本科生毕业设计
?s—截面抵抗矩系数;
?—相对受压区高度;
?s—内力臂系数;
?—配筋率;
。 As—钢筋的截面积(mm)
2) 箍筋配筋计算
(1)验算截面尺寸是否满足要求:
Vmax?Ea1?Ea2?Ea3?Ea4?TB (4-2)
Vmax?Ea1?Ea2?Ea3?Ea4?TB?17.43?27.96?42.35?68.41?459.41?303.26kN
V抗=0.25?cfcbh0 (4-3)
0.25?cfcbh0?0.25?1?14.3?700?650?1626625N?1626.625kN>Vmax=303.26kN(截面尺寸满足要求)。
(2)验算是否按计算配筋:
Vc?1.75ftbh0 (4-4) 1??
Vc?1.751.75ftbh0?14.3?700?650?344659N?344.66kN>Vmax=303.26kN 1??1?3(按构造配筋)。
式中:?—剪跨比;
;
Vc—等效梁混凝土所承受的最大剪力(kN)
—桩身所受最大剪力(kN)。
Vmax(3)箍筋按构造配筋:
钢箍所采用的是B8螺旋筋,间距有一个取值范围为200~300mm,钢箍竖向间隔在1500~2000mm的范围内布置钢筋加强肋,其直径不小于12mm,这样可以增加刚度,有利于钢筋笼吊放和浇灌混凝土时的整体性。
综合各种因素,本次设计,箍筋采用B8的螺旋筋,间隔250mm布置一根
17
本科生毕业设计
加强肋,加强肋直径为14mm。
4.3锚杆设计计算
4.3.1锚杆自由段长度计算
1)计算简图
α21aL22aL45°-ψ/2o
图4-2 理论直线滑动面
2)平均内摩擦角:
?m?(22?1.27?18?0.95?17.6?0.99?22.7?1.52?11.3?1.68?27.7?3.22?24.7?2.29)/11.29?21.963)锚杆自由长度计算公式:
(a?a??1l12?dtan?)sin(45f?sin(45??12?m)?d?1.52???)cos?m 18
4-5)
(
本科生毕业设计
1(a1?a2?dtan?)sin(45???m)d2lf???1.51cos?sin(45???m??) 2(5.5?2.42?0.8?tan20?)sin(45?-21.96?2)0.8?++1.5=6.6?5???sin(45+21.962+20)cos20取lf?7m。
式中:a1—锚杆与桩连接处到基坑底部的距离(m);
a2—基坑以下主动土压力强度与被动土压力强度值相等点到基坑
底部的距离(m); ; lf—锚杆的自由段长度(m)
?; ?—锚杆的倾角()
?—内摩擦角加权平均值(); ?m
d—桩的直径(mm)。 4.3.2土锚承载力计算
1)锚杆的轴 2TB2?459.41N???997.47kN
cos20?cos20?式中:N—锚杆的轴力(kN); 。
TB—锚杆的水平力(kN)
2)锚固段长度计算
(1)取锚杆抗拔安全系数kt?1.8
Rk?1.8N?977.47?11.8?1759.45kN
Rk??d?qsikli???0.8?(0.73/sin20??45?1.68/sin20??40?l2?50) 解得l2=15.19m
式中:kt—锚杆抗拔安全系数;
;
Rk—安全轴力(kN)
—锚干与第i土层粘结强度(kPa);
qsik
li—锚杆的锚固段在第i土层中的长度(m);
。
l2—锚固段长度(m)
3)锚杆长度计算 L=l2+lf=15.2+7=22.2m
19
本科生毕业设计
式中:L—锚杆长度(m)。 4)锚杆配筋计算
(1)采用HRB400级钢筋fy?360Nmm2
T977.47?103A???2715.19mm2
fy360 选用6C25,A?2943mm2。 式中:A—锚杆配筋面积(mm)。
4.4腰梁设计
1)计算简图
P图4-3 腰梁计算简图
2)腰梁计算
11M?pl??459.41?2?229.71kN?m
44则根据文献[5]腰梁配筋结果为:锚杆处腰梁的配筋可选用2[32c。 式中:M—单跨梁最大弯矩(kN?m); ; p—单跨梁所受锚杆水平力(kN)
。 l—锚杆间距(m)
20
本科生毕业设计
第5章 稳定性验算
5.1基坑整体稳定性验算
基坑整体稳定性验算采用瑞典条分法计算。 1)计算数据
本设计把土分成10条,每条宽为2m,各土条数据如下:
表5-1 瑞典条分数据
tan?i qi bi ?i cos?i sin?i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
ci ?i li hi 10 10 10
24.7 0.46 24.7 0.46 24.7 0.46
20 20 20 20 20 20 20 20 20 20
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
-45 -32 -20 -10 0 10 20 32 45 76
0.71 -0.71 2.81 0.94 -0.34 1
0
2 2 2
1 3.5 4.1 4.4 13.7
0.85 -0.53 2.35 2.6 0.98 -0.17 2.1 0.98 0.17 0.94 0.34 0.85 0.53 0.71 0.71
12.8 24.6 0.46 12.8 24.6 0.46 12.8 24.6 0.46 10 10 10
24.7 0.46 24.7 0.46 24.7 0.46
2.1 13.1 2.4 12.1 2.2 10.5
5
7.5 11.3 0.20 0.24 0.97 10.5
表中: ci—第i土条在圆弧面处粘聚力(kPa);
); ?i—第i土条在圆弧面处内摩擦角(°
bi—第i土条的宽度(m);
); ?i—第i土条在圆弧面处的法线与竖向夹角(°
li—第i土条的滑弧段长度(m),取li?bicos?i;
hi—第i土条的高度(m)。
21