桩身配筋计算及桩身材料截面强度验算.

1、桩身配筋计算及桩身材料截面强度验算 由上可知，最大弯矩发生在天然地面线以下z=2.53m处，该处Mj=385.32kN?m。天然地面线以下2.53m段范围内的桩侧摩阻力： 11uqkz=? 4.87? 20? 2.53=123.21kN 22计算轴向力Nj时，根据公路桥涵设计通用规范(JTG D60 2004)第4.1.6 条，恒载分项系数取1.2,汽车荷载及制动力作用的分项系数取1.4,则1Nj=1.2? ( N1+N2+N3+N4+F-uqkz)+1.4? N62=1.2? (2493.54+292.14+73.20+246.22+282.3-123.21)+1.? 493.96 =460

2、8.57kN纵向钢筋面积桩内竖向钢筋按含筋率0.2%配置：As= n4 1.62? 0.2%=40.21cm2桩柱采用C25混凝土，主筋选用 HRB335级钢筋24© 25 As=117.82cm2P =0.586%计算偏心距增大系数 nVO.24S5/L77因为长细比：Ipi=85.40>17.5 lp21()Z所以偏心距增大系数：n =1+1400e0/h0h其中：e0=Mmax385.32=0.084m； h0=叶rs=0.75+0.65=1.40m； h=2r=1.50m； Nmax4608.57Z 1=0.2+2.70=0.362; Z 2=1.150.01p=0.9

3、37 h0hn =1+13? ()2? 0.362? 0.937=2.838 1400? 0.084/1.401.5 计算截面实际偏心距n e0n e0= n MmaxNmax=2.8?8385.32=0.237m 4608.57 根据公预规求轴向力偏心距e0'Bfcd+D p gfsde0=r 'Afcd+C p fsd其中：r=0.75m，p =0.00586 并设 g=0.9,则e0=13.8B+0.00586? 0.9? 280D13.8B+1.4767D? 0.75=? 0.7513.8A+0.00586? 280C13.8A+1.6408C按公预规提供的附录 C表C

4、.0.2圆形截面钢筋混凝土偏压构件正截面抗压承 载力计算系数”表，查得各系数A、B、C、D。以下采用试算法列表计算 由表3-16可见，取E =0.7时为计算值。表3-16 e0试算表4ABDUpu和112Mi izn.测tL 2370.966D.7QO-5Q82j 1"0-2371 UtJOD.782.061?II154821J7I702371.1 J3U 截面承载力复核INu=Ar2fcd+C p r2fsd=2.0926? 7502? 13.8+1.5938? 0.00586? 7502? 280 =17714.81(kN)>Nj=4608.57(kN) IMu=Br3fc

5、d+D p gr3fsd=0.5982? 7503? 13.8+1.1496? 0.00586? 0.9? 7503? 280=4198.84(kN? m)>Mj=385.32(kN ? m)满足要求。根据弯矩分布，桩基的钢筋骨架宜至桩底，如考虑分段配筋，在z=6.43m截面处为界：M=192.54(kN? m)1?N=1.2? 4034.36+8.8? 1.04+16.4? 5.39-? 4.87? (20? 1.04+15.7? 5.39)? +1.4? 493.96 2?=5341.79(kN? m)按均质材料验算该截面应力：A=n4? 1.52=1.767(m2)截面弹性抵抗矩：

6、W=n d332CT =0.331(m3)5341.79192.54? 3.604±=? (MPa)1.7670.331? 2.441截面未出现拉应力，且小于 fcd=13.8(MPa),可在此处z=6.43m截面切除一半主 钢筋。 裂缝宽度验算根据公预规第645条，圆形截面钢筋混凝土偏心受压构件，当按作用短期 效应组合计算的截面受拉区最外边缘钢筋应力(T ss < 24MPa可不必验算裂缝宽度。式中：Ns按作用(或荷载)短期效应组合计算的轴向力(N); ?-2Nsn seO(T SS=9.422(2.80-1.0)-1.65? p 3 n rfcU?k? ? ? (3-10)

7、p面配筋率，p =As/(冗n s用阶段的偏心距增大系数，n s=1+lp1h式中h以2r代替，()2 Z 1,21400e0/h0h以(r+rs)代替；当 l0/(2r) w时4 可取 n s=1.0e0轴向力Ns的偏心距；fcu,k边长为150mm的混凝土立方体抗压强度标准值，设计时取混凝土抗压 强度等级。其中 r=750; fcu,k=25MPa;由于 l0/(2r)=21.3>14 n s=2.838 =0.00586 求在作用 短期效应组合下桩身最大弯矩：根据公路桥涵设计通用规范(JTG D60 2004)第4.1.6条，恒载分项系数取 1.0,汽车荷载及制动力作用的分项系数取

8、0.7，风荷载分项系数取0.75;当除汽车荷载(含汽车冲击力)外尚有一种可变作用参与组合时，其组合系数取 0.8， 当除汽车荷载(含汽车冲击力)外尚有两种可变作用参与组合时，其组合系数取0.7。P0=(N1+N2)+0.7N6=(2493.54+292.14)+0.7?493.96=3131.45kNQ0=0.7? 0.7H+0.75W1=0.7? 0.7? 65.60+0.75? 2.05=33.68kNM0=0.7? N6? 0.25+0.70.7? H? 1.3+0.75? W1 ? (8.07-7.52)-W2? (7.52-3.76) =0.7? 493.96? 0.25+0.7?

9、(0.7? 65.60? 1.3+0.75? 2.05? 0.55+0.75? 7.18? 3.76) =143.00kN?m计算方法同前所示，可求得在作用短期效应组合下桩身最大弯矩Ms由Q0=0得：CQ=a M0Q0=0.3419? 143.00=1.451733.68由CQ=1.4517及h=0.4,查基础工程(人民交通出版社，第四版)附表13,得：-zMmax=0.861 -zMmax=-0.861=2.52m 0.3419 由 zMmax=0.861 及 h=0.4，查附表 13 得：kM=1.384。Mmax=KMM0=1.384 ? 143.00=197.91(kN? m)故在作用短期效应组合下桩身最大弯矩Ms=197.91(kN)，最大弯矩位于天然地面线以下z=2.52m处，此位置所对应的Ns为：1Ns=( N1+N2+N3+N4+F-uqkz)+0.7? N62=(2493.54+292.14+73.20+246.22+282.3-123.21)+0.? 493.96=3609.96kNe0