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则最大剪力计算值为Qc?366.43kN，位于桩底处
根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）4.2.3-2条，最大剪力设计值：
Qmax?1.25?0QcSv?1.25?1.1?366.43?1.2?604.61kN
4.2.4 灌注桩配筋计算 1、桩身配筋计算
根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）E.0.4条知，沿周边均匀配置纵向钢筋
[15]
的圆形截面钢筋混凝土受拉构件，其受弯承载力应按下列公式计算。
??1fcA(1?sin2??)?fyAs(???t)?0 (4-9) 2??3sin???sin??t (4-10) 2sin?? M??fAr?fAru1cyss3???t?1.25?2? (4-11)
式中
A——构件截面面积；
AS——全部纵向钢筋的截面面积； r——圆形截面的半径；
rs——纵向钢筋所在圆周的半径；
?——对应于受压区混凝土截面面积的圆心角(rad)与2?的比值；
?t——纵向受拉钢筋截面面积与全部纵向钢筋截面面积的比值，当??0.625 时，取?t?0；
?1——系数，当混凝土强度等级不超过C50时，取为1.0 ，当混凝土强度等级为C80
时，取0.94，其间按线性内插法确定。
上述3个方程式有3个未知数AS、?和?t，要求解这个未知数是比较麻烦的。因此，在工程中常采用假定钢筋的品种、规格、数量为已知（即先确定AS）的情况下，在计算出?、?t；然后代入公式复合结构的强度。
假定纵筋采用HRB335钢筋，沿圆周方向配置14Φ22mm钢筋，混凝土保护层厚度取
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50mm；混凝土采用C30。
经查表得：fy?300N/mm，fc?14.3N/mm，ft?1.43N/mm；
222.82mm； 计算得：AS?14??112?5321.86mm2，A??r?502654由（4-9）得： ?(1?22fyAssin2?? (4-12) )??(???t)2??fcA设 K?fyAsf?0.22 (4-13)
cA将(4-11)与(4-13)代入(4-12)得： ??11?3b(1.25K?sin2??2?)?11.57(0.24?sin2??2?) (4-14) 经试算得： ??0.262?0.625
将?代入(4-11)得： ?t?0.726 求允许的弯矩设计值Mu
sin???sin(??0.265)?0.740 sin???0.265)??sin(???0.235
sin??t?sin(??0.726)???0.241
将上述数据代入(4-10)得：
M2sin3??sin???sin??tu?3?1fcAr??fyAsrs??505.86kN?m Mu?505.86kN?m?Mmax?495.1kN?m； 满足设计要求！
配筋率??As?r2?5321.86??4002?1.059%??0.45?ftmin?f?0.215% y 满足设计要求！
详细配筋见附录Ⅲ-钻孔灌注桩及冠梁配筋图。
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2、箍筋配筋计算 ①验算截面条件
根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)6.3.15条规定，圆形截面可以等效成矩形截面计算，b?1.76r?1.76?400?704mm，h0?hw?1.6r?640mm； hw/b=1.6r/1.76r?4
V?0.25?cfcbh0?0.25?1.0?14.3?704?640?1611kN Vmax?604.61kN?1611kN ，故截面尺寸符合要求；
式中
V——构件斜截面上的最大剪力设计值
?c——混凝土强度影响系数: 当混凝土强度等级不超过C50 时，取?c?1.0，当混
凝土强度等级为C80 时，取?c?0.8，其间按线性内插法确定
fc——混凝土轴心抗压强度设计值
b——矩形截面的宽度，T 形截面或I 形截面的腹板宽度
h0——截面的有效高度
hw——截面的腹板高度: 对矩形截面取有效高度h0，对T形截面，取有效高度减去
翼缘高度，对I 形截面，取腹板净高。
②配置箍筋
Vu?0.7ftbh0?0.7?1.43?704?640?451.01kN?Vmax?604.61kN
所以，必须按计算配置箍筋，采用HPB235级箍筋，选配?12@150箍筋， V?0.7ftbh0?fyvnAsv2?113.1h0?451.01?210??640?654.13kN s150则有V?654.13kN?Vmax?604.61kN 满足设计要求！
??nAsv2?113.1f??0.214%??min?0.24t?0.163% bs704?150fyv满足设计要求！
详细配筋见附录Ⅲ-钻孔灌注桩及冠梁配筋图。
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第三节 竖向钢管斜撑与冠梁设计
4.3.1 竖向钢管斜撑
竖向斜撑体系的作用是将围护墙所受的水平力通过斜撑传到基坑中部先浇筑好的斜撑基础上。其施工流程是：围护墙完成后，先对基坑中部的土方采用放坡开挖，其后完成中部的斜撑基础，并安装斜撑，在斜撑的支挡作用下，再挖除基坑周边留下的土坡，并完成基坑周边的主体结构。
竖向斜撑体系一般由斜撑、压顶圈梁和斜撑基础等构件组成，斜撑一般在投影长度大于15m 时应在其中部设置立柱。斜撑一般采用钢管支撑或者型钢支撑，钢管支撑一般采用Φ609×16，型钢支撑一般采用 H700×300、H500×300 以及 H400×400，斜撑坡率不宜大于 1：2，并应尽量与基坑内土堤的稳定边坡坡率相一致，斜撑与围檩及斜撑与基础之间的连接，以及围檩与围护墙之间的连接应满足斜撑的水平分力和竖向分力的传递要求。 本次设计竖向钢管斜撑示意图见下图：
5000130050010001:1放坡网喷13501000850自然地面25.40m1000冠梁顶24.40m5007400钢管斜撑Φ609、t=16mm钢筋砼支墩22°61003000800-6.100(B2/F)8005004400Φ800@1200钻孔灌注桩三轴搅拌桩止水帷幕5600普挖18.00m-7.40m10000850
图4-3 地下室及钢管斜撑关系示意图
采用?609?16钢管，钢型为Q235-B钢，材料强度许用应力[?]?215MPa，钢管每延米自重2.4kN，每延米施工荷载5kN，斜撑与水平面交角为22°，支撑间距最大取5m，钢筋硂支墩距钻孔灌注桩10m，根据《基坑工程技术规程》（湖北省地方标准DB42/159-2004）6.7.9条，考虑温度变化的影响，有：
钢管轴向力：FN?1.35?Tc1L61.9?5?1.35?1.20??540.8(kN)
cos22?cos22?其中?为内力分布不均匀及温度影响分项系数，可取1.20
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?29792.32mm 截面面积：A?（609?577）4截面惯性矩：I??222（6094?5774）?1310508296mm4
64?mm3 回转半径：i?截面模量：W?I/R?4303804支撑长度：L0?10/cos22??10.79m
I/A?209.73mm
L010.79?1000??51.45,查表得稳定因数??0.85 i209.731（2.4?5）?L2钢管自重和施工荷载作用弯矩M1??0?107.69kN?m 8长细比：??支撑安装偏心距e0?L0/1000?10.79mm 偏心距产生弯矩M2?FN?e0?5.84kN?m 杆件弯矩设计值M?1.35（M1?M2）?153.3kN?m 所以最大应力：?max?FNM??54MPa?[?]?215MPa AW满足材料强度要求！
钢管受压稳定许用应力为：
[?]st??[?]?0.85?215?182.75MPa??max?54MPa
满足受压稳定要求！详细情况见附录Ⅳ-1-1剖面斜撑施工图。 4.3.2 冠梁设计
冠梁顶设计标高比实际地面标高平均低 1m 左右，截面尺寸为1000?800，冠梁采用混凝土现场浇筑，设计强度为C30，混凝土保护层厚度 50mm。斜撑沿冠梁长度方向上均匀布置，水平方向的间距均取 5米。根据《基坑工程技术规程》（湖北省地方标准DB42/159-2004）6.7.13条规定，冠梁应按以支撑点为支座的多跨连续梁计算，根据《建筑结构静力计算手册》(第二版)将冠梁简化成五跨连续梁计算模型[16]（图4-4）。
501.4501.4501.4501.4501.4501.42500500050005000ABC5000C50002500BA
图4-4 五跨连续梁计算模型
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