谢谢楼主!资料不错,值得借鉴。
抗滑桩设计计算书
设计资料:
物理力学指标: 滑体:γ1=19 kN/m3,φ1=40°,C1=0 kPa
滑床:γ2=20.6 kN/m3,φ2=42.3°,C2=0 kPa
根据岩性及地层情况,滑面处的地基系数采用A=300000 kN/m3,滑床土的地基系数随深度变化的比例系数采用m=80000 kN/m4,桩附近的滑体厚度为6m,该处的滑坡推力E=410.00835 kN/m,桩前剩余抗滑力E'=0 kN/m。
抗滑桩采用C20钢筋混凝土,其弹性模量Eh=28e6 kPa,桩断面为b×a=1m×1.5m的矩形,截面S=1.5m2,截面模量 .375m3,截面对桩中心惯性矩 .28125m4,相对刚度系数EI=0.85Eh•I=6693750m2,桩的中心距l=5m,桩的计算宽度Bp=b+1=2m,桩的埋深h=4m。
一、采用m法计算桩身的内力
(1)计算桩的刚度
桩的变形系数 0.473903699380272m-1
桩的换算深度α•h=1.89561479752109<2.5,故按刚性桩计算。
(2)计算外力
每根桩承受的水平推力T=410.00835×5=2050.04175kN
每根桩前的剩余抗滑力P=0×5=0kN
桩前被动土压力 733.421329758784kN/m
桩前被动土压力大于桩前剩余抗滑力,故桩前抗力按剩余抗滑力控制。
滑坡推力按三角形分布;桩前抗力按三角形分布,如图1。
滑面处的剪力Q0=2050.04175-0=2050.04175 kN,滑面处弯矩M0=2050.04175×2-0×2=4100.0835 kN•m。
(3)计算转动中心的深度及转角
转动中心的深度:
=2.53424657534247 m
转角:
=1.84241276776921E-03 rad
(4)求桩身内力及侧向应力
侧向应力:
滑动面以下深度y处桩截面的弯矩和剪力,取y处上部为分离体,由∑M=0及∑X=0求得:
当y<y0时:
当y≥y0时:
计算结果见表1和图3、图4、图5:
表 1
桩埋深(m) 侧应力σ(kPa) 剪力Q(kN) 弯矩M(kN•m)
0 1400.7384741259 2050.04175 4100.0835
.4 1305.47816247292 964.41071090348 4700.43371720328
.8 1163.05208396504 -26.1457721286936 4884.28867619803
1.2 973.460238602265 -883.895085612607 4697.22472210676
1.6 736.702626384603 -1571.10461606435 4199.91124544557
2 452.779247312048 -2050.04175 3468.1106821241
2.4 121.690101384603 -2282.97387393565 2592.67851344557
2.8 -256.564811397735 -2232.16837438739 1679.56326610676
3.2 -681.985491034964 -1859.89263787131 849.806512198029
3.6 -1154.57193752708 -1128.41405090348 239.542869203284
4 -1674.3241508741 -1.13686837721616E-12 3.41060513164848E-13
侧应力为0的一点即为剪力最大点,求得当埋深:y=2.53424692153931m时σy=0,所以:
Qmax=-2299.42922139748 kN
剪力为0的一点即为弯矩最大点,求得当埋深:y=.788782596588135m时Qy=0,所以:
Mmax=4884.43542198842 kN
二、抗滑桩桩侧地基应力验算
地基y点得横向容许承载力应满足:
(2-1)
KH——在水平方向的换算系数,根据岩层构造取0.5;
η——折减系数,根据岩石的裂隙、风华及软化程度,取0.3;
R——岩石单轴抗压极限强度,R=20000kPa。
依次计算出桩侧各点的容许应力值,如表2:
表 2
桩埋深(m) 侧应力σ(kPa) 允许侧应力[σ](kPa)
0 1400.7384741259 3000
.4 1305.47816247292 3000
.8 1163.05208396504 3000
1.2 973.460238602265 3000
1.6 736.702626384603 3000
2 452.779247312048 3000
2.4 121.690101384603 3000
2.8 -256.564811397735 3000
3.2 -681.985491034964 3000
3.6 -1154.57193752708 3000
4 -1674.3241508741 3000
三、抗滑桩结构设计
纵向钢筋设计
抗滑桩结构设计按极限应力状态法,截面强度根据《混凝土结构设计规范》GBJ10-89进行计算。
桩截面受压区高度:
式中:fcm——混凝土弯曲抗压设计强度;
h0——有效高度,h0=1.5-0.08=1.42m;
K——安全系数,取1。
代入解得:x1=2.35119336186379 m(舍去), x2=.488806638136205 m
纵向受力钢筋所需面积:
式中:fy——钢筋抗拉设计强度,选用Ⅱ级钢,fy=310 MPa。
得:As=125.488092920432 cm2。
选用12 40@200,2排布置。
实际钢筋面积As=150.7964448 cm2
2.箍筋设计
=2299.42922139748 =1182.86
所以,需要配抗剪箍筋。
由公式
式中S为箍筋间距,取40厘米; 为箍筋的抗拉设计强度; 为混凝土轴心抗压设计强度; 为抗剪强度影响系数, 时,取2; 时,取1.5; 为中间值时,用内插法取值。
因为 =.136077004461918,所以 =2
求得同一截面上各肢箍筋截面积之和:
=507.30087296569 mm2
取双肢 14,实际面积为:615.7521496>