求支座反力得△RA??△RD???96.8kN,△RB?=△RC???96.79kN (6) 求得第一次调整后的支座反力为
△RA??△RD??910?96.8?813.2kN △RB?=△RC??1690?96.79?1786.79kN
813.2?800?1.65%?20%
8001800?1786.79?0.73%?20% 对于B、C支座,差值
1800所以满足精度要求
用叠加后的地基反力与柱荷载作为梁上荷载,求梁截面弯矩分布图如下:
对于A、D支座,差值
习题3. 柱下独立桩基础的承台埋深2.5m,底面积4m?4m ,混凝土为
C30。柱断面尺寸为1.0m?1.0m 。采用4根水下钻孔灌注桩,直径
d?800mm ,布置如图4-51所示。相应于荷载效应标准组合为
FK?6067kN ,MK?407.4kNgm ,(永久荷载效应控制)。
(1) 计算单桩竖向承载力特征值Ra ;(2) 验算桩基中的单桩承载力; (3) 计算承台地最大弯矩; (4) 进行桩的冲切验算; (5) 进行角桩冲切验算;
(1) 计算单桩竖向承载力特征值
Ra?qpaAp?up?qsiahi
qpa - 桩端阻力特征值
qsia - 桩侧阻力特征值 Ap - 桩截面面积 up - 桩身周长
hi - 桩身穿越每一层土的高度 qpa?1000kPa44up??d?3.14?0.8?2.512mAp??d2???0.82?0.5024m2
Ra?1000?0.5024?2.512??24?10?35?4?60?2??1758.4kN
(2)验算单桩承载力
Gk??GAd?20?4?4?2.5?800kNf? Fk?Gk6067?800??1716.75kN?Ra?1758.4kNn4故采用4根桩满足承载力要求。
单桩偏心荷载下最大竖向力为:
Qk,maxFk?GMyxi420?1.2???1716.75??1804.25kN?1.2Ra 22nx4?1.2?i
(3) 在承台结构计算中,取相应荷载效应基本组合的设计值。
S?1.35SkF?1.35Fk?8190.45kN M?1.35Mk?550kN?m对于承台,承台厚1.2米,保护层厚度取为50mm,则有效高度
h0?1200?50?1150mm
抗拉强度ft?1.43N/mm2,钢筋选用HRB335级,fy?300N/mm2各桩平均竖向反力为 __FN?1.35?k?1.35?1516.75?2047.6kN
n最大竖向反力为
Nmax?1.35??1516.75?87.5??2165.7kN
最大弯矩为
My??Nixi?2Nmaxxi?2?2165.7?0.7?3032kN?m (4) 由图可知,其扩散角??arctan冲切计算可按下式进行:
?Fl?2???ox?bc?aoy???oy?ac?aox???hpfth0
1.2?76??45?,因此需进行抗冲切验算。 0.3式中,aoy?aox?0.3m,?ox??oy?aox?0.26 h0故 ac?bc?1m 3;?o??x?oy1.8?hp?1?1?0.9??1150?800??0.97
2000?800?hp?1?1?0.9??1150?800??0.972000?800?2???1.83??1?0.3??1.83??1?0.3????0.97?1100?1.15 ?11677kNFl?F?N?8190.45?2047.6?6143kN?11677kN 满足条件。其中:
Fl — 不计承台及其以上填土自重,作用在冲切破坏锥体上的冲切力设计值,冲切破坏锥体应采用自柱边或承台变阶至相应桩顶内边缘连线构成的锥体,锥体与承台地面的夹角>45°;
h0 — 冲切破坏锥体的有效高度,一般为承台受冲切承载力截面的厚度减去保护层厚度;
?hp — 受冲切承载力截面高度影响系数
?ox,?oy — 冲切系数; ?ox,?oy — 冲跨比,?ox,?a0yaox,?oy?; h0h0a0x,a0y — 柱边或变阶处至相应桩边的水平距离。当a0x?a0y??0.2h0, 时,取
a0x?a0y??0.2h0,;当a0x?a0y??0.2h时,取a0x?a0y??h0,
F — 柱根部轴力设计值
(5)冲切力Nl必须不大于抗冲切力,则需满足:
?a1y?Nl???1x??c2?2???a1x???c??1y?12???????hpfth0 ??由图可知c1?c2?1.2m,a1y?a1x?0.3m
?1x??1y?a1x?0.26 h0?1x??1y?0.56?1.22 , ?hp?0.97
?1y?0.2则抗冲切力为
?a1y???c??1x?22???a1x???c??1y?12???????hpfth0?4042kN ??Nl?Nmax?2165.7kN Nl小于抗冲切力,满足要求。