第三步:进行配筋计算 "r. .
配筋分为纵向受力筋(抵抗弯矩)和箍筋(抵抗剪力)。 B.*"Xfr8
.,M;huRg
A. 纵向受力筋计算(抵抗弯矩) 1"YpO"Rh
按《混凝土结构设计规范》(GB 50010)进行正截面受弯承载力计算。 !y. $J<
AF$\WWrB
计算参数准备: \I:.<2i
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圆形截面,但常等效为矩形计算,或直接用圆形公式。为简化,此处将圆形等效为边长为 b = h = 1.5m 的方形截面。 aMJ;bQD
'M N1A;IJ
截面有效高度 h_0 = 桩径 - bao护层厚度 - 箍筋直径 - 纵筋半径 ≈ 1500mm - 70mm - 10mm - 20mm/2 = 1410 mm。 63M=,0-Qt
2+:'0Krc
α_s = M / (α_1 * f_c * b * h_0²),其中 α_1 取1.0。 +c) TDH
\[ M_\&GC
α_s = 8333 * 10^6 (N·mm) / (1.0 * 14.3 (N/mm²) * 1500 (mm) * (1410 mm)²) ≈ 0.195 #9:2s$O[x
$;`I,k$0>~
计算相对受压区高度 ξ 和内力臂系数 γ_s: Kt6>L5:94
=X@o@1
ξ = 1 - sqrt(1 - 2α_s) = 1 - sqrt(1 - 2*0.195) ≈ 0.219 c`jDW S
j5^-.sEEw
ξ 小于界限受压区高度 ξ_b (HRB400约为0.518),满足适筋梁要求。 H\#:,s {1
b#a@rh
γ_s = 0.5 * (1 + sqrt(1 - 2α_s)) ≈ 0.5 * (1 + sqrt(1 - 2*0.195)) ≈ 0.891 ")%r}:0
\|t{e8}
计算所需钢筋面积 A_s: ^A!$i$NON
f4"4ZVcr
A_s = M / (f_y * γ_s * h_0) `WnQ
k':s =IXW
A_s = 8333 * 10^6 (N·mm) / (360 (N/mm²) * 0.891 * 1410 (mm)) ≈ 18400 mm² PsbG|~
>f$NzJ}
选配钢筋: 2h q>T&8
9Ejyg*
所需钢筋总面积 18400 mm²。 !Lkm? (_
]Ik%#l.G_
若选用直径 32 mm 的HRB400钢筋,单根面积 A_s1 = π*(32/2)² ≈ 804 mm²。 "Pj}E=!k
uPLErO9Es[
需要根数:18400 / 804 ≈ 22.9 根,取 24根。 \$pkk6Q3,w
m$:&P|!'p
实配钢筋面积:24 * 804 = 19296 mm²,大于计算所需,安全。 YeyGN
kjE*9bUc
布置方式:沿桩周均匀布置(对于圆形桩),但在受拉侧(面向滑坡来向)可适当加密。实际矩形桩中,钢筋主要布置在受拉侧和受压侧。 mmP U
V`bs&5#Sx
B. 箍筋计算(抵抗剪力) L/i(KF{
按《混凝土结构设计规范》进行斜截面受剪承载力计算。过程更复杂,此处给出关键步骤和结果。 si(cOCj/
LT_iS^&1
复核截面尺寸: 6 P*O&1hv
*_"u)<J
检查 V 是否满足 0.25β_c f_c b h_0,防止截面太小。经计算 0.25*1.0*14.3*1500*1410=7563 kN > 2500 kN,满足。 sS9%3i/>
J(s;$PG
判断是否需要按计算配置箍筋:
RJ}#)cT
'N6 S}w7
计算混凝土自身能承担的剪力 V_c。对于受弯构件,V_c = 0.7 f_t b h_0 (C30, f_t=1.43 N/mm²)。 %K1")s
!ni>\lZ
V_c = 0.7 * 1.43 * 1500 * 1410 ≈ 2118 kN。 u7].}60.'
]JMl|e
设计剪力 V = 2500 kN > V_c = 2118 kN,因此必须按计算配置箍筋。
;:OsSq&
m|F:b}0Hb
计算箍筋配筋量: FN?3XNp.
wz=z?AZW
公式:V ≤ V_c + V_s, V_s 为箍筋承担的剪力。 MhxDV d
P1V1as
V_s = V - V_c = 2500 - 2118 = 382 kN。 cAEok P
;#/0b{XFj
又 V_s = (A_sv / s) * f_yv * h_0, 其中 A_sv为同一截面内各肢箍筋的全部面积,s为箍筋间距,f_yv为箍筋抗拉强度(取360 N/mm²)。 ;^ 3$kF
i_ QcC
假设选用4肢箍筋(Φ12@200),即 A_sv = 4 * 113.1 = 452.4 mm², s = 200 mm。 ; )llt
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OCK>%o$[
计算 V_s = (452.4 / 200) * 360 * 1410 ≈ 1148 kN。 +pp9d-n
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总抗剪能力:V_c + V_s = 2118 + 1148 = 3266 kN > V = 2500 kN,满足要求。 eW50s`bKY
zF: j
箍筋构造要求: <n^3uXzD
C-w5KW
加密区:在滑面上下各 h/3(约3.3米)范围内,箍筋间距需加密,常取 s = 100 mm。 d#>y }H9
mQr0sI,o]
非加密区:可按 s = 200 mm 配置。