘结工作条件系数,永久性锚杆取 1.00,临时性锚杆取 1.33,本工程取 1.33;D——锚固体直径 (m),其取值为 0.13m;frb——地层与锚固体粘结强度特征值,嵌于中密卵石层和强风化泥质粉砂岩,其取469.92481 值为 110kPa。
Nak ξ 1 D frbla7.86611528 470 1.33 0.13 110m锚杆长13.866115282锚杆钢筋截面面积计算根据《建筑边坡工程技术规范》(GB50330—2002), 锚杆钢筋截面面积计算按下列公式计算: γN aA s0 A akξfy N γQ N2式中: AS——锚杆钢筋截面面积 (mm2);γ0——工程重要性系数,其取值为 1.0;Na——锚杆轴向拉力设计值 (kN) ,其值为 500kN;γQ——荷载分项系数,其取值为 1.3;Nak——锚杆轴向拉力标准值 (kN) ,其值为 400kN;ξ2 ——锚筋抗拉工作条件系数,永久性锚杆取0.69,临时性锚杆取 0.92,本工程取 0.92;fy ——锚筋抗拉强度设计值,锚筋选用 HRB400(20MnSiV) 热扎变384.61538形AS钢筋,取值为。
2ξfyNa1698.369565 1 625 0.92 4002采用 3根HRB400(20MnSiV)热扎变形钢筋,直径为 28mm,A S为1847mm。
1847.25653锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度根据《建筑边坡工程技术规范》 (GB50330—2002), 锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度按下列公式计算:γ0N al aξ3nπdf b式中: Na——锚杆轴向拉力设计值 (kN) ,其值为 500kN;γ0——工程重要性系数,其取值为 1.0;ξ3 ——钢筋与砂浆粘结工作条件系数,永久性锚杆取 0.60,临时性锚杆取 0.72,本工程取 0.72;d——钢筋直径 (m),其取值为 28mm;fb ——钢筋与锚固砂浆粘结强度设计值,嵌于强风化泥灰岩,水泥浆强度等级为M30 ,其取值为2.4MPa,三根钢筋点焊成束,粘结强度乘 0.85折减系数;n——钢筋根数 (根),为 2根。
la γ0 Na ξ3 n d fb1.612457196 1 625 0.72 3 282.04Rh xoa vx a b0 m EI65025.90252 0.006 2.441 0.762278602 1.098 14000000 59725766.286516.856969钢筋直径 (m2)钢筋根数0.03220W0 αE ρg 钢筋弹模0.194553747 7.1428571 0.014 200000 An X0a Vx ah1.229780932 0.0062.441 9.262384223.17190.70.731 170.75Ec I0 W0 ae d d0 pg 25500 0.002755514 0.0115 7.843 0.48 0.38 0.0067。