【正文】 2 三列 3 掛 — 100 表中汽 — 20項內(nèi)已沖擊系數(shù) 1+μ = （ 2）最大彎矩計算見表 3— 2， 表內(nèi)水平力由兩墩柱平均分配。 活載組合最大彎矩計算（單孔） 表 3— 2 編 荷載情況 墩柱反力 B179。 垂直力 水平力 對柱頂中彎矩 設(shè)計計算書 第 39頁 共 52頁 39 號 η 1（ 1+μ） B1 B2 B1+B2 HKN （ B1B2） 179。 H1179。 1 上部構(gòu)造與蓋梁恒載 ∕ ∕ ∕ ∕ ∕ ∕ 2 汽 — 20 雙列 179。 179。 0 45 3 汽 — 20 三列 179。 179。 0 45 4 掛 — 100 179。 179。 0 ∕ ∕ （二）截面配鋼筋計算及應(yīng)力驗算 作用于墩柱頂?shù)耐饬Γ▓D 3— 2） 圖32 （ 1）垂直力 最大垂直力 Nmax 掛 =+= Nmin=+= 故 Nmax = 最小 垂直力 (需考慮最大彎矩值相適應(yīng) )由表 32得到： Nmin=+= （ 2）水平力 H=45KN （ 3）彎矩 Mmax =+=178。 M178。 M 作用于墩柱底的外力 Nmax =+= Nmin=+= 設(shè)計計算書 第 40頁 共 52頁 40 Mmax =+45179。 =178。 M 截面配鋼筋計算 已知墩柱用 25 號砼 [? a]=90kgf/cm2,采用 16φ 20 鋼筋 [?g]=200kgf/cm2,Ag=179。 162=。由于 Ip/d=2179。 7 不計偏心彎矩的增大系數(shù)影響。 (1)雙孔荷載 ,最大垂直反力時 ,墩柱按軸心受壓構(gòu)件驗算 : ? h=Nmax/φ (Ah+MA,s) 式中 : φ =, Ah=179。 = m— 鋼筋強度與砼軸心抗壓極限強度比值，按Ⅱ級鋼筋與 25 號砼可查表得 m= 故? h=179。 (+179。 179。 104) =[? a] (2)單孔載體最大彎矩時 ,墩柱按最小偏心受壓構(gòu)件驗算 : e0=M/N=d/6= e0≤ k k為軸心受壓構(gòu)件截面的核心距 y1=y2=R1= y— 取換算截面重心軸到截面邊緣的距離 A0=π178。 R2+nAg=π179。 602+16179。π179。 1= I0=In+nIg=π179。 604/4+π179。 16/4= K=179。 60= e0,=e0/r1=e0=,故按小偏心構(gòu)件計算 . 25號砼 n=10,rg=605=55,Ag= μ =Ag/π178。 R12=179。 3600=% nμ =10179。 %=, rg/R1=55/60= 按圓形鋼筋砼截面桿件強度計算公式： ? h， =N/ A0177。 M0， /W=N/π178。 R2（ T177。 e0178。 s） ? g=n? h178。 2k178。 R1（ Rrg） /2k178。 R1 k=? h/（? h? h， ） 設(shè)計計算書 第 41頁 共 52頁 41 上式中 T、 S可查有關(guān)表格，可按下式求得： T=1/(1+nμ )=1/(1+)= S=4/1+2nμ (rg/ R1,)=4/(1+2179。 179。 )= 代入上式后可得到 : ? h=179。 (+179。 )/179。 =9000Kpa 拉應(yīng)力 ? h， =179。 (179。 )/π179。 =[? zl]=850Kpa 則 k=? h(? h? h， )=()=1 ? g=10179。 179。 [2179。 1179。 ()]/2179。 1179。 = [? g]=202200Kpa 砼拉應(yīng)力小于容許應(yīng)力。表明墩柱不會出現(xiàn)裂縫，墩柱配筋滿足規(guī)范要求，箍筋可按要求配置。 四、鉆孔灌注樁計算： 鉆孔灌注樁直徑為 ，用 25 號砼φ 20Ⅱ級鋼筋，灌注樁樁身砼受壓彈性模量 Eh=179。 104Mpa (一 )荷載計算 每一根樁承受的荷載為 : 兩孔恒重反力 N1=1/2179。 = 蓋梁恒重反力 N2= 系梁恒重反力 N3=1/2179。 = 一根墩柱恒重 N4= 作用于樁恒載反力 N 恒 為 : N 恒 = N1+N2+N3+N4= 灌注樁每延米自重 q=π179。 179。15/4= （已扣除浮力） 活載反力 1）兩跨活載反力 N5=(汽 — 20 雙列 ) N5， =（汽 — 20三列 ） 設(shè)計計算書 第 42頁 共 52頁 42 N5， =（掛 — 100） 2）單跨活載反力 N6=(汽 — 20 雙列 ) N6， =（汽 — 20三列 ） N6， =（掛 — 100） 3）制動力 T=45KN，作用在支座中心，距樁距離為： （ 1/2179。 ++） = 4）縱向風力 風壓取 179。 400=280Pa 由蓋梁引起的風力： W1=1/2179。 179。 280179。 103= 對樁頂引起的力臂為： 179。 1/2+= 由樁頂引起的風力： W2=179。 179。 179。 = 對樁頂?shù)牧Ρ蹫椋?1/2179。 = 由于墩柱橫向剛度較大，橫向風力可不考慮。 作用于樁頂?shù)耐饬Γㄒ妶D 3— 3） Nmax =+=(雙孔 ) Nmin=+=(單孔 ) H=45++= M=N6179。 +T179。 +W1179。 +W2179。 =178。 M(單跨荷載 ) 作用于地面外樁頂上的外力 Nmax =+= Nmin=+= H0= M0=N6179。 +T179。（ +1） +W1179。 +W2179。 =178。 M 設(shè)計計算書 第 43頁 共 52頁 43 NMHMNH 圖 33 （二）樁長計算： 假設(shè)樁長 h，采用確定單樁容許承載力的經(jīng)驗公式計算樁長。灌注樁最大沖刷線以下樁長為 h0。 [N]=1/2u178。 Σ li178。 σ i+λ178。 mo178。A{[ ? 0]+k2178。r 2178。(h 33)} 式中： u—— 樁周長 u=π178。 = ，考慮用旋轉(zhuǎn)式鉆機，成孔直徑應(yīng)增大 5cm，則有μ =。見《基礎(chǔ)工程》 li—— 土層厚度取 li= σ i—— 樁壁極限阻力σ i=55kpa λ —— 考慮樁入土深度影響系數(shù)λ = mo—— 考慮孔底沉淀層厚度影響的清底系數(shù)取 mo= A—— 樁底截面積 A=π178。 R2=π178。 = ㎝ 2 [? 0]—— 樁底土層容許承載力取? 0=260kpa k2—— 深度修正系數(shù)取 r2—— 土層容重取 8KN/m3 h3—— 一般沖刷線以下深度（ m） 代入可得： [N]=1/2179。 [179。 (+h)179。55]+179。179。1. 77179。[260+ 179。8179。(+h 3)] 設(shè)計計算書 第 44頁 共 52頁 44 代入上式計算結(jié)果得 :樁長 h≈ 20m，即地面以下樁長為 22 m。由上式反求，可知樁的軸向承載力能滿足要求。 （三）、樁的內(nèi)力計算（ m 法） 樁的計算寬度 b1 b1 = kf(d+1) = (+) = m 樁的變形系數(shù) ? ? =5EImb1 式中： Eh = 179。 107(KN/M2) I = 178。 d4 = (m4) 受彎構(gòu)件， EI = EhI 地面以下深度 Z處樁身截面上的彎矩 MZ 與水平壓應(yīng)力 zx? 的計算 已知作用于地面處樁頂上的外力為： N0 = , H0=, M0 = 178。 M (1) 樁身彎矩 MZ MZ = mm BMAH ??? 00? 式中無量 綱系數(shù) Am、 Bm 可由表格查得，計算見表 33 樁身彎矩 Mz計算（單位： kNm） 表 33 設(shè)計計算書 第 45頁 共 52頁 45 z zz ??? hh ??? Am Bm AmHo? Mo178。 Bm Mz 646 (2) 樁身水平壓應(yīng)力 zx? zx? = xx BZbMAZbH ????? 1 0210 ?? 式中的無量綱系數(shù) Ax,Bx可以由表格查得。 Z 為換算深度， Z = Z?? 計算見表 34。 （四）樁身截面配筋與強度驗算 設(shè)計計算書 第 46頁 共 52頁 46 驗算最大彎矩（ Z=）處的 截面強度，該處內(nèi)力值為： M = KN178。 M , N = + 179。 = 水平壓應(yīng)力 zx? 計算（單位 KN*M2） 表 34 z zz ??? Ax Bx AxzbHo?1? BxzbHo?12? zx? 0 0 根據(jù)經(jīng)驗選用 20? 20鋼筋 則 Ag = cm2 ?? ‰ 樁的換算面積 A0為 A0 = Ah + n178。 Ag = 42 ???? ?? = + = ㎡ 設(shè)計計算書 第 47頁 共 52頁 47 樁的換算截面模量 W0為： W0 = RrnAR gg2423 ??? = + = 彎矩真大系數(shù) ? 為： hhepIEakN l????10112? 式中： k—— 安全系數(shù)，取 k = 。 lp— 樁的計算長度，當 )()(0 mllh p ???? ?? 時取 444 )(6464 mdIh ??? ?? ea —— 與偏心荷載有關(guān)的系數(shù)， ea = 0??de )( mNMe ??? 故 ea = ?? 代入后， )(172 ?????????? 樁截面的核心距 ??? AW? 外力偏心距 0 ??????? eNMe ?? 設(shè)計計算書 第 48頁 共 52頁 48 由于 ??e 故灌注樁為大偏心受壓構(gòu)件，應(yīng)按圓形鋼筋砼截面的大 偏心受壓構(gòu)件計算。 樁的偏心率為： 40 56..0 ??Re ， 按公式： )c o s3(16)(2412?????nV RrnWRe g??? 式中： 22 ) ()(24 ???? ??? Rrn g = 48? 111 c o o o s ???? ?????n 上式又可改寫成： ?? ?? v wRe = 用試算法求 1? 值 （假設(shè) 1? 值 ，然后查表） 假設(shè) 1? = 1210 ,則 1 ??? ， V = ， W = 代入得： )( ?????? ??Re 取 1=121o，則 K=（ 1cos121） /2= 樁身混凝土邊緣最大壓應(yīng)力 hmax為： hmax=96kM/R3[W+24 n (rg/R)2] =96 (+) =[ h]=9000kPa h=n hmax[2R(1k)a]/2kR =10 [2 ()]/2 設(shè)計計算書 第 49頁 共 52頁 49 =[ g]=210000kPa 均滿足規(guī)范要求。灌注樁主筋配置詳見施工圖。 (五 ).墩頂縱向水平位移驗算 1．樁在地面處的水平位移和轉(zhuǎn)角（ x0、 0）計算 xx BEIMAEIHx 2 02 00 ?? ?? 當 h≥ 4， Z=0時，查表得到： Ax=, Bx= 3EI=()3 107 = 105 2EI=()3 107 = 105 故 x0= + =(mm)6mm(符合 m 法計算要求 ) 0=A H0/2EI+M0B / EI 同上查表得到 A?= B = EI= 107 = 105 代入得： 0= ()/ 105+()/ 105 =