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人工挖孔桩计算计算书_20181010_

人工挖孔桩计算书计算依据:
1、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012
2、《建筑施工计算手册》江正荣编著
3、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著
4、《施工现场设施安全设计计算手册》谢建民编著
5、《土力学与地基基础》
一、参数信息
1、基本参数
2、土层参数
3、荷载参数
4、计算系数
二、土压力计算
人工打孔桩荷载示意图1、水平荷载
1)主动土压力系数
K a1=tan2(45°- φ1/2)= tan2(45-12/2)=0.656;
K a2=tan2(45°- φ2/2)= tan2(45-18/2)=0.528;
K a3=tan2(45°- φ3/2)= tan2(45-18/2)=0.528;
K a4=tan2(45°- φ4/2)= tan2(45-18/2)=0.528;
K a5=tan2(45°- φ5/2)= tan2(45-18/2)=0.528;
K a6=tan2(45°- φ6/2)= tan2(45-18/2)=0.528;
2)土压力、地下水产生的水平荷载
第1层土:0 ~ 3m
H1'=[∑γ0h0+∑q1+∑q1b1/(b1+2a1)+∑q1b1l1/((b1+2a1)(l1+2a1))]/γ1=(0+3+3.5+4)/19=0.553 m;
Pak1上=γ1H1'K a1-2c1K a10.5=19×0.553×0.656-2×10×0.81=-9.306kN/m2;
Pak1下=[γ1(h1+H1)]K a1-2c1K a10.5=(19×(3+0.553))×0.656-2×10×0.81=28.086kN/m2;
第2层土:3 ~ 4m
H2'=[∑γ1h1+∑q1+∑q1b1/(b1+2a1)+∑q1b1l1/((b1+2a1)(l1+2a1))]/γ2=(57+3+3.5+4)/21=3.214 m;
Pak2上=γ2H2'K a2-2c2K a20.5=21×3.214×0.528-2×15×0.727=13.838kN/m2;
Pak2下=[γ2(h2+H2)]K a2-2c2K a20.5=(21×(1+3.214))×0.528-2×15×0.727=24.926kN/m2;
第3层土:4 ~ 4m
H3'=[∑γ2h2+∑q1+∑q1b1/(b1+2a1)+∑q1b1l1/((b1+2a1)(l1+2a1))]/γ3=(78+3+3.5+4)/21=4.214 m;
Pak3上=γ3H3'K a3-2c3K a30.5=21×4.214×0.528-2×15×0.727=24.926kN/m2;
Pak3下=[γ3(h3+H3)]K a3-2c3K a30.5=(21×(0+4.214))×0.528-2×15×0.727=24.926kN/m2;
第4层土:4 ~ 6.5m
H4'=[∑γ3h3+∑q1+∑q1b1/(b1+2a1)+∑q1b1l1/((b1+2a1)(l1+2a1))]/γ4=(78+3+3.5+4)/21=4.214 m;
Pak4上=γ4H4'K a4-2c4K a40.5=21×4.214×0.528-2×15×0.727=24.926kN/m2;
Pak4下
=[γ4(h4+H4)]K a4-2c4K a40.5=(21×(2.5+4.214))×0.528-2×15×0.727=52.646kN/m2;
第5层土:6.5 ~ 7m
H5'=[∑γ4h4+∑q1+∑q1b1/(b1+2a1)+∑q1b1l1/((b1+2a1)(l1+2a1))]/γ5=(130.5+3+3.5+4)/21=6.7 14m;
Pak5上=γ5H5'K a5-2c5K a50.5=21×6.714×0.528-2×16×0.727=51.192kN/m2;
Pak5下
=[γ5(h5+H5)]K a5-2c5K a50.5=(21×(0.5+6.714))×0.528-2×16×0.727=56.736kN/m2;
第6层土:7 ~ 12m
H6'=[∑γ5h5+∑q1+∑q1b1/(b1+2a1)+∑q1b1l1/((b1+2a1)(l1+2a1))]/γ6=(141+3+3.5+4)/21=7.21 4m;
Pak6上=γ6H6'K a6-2c6K a60.5=21×7.214×0.528-2×16×0.727=56.736kN/m2;
Pak6下
=[γ6(h6+H6)]K a6-2c6K a60.5=(21×(5+7.214))×0.528-2×16×0.727=112.176kN/m2;
护壁压力计算值取最不利的情况即:p = max(Pak6上、Pak6下)= Pak6下
=112.176kN/m2;
三、护壁结构计算
1、材料参数
2、护壁的受力简图
3、护壁壁厚及强度验算
混凝土护壁轴心抗压强度:
f= KpD/2t=1.65×112.176×1.5/(2×0.09)=1.542×106N/m2
f<f c=9.6×106N/m2
满足要求!
4、护壁配筋验算
人工挖孔桩护壁在侧向压力作用下,截面上同时作用有轴向力N和弯矩M,由于人工挖孔桩为圆心护壁且同一高度一圈作用力相同,可按《混凝土结构设计规范》中轴心受压公式进行计算。

另:在井壁设计中一般采用对称配筋的方式。

环向配筋计算
N=pD/2=112.176×1.5/2=84.132×103N/m
σ=N/A=84.132/(1×0.09)=0.935×106N/m3
井壁圆环截面配筋率
μ= (σ- f c)/f y=(0.935-9.6)/300=-0.029
A s'=μth=-0.029×0.09×1=-0.003×106mm2
A s=((h×103/S l)+1)×S a=169.8mm2≥A s'
根据构造进行配筋,环向Φ8@200,竖向Φ10@200~300mm钢筋,上一段竖向筋插入下一段混凝土中,长度不小于100mm。

配筋符合要求
竖向配筋计算
在施工过程中,井壁支护仅承受自重,其强度足够,一般不需验算。

但考虑人工挖孔桩现场施工情况,存在井壁下部土方被掏空的情况,而使井壁支护处于悬挂状态,使井壁支护有可能在自重作用下被拉断的危险,故还需验算井壁支护竖向受拉钢筋。

本计算书将人工挖孔桩护壁视为等截面,计算公式如下:
S max=G0/4
S max---井壁支护最大垂直拉力
G0---井壁混凝土支护自重,G0=π×D×t×H×24
竖向钢筋承载力
A s'=S max/f y=(π×D×t×H×24)/(4×f y)=(3.14×1.5×0.09×12×24)/(4×300×103)=101.736mm2
A s=(π×D×103/S l)×S a=1413mm2≥A s'
配筋符合要求。

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