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文档简介
1、4 ? 砼 截 面 配 筋 及 钢 构 件 截 面 验 算4.1 ? 结构内力设计值截面弯矩设计值 M截面剪力设计值 Q式中:M截面弯矩设计值(kN - m);Q截面剪力设计值( kN);M截面弯矩计算值(kN - m);Q0截面剪力计算值( kN);丫 f荷载分项系数,规范取1.25,由用户交互;丫0 建筑基坑侧壁重要性系数;对应基坑安全等级一、 二、 三级 分别取 1.1 、1.0、0.9;由用户交互;Z、E i分别为弯矩、剪力折减系数,由用户交互。注意 :截面计算的内力取值与工况无关。无论结构计算中是否开挖到最后 工况,系统始终取最后工况下的包络图中最大内力值作为配筋内力4.2? 排桩配
2、筋计算4.2.1? 规范依据依据混凝土结构设计规范 GB 50010-2010 附录 E 及建筑基坑支护技术规 程 (JGJ 120-2012)附录 A 。4.2.2? 配筋计算圆桩纵筋配筋均匀配筋式中:M截面弯矩设计值(kN m);N 截面轴力设计值( kN ),以受压为正, 注意:仅双排桩可选择是否考虑轴力,“不考虑轴力”时N=0;A圆形截面面积( mm2);As全部纵向钢筋截面面积( mm2);r圆形截面的半径( m );rs纵向钢筋重心所在圆周的半径( m );at 纵向受拉钢筋截面面积与全部纵向钢筋截面面积的比值;a = 1.25-2 X a,当 a> 0.625 时,取 a
3、0 ;a对应于受压区混凝土截面面积的圆心角(rad)与2 n的比值;ai受压区混凝土矩形应力图的应力值与混凝土轴心抗压强度设计值的比值;当混凝土强度等级不超过C50时,ai取为1.0,当混凝土强度等级为 C80时,ai取为 0.94,其间按线性内插法确定;fc混凝土轴心抗压强度设计值( N/mm 2)fy普通钢筋抗拉强度设计值( N/mm2)。注意:1. 当纵筋级别为 HRB400、RRB400 时,pin = 0.5%;2. 当混凝土强度等级为 C60及以上时,pin = 0.7%;3. 计算配筋面积为全截面纵筋配筋;4. 用户交互选筋级别时,钢筋的计算面积按下式计算:式中: 程序按桩配筋计
4、算界面交互的钢筋级别(对应强度为f y1)As1 自动选筋结果;As2 根据桩选筋界面用户交互的钢筋级别(对应的钢筋强度为 f y2 )计算的选筋结果。局部均匀配筋计算简图:式中:M截面弯矩设计值(kN m);N截面轴力设计值( kN ),以受压为正,注意:仅双排桩可选择是否考虑轴力,“不考虑轴力”时N=0;A圆形构件截面面积( mm2);Asr 、A'sr -均匀配置在圆心角 2 n a、2 ns'沿周边的纵向受拉、受压钢筋截面面积( mm2);r圆形截面的半径( m);rs纵向钢筋重心所在圆周的半径(m), rs= r c-0.01m;c混凝土保护层厚度( mm);fc混凝
5、土轴心抗压强度设计值(N/mm 2 );fy 普通钢筋抗拉强度设计值( N/mm 2);a对应于周边均匀受拉钢筋的圆心角(rad)与2 n的比值;卅一对应于周边均匀受压钢筋的圆心角(rad)与2n的比值,程序取 a'=0.5X a;a对应于受压区混凝土截面面积的圆心角(rad)与2n的比值;a1 受压区混凝土矩形应力图的应力值与混凝土轴心抗压强度设计值的比值;当混凝土强度等级不超过C50时,a取为1.0,当混凝土强度等级为 C80时,ai取为0.94,其间按线rad)性内插法确定。As'受压钢筋面积( mm2);as'受压钢筋合力点至受压截面边缘的距离(mm);fy受拉
6、钢筋的抗拉强度设计值( N/mm 2);fc混凝土轴心抗压强度设计值( N/mm 2);E相对受压区高度;4界限相对受压区高度;a1 系数。当混凝土强度等级不超过 C50时,a取为1.0;当混凝土强度等级为 C80时,ai取为0.94,其间按线性内插法确定;卩系数,当混凝土强度等级不超过C50时,场取为0.8,当混凝土强度等级为 C80时,取为0.74,其间按线性内插法确定;N 轴向压力设计值( kN ),程序默认取值为 0;minmaxh0h式中:MMcMs1As轴向压力作用点至纵向普通受拉钢筋和预应力受拉钢筋的合力点的距离( mm );受拉或受压钢筋最小配筋率 Max0.2 , 45f t
7、 fy ();受拉钢筋最大配筋率Min0.045 , E ba 1fc /fy;其中0.045 为建议值,仅供参考;截面宽度( mm);截面有效高度(mm) ; h0=h - as :其中钢筋 as = c+10mm( c 为纵筋混凝土保护层厚度(mm);截面高度( mm)。受压钢筋As'和受拉钢筋As所承受的弯矩设计值(kN m);混凝土所承受的弯矩设计值(kN m);受压钢筋As'与受拉钢筋As2所承受的弯矩设计值(kN - m);受拉钢筋面积( mm2);As'受压钢筋面积( mm2);As1与受压区混凝土压力对应的受拉钢筋面积(2mm );As2与As'
8、对应的受拉钢筋面积(mm2);as'受压钢筋合力点至受压截面边缘的距离(mm);? 截面抵抗矩系数;a?系数,当混凝土强度等级不超过 C50 时,a1 取为 1.0;当混a-凝土强度等级为 C80时,a取为0.94,其间按线性内插法确定;fy'受压钢筋的抗压强度设计值( N/mm2);A' smin按最小配筋率计算得到的受压钢筋面积(2mm );Asmin按最小配筋率计算得到的受拉钢筋面积(2mm );Asmax按最大配筋率计算得到的受拉钢筋面积(2mm );pin受拉或受压钢筋最小配筋率 Max0.2 , 45ft fy () ;pax受拉钢筋最大配筋率 Min0.0
9、45 , £ aifc/fy;其中0.045为 建议值,仅供参考;psm'in 受压钢筋最小配筋率,按第 1.6.1 节受压钢筋最小配筋率取 值;根据是否抗震, 分别取抗震与非抗震受压钢筋最小配筋率。、I d:注意:1. 其他参数解释参见节;2. 界限相对受压区高度 I参见公式;23. 配筋取每延米结果,单位( mm2/m)式中:V 构件斜截面上的最大剪力设计值( kN );Vcs构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承载力设计值(kN );Asv 配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积:Asv= nX Asvi,此处,n为在同一截面内箍筋的肢数,Asvi为单肢箍筋的截面面积;s 沿
10、构件长度方向的箍筋间距( m);fyv箍筋抗拉强度设计值( N/mm2);t 混凝土轴心抗拉强度设计值( N/mm 2);b以 1.76r 代替( m );h0以 1.6r 代替( m);r 圆形截面半径( m )式中:sv箍筋配筋率、I d:注意:1. 系统对纵向钢筋配筋计算不提供自动选筋功能, 对箍筋提供自动选筋功能;2. 箍筋配筋取每延米结果,单位( mm2/m )。加强箍筋由用户录入,并在施工图中绘出。配筋取每延米结果,单位(mm2/m)。双排桩双排桩的前、后排桩用户可在界面通过按钮【桩配筋是否考虑轴力】来选择 是按一般受弯构件配筋或按偏心受压(拉)构件配筋。选择“否”按一般受弯构件,
11、箍筋计算参照节。选择“是”按偏心受压(拉)构件,分为压剪和拉剪 按下式计算。式中:V 构件斜截面上的最大剪力设计值( kN ); 与剪力设计值 V 相应的轴向压力设计值,以受压为正,当N 大于 0.3fcA 时,取 0.3fcA, 此处 A 为构件的截面积;八一偏心受压构件计算截面的剪跨比,按混凝土结构设计规范 GB 50010-2010第条 入取 1.5;Asv 配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积:As严nx Asvi, 此处, n 为在同一截面内箍筋的肢数,Asv1 为单肢箍筋的截面面积;s沿构件长度方向的箍筋间距(m);fyv箍筋抗拉强度设计值( N/mm 2) ;ft混凝土轴心抗拉
12、强度设计值(N/mm 2);b矩形截面的宽,或圆形截面以1.76r 代替( m);ho 矩形截面的有效高度,圆形截面以1.6r代替(m);若右端的数值小于 fyv Asv ho /s,则取 fyv Asv ho /s,且满足 fyv Asv ho /s 0.36 ft bho 式中:N 与剪力设计值 V 相应的轴向拉力设计值,以受压为正;八一偏心受拉构件计算截面的剪跨比,按混凝土结构设计规范 GB50010-2010第条 入取 1.5;4.3? 连续墙配筋计算4.3.1? 规范依据依据混凝结构设计规范( GB 50010-2010)第节,按单位宽度(每米) 矩形梁计算配筋。4.3.2? 配筋计
13、算纵筋配筋基本公式式中:M 截面作用弯矩设计值( kN.m ),由用户交互;fc混凝土轴心抗压强度设计值( N/mm 2);钢筋抗拉强度设计值( N/mm 2) ;fy'钢筋抗压强度设计值( N/mm 2);ai 系数。当混凝土强度等级不超过 C50时,a取为1.0;当混凝土强度等级为 C80时,a取为0.94,其间按线性内插法确定;As受拉区纵向钢筋截面面积( mm2);As'受压区纵向钢筋截面面积( mm2);as'受压钢筋的重心到截面受拉区外边缘的距离(mm );x 截面受压区高度( mm );b截面宽度( mm );h0截面有效高度( mm );I* 截面高度(
14、mm ),ho= h - as:其中钢筋 a$ = c+10mm (c为 纵筋混凝土保护层厚度( mm);as受拉钢筋的重心到截面受拉区外边缘的距离( mm);c受拉纵筋混凝土保护层(mm),由用户交互。非均匀配筋非均匀抗弯配筋方式分为两种:单筋 :as W asmax ; 双筋:asmax。式中:M受压钢筋As'和受拉钢筋As所承受的弯矩设计值(kN m);as截面抵抗矩系数;asmax最大截面抵抗矩系数;a1 系数。当混凝土强度等级不超过 C50时,a取为1.0;当混凝土强度等级为 C80时,ai取为0.94,其间按线性内插法 确定;As计算得到的受拉钢筋面积( mm2);Asmi
15、n按最小配筋率计算得到的受拉钢筋面积(mm2);Asmax按最大配筋率计算得到的受拉钢筋面积(mm2);Pin 受拉或受压钢筋最小配筋率Max0.2,45ft / fy (%);Pax受拉钢筋最大配筋率;E相对受压区高度;i界限相对受压区高度;Es钢筋弹性模量( N/mm 2);向一系数,当混凝土强度等级不超过C50时,场取为0.8,当混凝土强度等级为 C80时,场取为0.74,其间按线性内插法 确定;正截面的混凝土极限压应变,当处于非均匀受压时,按公式()计算,如果计算的亂值大于0.0033,取为0.0033;fcu,k混凝土立方体抗压强度标准值(N/mm2) 。注意 :其他参数解释参见节。
16、式中:M受压钢筋As'和受拉钢筋As所承受的弯矩设计值(kN m);Mc 混凝土所承受的弯矩设计值(kN m);Msi受压钢筋As'与受拉钢筋As2所承受的弯矩设计值(kN - m);As受拉钢筋面积( mm2);As'受压钢筋面积( mm2);As1与受压区砼压力对应的受拉钢筋面积( mm2);As2与As'对应的受拉钢筋面积(mm2);as'受压钢筋合力点至受压截面边缘的距离(mm);a截面抵抗矩系数;a1 系数,当混凝土强度等级不超过C50时,a取为1.0;当混凝土强度等级为 C80时,ai取为0.94,其间按线性内插法确定;fy'受压钢筋
17、的抗压强度设计值( N/mm2);A'smin 按最小配筋率计算得到的受压钢筋面积(mm2);Asmin按最小配筋率计算得到的受拉钢筋面积(2mm );Asmax按最大配筋率计算得到的受拉钢筋面积(2mm );受拉或受压钢筋最小配筋率 Max0.2 , 45ft/fy (%);pax 受拉钢筋最大配筋率 Mi n0.045, a fc/ fy;其中0.045为建议值,仅供参考;ps'in 受压钢筋最小配筋率,按第1.6.1节受压钢筋最小配筋率取值;根据是否抗震,分别取抗震与非抗震受压钢筋最小配筋率。As'受压钢筋面积(mm2);as'受压钢筋合力点至受压截面边缘
18、的距离(mm);fy受拉钢筋的抗拉强度设计值(N/mm );Asmin按最小配筋率计算得到的受拉钢筋面积(mm2);Asmax按最大配筋率计算得到的受拉钢筋面积(mm2);pin受拉或受压钢筋最小配筋率 Max0.2,45ft/fy (%);pax-受拉钢筋最大配筋率 Min 0.045, i :afc/fy;其中0.045为-建议值,仅供参考;b截面宽度(mm);ho截面有效咼度(mm);h -截面咼度(mm), h°=h - as:其中钢筋 as = c+10mm (c 为-纵筋混凝土保护层厚度(mm );、八, 注意:配筋取每延米结果,单位(mm2/m )。水平筋和拉结筋由用户
19、录入,并在施工图中绘出。配筋取每延米结果,单位(mm2/m)。4.4? 双排桩连梁配筋计算4.4.1? 规范依据依据混凝结构设计规范( GB 50010-2010 )梁截面计算配筋。4.4.2? 配筋计算纵筋配筋当lo/h>5 (h为截面高度,Io为梁的计算跨度,可取支座中心线之间的距离和1.15ln两者中的小值,In为梁的净跨)时配筋计算同节,按双筋配筋方式计算。当 Io/h<5 时正截面受弯承载力按照深受弯构件计算,计算方法如下: 式中:M截面作用弯矩设计值( kN.m);f y钢筋抗拉强度设计值( N/mm2);As纵向钢筋计算截面面积( mm2); 深梁的计算跨度(mm:取
20、Min( 1.15 In,lo 轴线跨度);x 截面受压区高度( mm)。箍筋配筋当lo/h>5 (h为截面高度,Io为梁的计算跨度,可取支座中心线之间的距离和1.15ln两者中的小值,In为梁的净跨)时配筋计算同节,按双筋配筋方式计算。当 Io/h<5 时斜截面承载力按照深受弯构件计算,计算方法如下:式中:V按荷载效应的标准组合计算的剪力值( kN);ft 混凝土轴心抗拉强度设计值( N/mm 2);fyv竖向分布钢筋的抗拉强度设计值( N/mm2) ;Asv 竖向分布钢筋计算截面面积( mm2);sh 竖向分布钢筋的间距( mm);fyh 水平分布钢筋的抗拉强度设计值( N/m
21、m2) ;Ash 水平分布钢筋计算截面面积( mm2);sv 水平分布钢筋的间距( mm);lo/h -跨咼比,当lo/h小于2时,取2.0;4.5? 选筋计算4.5.1? 规定系统对选筋规定如下(见表):4.5.2? 计算纵筋选筋式中:As全部纵筋面积计算值( mm2);As1单根纵筋面积计算值( mm2);n 纵筋根数;As''实际纵筋配筋面积( mm2)。箍筋选筋箍筋选筋采用混凝土结构设计规范( GB 50010-2010),选筋结果可能存在小的差别。4.6? 钢构件截面验算4.6.1? 正应力验算式中:M 全桩最大弯矩处弯矩设计值( N.mm );W 除钢管桩外,对 x
22、 轴的净截面抗弯模量( mm3);A截面面积( mm2 );f钢材的抗弯强度设计值(N/mm2),由用户父互;Y 截面塑性发展系数,用户选普通工字钢、轻型工字钢、H型钢后,默认 1.05,当用户选择钢管桩时,默认 1.15,用户可在界面自行修改;4.6.2? 剪应力验算式中:V计算截面沿腹板平面作用的剪力,选全桩最大剪力(N);Sx计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩(mm3)I毛截面惯性矩( mm4);tw腹板厚度(mm),由用户交互;fv钢材的抗剪强度设计值,界面交互( N/mm2)。注意:钢管桩不进行抗剪验算。5? 锚杆计算5.1 ? 锚杆(索)的截面面积计算1. 普通钢筋截面面积应按
23、下式计算:2. 预应力钢筋截面面积应按下式计算:式中:As、 Ap普通钢筋、预应力钢筋杆体截面面积(mm2);N土层锚杆(索)的水平向拉力设计值(kN );Nk土层锚杆(索)的轴向拉力标准值( kN );fy、fpy普通钢筋、预应力钢筋抗拉强度设计值(kPa);a锚杆与水平面的倾角(°);Y荷载分项系数,可取1.25,由用户输入; 侧壁重要性系数,一级工程 1.1 ,二级工程 1.0,三级工程0.95.2 ? 锚杆(索)的锚固段长度计算 锚杆极限抗拔承载力标准值可按下式估算:Kt 锚杆抗拔安全系数;安全等级为一级、二级、三级的支护结 构, Kt 分别不应小于 1.8、1.6、1.4,
24、由用户输入;qsk,i 锚固体与第i 土层之间的极限粘结强度标准值(kPa),应根据 工程经验并结合表 5.2-1 取值;Rk 锚杆极限抗拔承载力标准值( kN );Fh 挡土构件计算宽度内的弹性支点水平反力(kN);s锚杆水平间距( m);bs 挡土结构计算宽度( m);li 锚杆的锚固段在第i 土层中的长度(m);锚固段长度为锚杆 在理论直线滑动面以外的长度,理论直线滑动面按 5.3 节规 定确定;la锚杆的总锚固段长度(m),不宜小于6m ;d锚杆的锚固体直径 (m)。5.3 ? 锚杆(索)的自由段长度计算锚杆的自由段长度应按下式确定,且不应小于5.0m(图5.3):式中:lf?锚杆自由
25、段长度( m);a锚杆的倾角 (°);a1锚杆的锚头中点至基坑底面的距离( m);a2 基坑底面至挡土构件嵌固段上基坑外侧主动土压力强度与基坑内侧被动土压力强度等值点 0的距离(m);对多层土地层,当存在多个等值点时应按其中最深处的等值点计算;d挡土构件的水平尺寸( m);0 点以上各土层按厚度加权的等效内摩擦角平均值(°)。5.4 ? 锚杆(索)刚度计算锚杆水平刚度系数 kT 可按下式计算:式中:A杆体实际配筋面积( mm2);Es 杆体弹性模量(N/mm2),锚杆取 Es=2 x 105N/mm2,锚索时取 Es=1.95 X 105N/mm2;Ec锚固体组合弹性模量(
26、N/mm2),由用户父互;式中:Ac锚固体截面面积( mm2);lf锚杆自由段长度( mm);la锚杆锚固段长度( mm);9锚杆与水平面的倾角(度);Em注浆体的弹性模量( MPa)。5.5 ?锚杆(索)选筋计算1. 锚杆选筋计算2. 锚索选筋计算根据预应力混凝土用钢绞线( GB/T 5224-2003 )钢绞线尺寸表,查得有效截面积 A进行选筋,见表5.5-1、表5.5-2。5.6 ? 各种支护结构锚杆计算排桩、连续墙和水泥土墙的锚杆计算参见第 5.15.5节;土钉墙不做抗拉承 载力计算,只考虑对整体稳定验算的作用6? 稳定验算6.1? 整体稳定验算系统提供了瑞典条分法、简化Bishop法
27、、Janbu法三种方法计算整体稳定。滑动圆弧处土条重力计算方法有两种:总应力法、有效应力法。6.1.1? 瑞典条分法计算简图:总应力法式中:K整体稳定安全系数;Mk抗滑力矩(kN m);Mq滑动力矩(kN m);Cik、最危险滑动面上第 i 土条滑动面上土的固结不排水(快)剪-粘聚力(kPa)、内摩擦角标准值(°);系统按水位以上、水位以下分别取值;li第i 土条的滑裂面弧长(m);bi第 i 土条的宽度( m);Wi9qo有效应力法式中KsKs,iCj、jb9lj作用于滑裂面上第i土条的重量,水位以上按上覆土层的天然土重计算,水位以下按上覆土层的饱和土重计算(kN/m);第i 土条
28、弧线中点切线与水平线夹角(°);作用于基坑面上的荷载(kPa)圆弧滑动稳定安全系数;安全等级为一、二、三级的锚拉 式支挡结构,圆弧滑动整体稳定安全系数分别不应小于1.35、1.3、1.25 ;第i个滑动圆弧的抗滑力矩与滑动力矩的比值;抗滑力矩 与滑动力矩之比的最小值宜通过搜索不同圆心及半径的所 有潜在滑动圆弧确定;第j 土条在滑弧面上的粘聚力、内摩擦角;第j 土条的宽度;第j 土条滑弧面中点处的法线与垂直面的夹角;第j 土条的滑弧段长度,取lj = bj/cos 9 ;qj作用在第 j 土条上的附加分布荷载标准值; Gj 第 j 土条的自重,按天然重度计算;uj 第 j 土条在滑弧面
29、上的孔隙水压力;基坑采用落底式截水 帷幕时,对地下水位以下的砂土、碎石土、粉土,在基坑外侧,可取Uj= Yhwa,j ,在基坑内侧,可取Uj = Yhwp,j ;对 地下水位以上的砂土、碎石土、粉土,取 Uj= 0;对于粘性 土,当界面“”项,选择“X”时,取Uj = 0;Y 地下水重度;wa,j基坑外地下水位至第 j 土条滑弧面中点的深度;基坑内地下水位至第 j 土条滑弧面中点的深度;R k , k 第 k 层锚杆对滑动体的极限拉力值;a _第 k 层锚杆的倾角;sx,k第k层锚杆的水平间距;屮N 计算系数;可取 虬=0.5sin ( 9 k+ a) tan,此处,:j为第k层锚杆与滑弧的交
30、点所在的第 j 土条滑弧处土的粘聚力、内摩擦角。注意:1. 排桩、连续墙、水泥土墙和双排桩整体稳定验算时,选择瑞典条分法和有效应力法”并不勾选时,对应建筑基坑支护技术规程JGJ 120-2012 中 423 和 6.1.3 条规定;2. 程序中,在土层信息中,如果用户选择水土合算”则认为是黏性土。6.1.4?考虑支锚及花管的整体稳定计算计算简图:瑞典条分法总应力法 式中:n滑动体分条数;m 滑动体内支锚数;5、也一最危险滑动面上第i 土条滑动面上土的固结不排水(快)剪粘聚力(kPa)、内摩擦角标准值(°);li第i 土条的滑裂面弧长(m);sx计算滑动体单元厚度( m);bi第 i
31、土条的宽度( m); 作用于滑裂面上第 i 土条的重量, 按上覆土层的天然土重计 wi 算( kN/m );9第i 土条弧线中点切线与水平线夹角(°);q0作用于基坑面上的荷载( kPa);第 j 根支锚在圆弧滑裂面外锚固体与土体的极限抗拉力 Tnj(kN);a支锚与水平面之间的夹角(°);9j第 j 根支锚与滑弧交点的切线与水平线夹角(°);dnj第 j 根支锚锚固体直径( m);qsik 支锚穿越第 i 层土土体与锚固体极限摩阻力标准值,无试验 资料时可按规程表 4.4.3 取值,(kPa);lni 第 j 根支锚在圆弧滑裂面外穿越第 i 层稳定土体内的长度m
32、); 设置竖向花管的种类数;坡顶面、 坡面、基坑底面分别按三 nk 种花管计算;mk 第 k 种花管类型中的花管个数;y第k种花管的强度发挥系数 第 k 种花管类型中,第 j1 根花管的滑移面外部的抗拉强度 Tukj1 标准值( kN );ai第k种花管类型中,第j1根花管与水平面夹角(°);切1 滑面中点切线与水平面的夹角(°);辱第kj1花管处的土体固结快剪内摩角(°);skj1第 k 种花管类型中,第 j1 根花管的水平间距( m)。注意:1瑞典条分有效应力法稳定计算中支锚及的处理,参见公式(),其中计算土条重量时, wi 替换为 w'i 。2. 锚
33、杆(索)参与稳定计算的取值取锚杆抗拉力和滑弧外锚固段与土体摩擦阻力两者之中较小值;3. 花管参与稳定计算的取值取花管抗拉力和滑弧外花管与土体摩擦阻力两者之中较小值;4. 内支撑作用可以选择不考虑,如图1,在图中计算界面里 “稳定计算是否考虑内支撑”处选“乂”6.2 ? 抗倾覆验算6.2.1? 单排桩和连续墙支护形式式中:Ks 抗倾覆稳定安全系数, 安全等级为一级、二级、 三级时应不小于 1.25、1.2、1.15;MEa 支护结构底部以上主动侧水平荷载对支护结构最底部点的-弯矩标准值(kN m);MEp 支护结构底部以上被动侧水平荷载对支护结构最底部点的-弯矩标准值(kN m);锚杆( 索)的
34、 拉力 标准值 对支护 结构 最底部 点的弯 矩MT-(kN m);Tki 第 i 个支点反力标准值( k N ) ,对于内撑,由用户输入;对 于锚杆,根据式()计算;Tkki第 i 排锚杆材料抗力( kN );Tmki第 i 排锚杆锚固力( kN );di第 i 个支点距支护结构最底部点的距离( m );si第 i 个支点的水平间距( m );Y材料抗力调整系数,由用户输入;Y锚杆锚固力调整系数,由用户输入;As锚杆实配钢筋或钢绞线面积( mm 计算书中将抗倾覆验算按工况分步输出);fyk钢筋强度标准值( N/mm 2);qsjk土体与锚固体的极限摩阻力标准值( kPa);lj第 j 层土中
35、锚固段长度( m);d锚杆直径( mm)。注意:1. 不考虑单排桩、连续墙的自重;6.4? 抗隆起验算建筑基坑支护技术规程( JGJ 120-2012)规定:锚拉式支挡结构和支撑式支挡结构的嵌固深度应符合下列规定(图6.4-1):式中:Kb 抗隆起安全系数; 安全等级为一级、Kb 分别不应小于 1.8、 1.6、 1.4 ;二级、三级的支护结构,Nc、Nq地基承载力系数;Y1基坑外挡土构件底面以上土的重度(kN/m3);对多层土取各层土按厚度加权的平均重度;Y2基坑内挡土构件底面以上土的重度(kN/m3);对多层土取各层土按厚度加权的平均重度;ld 挡土构件的嵌固深度 (m);h 基坑深度 (
36、m) ;c 支护结构底部滑裂面深度内土的加权粘聚力( kPa);“一支护结构底部滑裂面深度内土的加权摩擦角(弧度);q0 地面均布荷载 (kPa)。 锚拉式支挡结构和支撑式支挡结构,当坑底以下为软土时,其嵌固深度应符合 下列以最下层支点为轴心的圆弧滑动稳定性要求(图 6.4-2 )。式中Kr 圆弧滑动稳定安全系数;安全等级为一、二、三级的锚拉式支挡结构,圆弧滑动整体稳定安全系数分别不应小于2.2 , 1.9 , 1.7 ;Cj、j 第j 土条在滑弧面上的粘聚力、内摩擦角;b 第j 土条的宽度;Q 第j 土条滑弧面中点处的法线与垂直面的夹角;lj 第j 土条的滑弧段长度,取lj = bj/cos
37、Q;q 作用在第j 土条上的附加分布荷载标准值; Gj第j 土条的自重,按天然重度计算,水下取饱和重度;7? 土钉墙设计7.1? 土钉内力7.1.1? 土钉抗拔承载力土钉抗拔承载力应符合下列规定:式中:Kt 土钉抗拔安全系数;安全等级为二级、三级的土钉墙,土钉 抗拔安全系数应分别不小于 1.6 、 1.4 ;Nk, j第 j 层土钉的轴向拉力标准值,应按 7.1.2 条的规定确定; 第 j 层土钉的极限抗拔承载力标准值, 应按 7.1.3 条的规定Rk,j 确定。注意:程序中土钉的抗拔安全系数和土钉的抗拉安全系数是一致的,均为安 全等级为二级、三级的土钉墙,安全系数应分别不小于1.6、 1.4
38、。7.1.2? 土钉轴向拉力标准值单根土钉的轴向拉力标准值可按下列公式计算:式中:Nk,j第 j 层土钉的轴向拉力标准值;a第j层土钉的倾角;Z坡面倾斜时的主动土压力折减系数,可按公式()确定;n第 j 层土钉处的主动土压力分布调整系数,可按公式()计 算;pakj第 j 层土钉处的主动土压力强度的标准值;取其平均值;sxj土钉的水平间距,当与相邻土钉的间距不同时,szj土钉的垂直间距,当与相邻土钉的间距不同时,取其平均值。注意:1. 多道土钉共同分担土压力时,竖向范围 szj 取本道土钉与上下土钉间距之 和的一半,首道土钉上部取至坡顶,最末道土钉下部取至开挖面,图;2. 跨坡土钉,分为上跨坡
39、和下跨坡,上跨坡是指与上一根土钉间距的1/2 处在上一个或多个坡上, 下跨坡是指与下一根土钉间距的 1/2 处在下一个或多个坡 上;根据破裂面不同,取值不同,当上土钉在破裂面范围之外时,上跨坡土钉 上部取值范围取到本坡顶,下跨坡土钉下部取值范围取到本坡底,当上土钉在 破裂面之内时,同中间土钉取值。坡面倾斜时的主动土压力折减系数 Z可按下列公式计算:式中:Z主动土压力折减系数;B 土钉墙坡面与水平面的夹角; 基坑底面以上土体内摩擦角标准值按土层厚度加权的平均 值。土钉轴向拉力调整系数可按下列公式计算 图 :式中:zj第 j 层土钉至基坑顶面的垂直距离;h基坑深度; Eaj-作用在以第 j 层土钉
40、为中点、sxj、szj 为竖向投影面边长的土钉墙坡面上的主动土压力标准值;n土钉墙顶面的主动土压力调整系数;n 土钉墙底面的主动土压力调整系数,可取0.61.0;对粘性-土取n为.6,对砂土取 n0.7 ;n 土钉和锚杆层数7.1.3? 土钉极限抗拔承载力土钉的极限抗拔力可按下列公式估算:式中:Rk,j 第 j 个土钉的极限抗拔承载力标准值; 第 j 个土钉的锚固体直径;对成孔注浆土钉,按成孔直径计dj 算,对打入钢管土钉,按钢管直径计算;qsik 第 j 个土钉在第 i 层土的极限粘结强度标准值,应根据工程 经验并结合表 7.1.3 取值;li 第 j 个土钉在滑动面外第 i 土层中的长度;
41、计算单根土钉极 限抗拔力时, 取图所示直线滑动面, 直线滑动面与水平面夹 角取(B +祈)/2。注意:当按照确定的土钉极限抗拔承载力标准值大于fykAs 时,应取 Rk,j=fykAs7.1.4? 锚杆和土钉共同承担抗拔承载力当不选择“抗拉承载力计算锚杆分担土压力”,认为锚杆不存在,土钉独自 承担抗力承载力, 具体计算参见; 若选择 “抗拉承载力计算锚杆分担土压力” , 则锚杆和土钉共同分担局部抗拉承载力,如图。当锚杆和土钉共同承担抗拉承载力时,锚杆土压力分担同土钉;但是抗拉承 载力计算和稳定性验算中,仅对锚杆进行验算,不进行设计。7.2? 稳定验算7.2.1? 整体滑动稳定性验算土钉墙应按下
42、列规定对基坑开挖的各工况进行整体滑动稳定性验算:1? 整体滑动稳定性可采用圆弧滑动条分法进行验算;2? 采用圆弧滑动条分法时,其整体稳定性应符合下列规定 ( 图: 式中:Ks 圆弧滑动整体稳定安全系数;安全等级为二级、三级的土钉墙,Ks分别不应小于1.3、1.25;Ks,i第i个滑动圆弧的抗滑力矩与滑动力矩的比值;抗滑力矩与滑动力矩之比的最小值宜通过搜索不同圆心及半径的所有 潜在滑动圆弧确定;q、马第j 土条滑弧面处土的粘聚力(kPa)、内摩擦角(° );b 第j 土条的宽度(m);qj作用在第j 土条上的附加分布荷载标准值(kPa); Gj第j 土条的自重(kN),按天然重度计算;
43、°第j 土条滑弧面中点处的法线与垂直面的夹角(° );Rk,k 第k层土钉或锚杆对圆弧滑动体的极限拉力值 (kN);应取土 钉或锚杆在滑动面以外的锚固体极限抗拔承载力标准值与 杆体受拉承载力标准值(fykAs或fptkAp)的较小值;锚固体 的极限抗拔承载力按 7.1.3条和第5.2条的规定计算,但锚 固段应取圆弧滑动面以外的长度;a第k层土钉或锚杆的倾角(° );° 滑弧面在第k层土钉或锚杆处的法线与垂直面的夹角(° );sx,k第k层土钉或锚杆的水平间距(m);叽计算系数;可取 叽=0.5sin ( 0 k+ a) tan:。1. 土钉整体
44、稳定验算时,选择瑞典条分法”和总应力法”时,对应建筑 基坑支护技术规程 JGJ 120-2012中5.1.1条规定;2. :为第k层土钉或锚杆与滑弧交点处土的内摩擦角 (°3. 与工况有关,计算稳定的控制点取决于工况深度;4. 可以指定基坑底面以下一定范围进行稳定计算;5. 可以指定土钉是否参与滑弧搜索;6. 土钉上下0.3m范围内有多层土时,土层参数©取低值;否则,取土钉所在的土层的©值。7.2.2?抗隆起稳定性验算基坑底面下有软土层的土钉墙结构应进行坑底隆起稳定性验算,验算可采用F列公式(图7.2.2) 式中:qo地面均布荷载(kPa);mi基坑底面以上土的重度(kN/m 3);对多层土取各层土按厚度加权的平均重度;h基坑深度(m);(kN/m 3);对多(m);当抗隆起Y2基坑底面至抗隆起计算平面之间土层的重度层土取各层土按厚度加权的平均重度;D基坑底面至抗隆起计算平面之间土层的厚度
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