桩身配筋计算及桩身材料截面强度验算

1、 桩身配筋计算及桩身材料截面强度验算由上可知，最大弯矩发生在天然地面线以下z=2.53m处，该处Mj=385.32kNm。 天然地面线以下2.53m段范围内的桩侧摩阻力：11uqkz=4.87202.53=123.21kN 22计算轴向力Nj时，根据公路桥涵设计通用规范（JTG D602004）第4.1.6条，恒载分项系数取1.2，汽车荷载及制动力作用的分项系数取1.4，则1Nj=1.2（N1+N2+N3+N4+F-uqkz)+1.4N62=1.2(2493.54+292.14+73.20+246.22+282.3-123.21)+1.4493.96 =4608.57kN纵向钢筋面积桩内竖向钢

2、筋按含筋率0.2%配置：As=41.620.2%=40.21cm2桩柱采用C25混凝土，主筋选用HRB335级钢筋2425， As=117.82cm2 =0.586% 计算偏心距增大系数因为长细比：lpi=85.40>17.5 lp21()12 所以偏心距增大系数：=1+1400e0/h0h其中：e0=Mmax385.32=0.084m；h0=r+rs=0.75+0.65=1.40m；h=2r=1.50m； Nmax4608.571=0.2+2.7le0=0.362；2=1.15-0.01p=0.937 h0h=1+132()20.3620.937=2.838 14000.084/1.4

3、01.5计算截面实际偏心距e0e0=MmaxNmax=2.838385.32=0.237m 4608.57根据公预规求轴向力偏心距e0'Bfcd+Dgfsde0=r 'Afcd+Cfsd其中：r=0.75m，=0.00586，并设g=0.9，则e0=13.8B+0.005860.9280D13.8B+1.4767D0.75=0.7513.8A+0.00586280C13.8A+1.6408C按公预规提供的附录C表C.0.2“圆形截面钢筋混凝土偏压构件正截面抗压承载力计算系数”表，查得各系数A、B、C、D。以下采用试算法列表计算由表3-16可见，取=0.79时为计算值。表3-16

4、 e0试算表截面承载力复核'Nu=Ar2fcd+Cr2fsd=2.0926750213.8+1.59380.005867502280 =17714.81(kN)>Nj=4608.57(kN)'Mu=Br3fcd+Dgr3fsd=0.5982750313.8+1.14960.005860.97503280 =4198.84(kNm)>Mj=385.32(kNm)满足要求。根据弯矩分布，桩基的钢筋骨架宜至桩底，如考虑分段配筋，在z=6.43m截面处为界：M=192.54(kNm)1N=1.24034.36+8.81.04+16.45.39-4.87(201.04+15.

5、75.39)+1.4493.962=5341.79(kNm)按均质材料验算该截面应力：A=41.52=1.767(m2)截面弹性抵抗矩：W=d332=0.331(m3)5341.79192.543.604±=(MPa)1.7670.3312.441截面未出现拉应力，且小于fcd=13.8(MPa)，可在此处z=6.43m截面切除一半主钢筋。裂缝宽度验算根据公预规第6.4.5条，圆形截面钢筋混凝土偏心受压构件，当按作用短期效应组合计算的截面受拉区最外边缘钢筋应力ss24MPa时，可不必验算裂缝宽度。式中：Ns按作用（或荷载）短期效应组合计算的轴向力（N）； -2Nsse0ss=59.4

6、22(2.80-1.0)-1.653 rfcu,kr（3-10）截面配筋率，=As/(r2)；s使用阶段的偏心距增大系数，s=1+lp1h0式中h以2r代替，()212，1400e0/h0h以(r+rs)代替；当l0/(2r)14时，可取s=1.0；e0轴向力Ns的偏心距；fcu,k边长为150mm的混凝土立方体抗压强度标准值，设计时取混凝土抗压强度等级。其中r=750；fcu,k=25MPa；由于l0/(2r)=21.3>14s=2.838；=0.00586。 求在作用短期效应组合下桩身最大弯矩：根据公路桥涵设计通用规范（JTG D602004）第4.1.6条，恒载分项系数取1.0，汽

7、车荷载及制动力作用的分项系数取0.7，风荷载分项系数取0.75；当除汽车荷载（含汽车冲击力）外尚有一种可变作用参与组合时，其组合系数取0.8，当除汽车荷载（含汽车冲击力）外尚有两种可变作用参与组合时，其组合系数取0.7。P0=(N1+N2)+0.7N6=(2493.54+292.14)+0.7493.96=3131.45kNQ0=0.70.7H+0.75W1=0.70.765.60+0.752.05=33.68kNM0=0.7N60.25+0.70.7H1.3+0.75W1(8.07-7.52)-W2(7.52-3.76) =0.7493.960.25+0.7(0.765.601.3+0.75

8、2.050.55+0.757.183.76) =143.00kNm计算方法同前所示，可求得在作用短期效应组合下桩身最大弯矩Ms由Q0=0得：CQ=M0Q0=0.3419143.00=1.451733.68由CQ=1.4517及h=0.4，查基础工程（人民交通出版社，第四版）附表13，得： -zMmax=0.861 -zMmax=-0.861=2.52m 0.3419由zMmax=0.861及h=0.4，查附表13得：kM=1.384。Mmax=KMM0=1.384143.00=197.91(kNm)故在作用短期效应组合下桩身最大弯矩Ms=197.91(kN)，最大弯矩位于天然地面线以下z=2.52m处，此位置所对应的Ns为：1Ns=（N1+N2+N3+N4+F-uqkz)+0.7N62=(2493.54+292.14+73.20+246.22+282.3-123.21)+0.7493.96=3609.