第三步:进行配筋计算 z~/e\
配筋分为纵向受力筋(抵抗弯矩)和箍筋(抵抗剪力)。 C%#u2C2
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A. 纵向受力筋计算(抵抗弯矩) }4?z<. V
按《混凝土结构设计规范》(GB 50010)进行正截面受弯承载力计算。 "om[S :ai
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计算参数准备: [4+I1UR`
(Mw+SM3<
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。 #Vy:6O
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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。 ViU5l*n;
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α_s = M / (α_1 * f_c * b * h_0²),其中 α_1 取1.0。 bpa'`sf
H>%L@Btw
α_s = 8333 * 10^6 (N·mm) / (1.0 * 14.3 (N/mm²) * 1500 (mm) * (1410 mm)²) ≈ 0.195 >b8-v~o{
.&n!4F'
计算相对受压区高度 ξ 和内力臂系数 γ_s: ]$U A5/a
Us_1 #$p,
ξ = 1 - sqrt(1 - 2α_s) = 1 - sqrt(1 - 2*0.195) ≈ 0.219 K*M1$@5
AmrVxn4
ξ 小于界限受压区高度 ξ_b (HRB400约为0.518),满足适筋梁要求。 UDPn4q
H% FP!03
γ_s = 0.5 * (1 + sqrt(1 - 2α_s)) ≈ 0.5 * (1 + sqrt(1 - 2*0.195)) ≈ 0.891 ,M$h3B\;r
Kp19dp}'b
计算所需钢筋面积 A_s: FLIU}doc
#P
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A_s = M / (f_y * γ_s * h_0) 'ZAIe7i&
;,xM*
A_s = 8333 * 10^6 (N·mm) / (360 (N/mm²) * 0.891 * 1410 (mm)) ≈ 18400 mm² T>,[V:
s\Ln
选配钢筋: S$46YQ
TV/ EC#48
所需钢筋总面积 18400 mm²。 PgsG*5WQ
@0%[4
若选用直径 32 mm 的HRB400钢筋,单根面积 A_s1 = π*(32/2)² ≈ 804 mm²。 9}+X#ma.Nc
ssl.Y!
需要根数:18400 / 804 ≈ 22.9 根,取 24根。 27MwZz
:.(A,
实配钢筋面积:24 * 804 = 19296 mm²,大于计算所需,安全。 o* e'D7
Z7k ku:9
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。 DH)E9HL
rx@2Dmt6
B. 箍筋计算(抵抗剪力) sAnb
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。 4jzjrG
}(K1=cEaL
复核截面尺寸: }-
wK
UYzNaw4/x
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。 ~VV $wU!A
i;\n\p1
判断是否需要按计算配置箍筋: RQ4+EW1G
;_0frX
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)。 |gU)6}V@
$y%IM`/w
V_c = 0.7 * 1.43 * 1500 * 1410 ≈ 2118 kN。 CD4@0Z+
GE=PaYz
设计剪力 V = 2500 kN > V_c = 2118 kN,因此必须按计算配置箍筋。 =&m;5R
>[Tt'.S!?
计算箍筋配筋量: [EK@f,iM
D$VRE^k
公式:V ≤ V_c + V_s, V_s 为箍筋承担的剪力。 83VFBY2q
Sa/]81aG
V_s = V - V_c = 2500 - 2118 = 382 kN。 R`,|08E
vVSf'w
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)。 @QE&D+NS
JD9=gBN\?
假设选用4肢箍筋(Φ12@200),即 A_sv = 4 * 113.1 = 452.4 mm², s = 200 mm。 {:=]J4]
N;4wbUPL7h
计算 V_s = (452.4 / 200) * 360 * 1410 ≈ 1148 kN。 H;#C NB<e
Ql"~ z^L
总抗剪能力:V_c + V_s = 2118 + 1148 = 3266 kN > V = 2500 kN,满足要求。 /h@3R[k
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箍筋构造要求: 7tne/Yz
H(Y 1%@
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。 m=a^t
N|/gwcKe
非加密区:可按 s = 200 mm 配置。