单桩水平承载力设计值计算书
一、构件编号: ZH-1
二、依据规范:
《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008)
三、计算信息
1.桩类型: 桩身配筋率<0.65%灌注桩
2.桩顶约束情况: 铰接、自由
3.截面类型: 圆形截面
4.桩身直径: d=800mm
5.材料信息:
1)混凝土强度等级: C30 ft=1.43N/mm2 Ec=3.00*104N/mm2 2)钢筋种类: HRB335 Es=2.0*105N/mm2
3)钢筋面积: As=2614mm2
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4)净保护层厚度: c=50mm
6.其他信息:
1)桩入土深度: h=10.000m
2)桩侧土水平抗力系数的比例系数: m=14.000MN/m4
7.受力信息:
桩顶竖向力: N=2000.000kN
四、计算过程:
1.计算桩身配筋率ρg:
ρg=As/(π*d*d/4)
=2614/(π*800*800/4)=0.520%
2.计算桩身换算截面受拉边缘的表面模量Wo:
扣除保护层的桩直径do=d-2*c=800-2*50=700mm
钢筋弹性模量Es与混凝土弹性模量Ec的比值
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αE=Es/Ec=(2.0*105)/(3.00*104)=6.667
Wo=π*d/32*[d*d+2*(αE-1)*ρg*do*do]
=π*0.800/32*[0.800*0.800+2*(6.667-1)*0.520%*0.700*0.700]
=0.053m3
3.计算桩身换算截面积An:
An=π*d*d/4*[1+(αE-1)*ρg]
=π*0.800*0.800/4*[1+(6.667-1)*0.520%]
=0.517m2
4.计算桩身抗弯刚度EI:
桩身换算截面惯性矩Io=Wo*d/2=0.053*0.800/2=0.021m4
EI=0.85*Ec*Io=0.85*3.00*104*1000*0.021=535500.000kN*m2
5.确定桩的水平变形系数α:
对于圆形桩,当直径d≤1m时:
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bo=0.9*(1.5*d+0.5)=0.9*(1.5*0.800+0.5)=1.530m
α=(m*bo/EI)(1/5) 【5.7.5】
=(14000.000*1.530/535500.000)(1/5)=0.525 (1/m)
6.计算桩顶(身)最大弯矩系数νm:
桩的换算埋深αh=0.525*10.000=5.253
查桩基规范表5.7.2得:νm=0.768
7.其余参数:
圆形截面:桩截面模量塑性系数γm=2.00
竖向压力:桩顶竖向力影响系数ζ N=0.5
8.单桩水平承载力设计值Rh:
Rh=α*γm*ft*Wo*(1.25+22*ρg)*(1±ζ N*N/γm/ ft / An)/νm 【5.7.2-1】
=0.525*2.000*1430.00*0.053*(1.25+22*0.520%)*(1+0.5*(2000.000)/2.000/1430.00/0.517)/0.768
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=234.960kN
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