抗滑桩的配筋设计2013.docx

第三章刚性抗滑桩的配筋设计

3.1设计参数依据

《钢筋砼结构设计规范》（TJ10-74）和（TJ10-85）
杨文渊《土木工程设计手册》交通出版社1985

砼参数
钢筋、钢轨材料、型号参数

3.2桩截面配筋率的取值和截面高度h的确定
配筋率的取值
搅滑桩是一种特殊的“梁”，其结构设计要求桩在破坏时，具有“塑性破坏”特征，即受拉钢筋首先到达屈服，然后砼受压破坏。
要使桩的破坏属于“塑性破坏”或“使结构具有较好的延性”，桩截面配筋率应满足：

（1）平衡梁的概念与的计算
梁在破坏时，钢筋的屈服与砼的受压破坏同时发生，此时梁称为平衡配筋梁。
①相应的配筋率称为平衡配筋率
若增大，则钢筋应力尚未达屈服，砼却发生受压破坏，称之超筋梁。
相应于超筋梁，把具有“塑性破坏”特征的梁称为适筋梁。
可知，平衡梁是的界限情况，平衡配筋率又称为界限配筋率，即
②《钢筋砼结构设计规范》（TJ10-85），根据正截面强度计算方法和平衡梁的破坏特性，提出计算公式：
=

式中

（2）少筋梁的概念和最少配筋率的计算：
如图，为祖不同配盘率梁的曲线：（是梁开裂弯矩，是梁开裂弯矩）

可是：随配筋率减少，增大，梁的极限弯矩减少。一旦减少到使与重合时，裂缝出现钢筋应力即达屈服。
此时配筋率称为最少配筋率（它是少筋梁与适筋梁的界限）
若<，称少筋梁
根据=，可得=0.34
注意：其取值与多因素有关，《规范》是据砼等级查表得。
例
（3）经济配筋率及的选取
从结构的受力特征看，截面尺寸的选取，只要即可。

①如何使选定的截面尺寸在满足强度要求及使用要求的前提下，使结构设计的总造价最省？即结构优化的问题。
在此将满足该条件的配筋率称为经济配筋率，实际设计为经济配筋率范围。
②目前据《砼基本构件》——藤智明，清华大学出版社总结
对于原筋矩形截面的构件

2.桩截面高度h的确定
已知下，合理选择成为砼设计的关键。
对矩形截面梁：

（1）h的取值范围：
=主筋形的位置
h取（，）则桩属于适筋梁（桩）。
（2）h的参考取值：
从、、、选优
（3）抗剪强度对h的控制
h的选择尚应满足抗剪强度。
桩的抗剪能力由组成，
即：=+=0.07+

最终要求h满足：（：设计安全系数）

3.3桩主断面主筋配筋设计和割筋设计
依据进行截面受拉区钢筋数量计算及布置。
另因其它断面M﹤，且变化幅度大，为节省材料需进行割筋设计。
主筋配筋设计
主筋断面和筋率
主筋总面积：=
主筋数量：n=
=可选主筋的单根截面积
在布置断面时，等都要作某些调整，随主筋的布置情况可精确算出，（故据图中布筋进行强度验算）：主筋m排，各排间距，各排数量为，…。

一般情况下，主断面的抗弯能力：
第一排：，

第二排：，

对于第i排有：
(1﹤i≤m)，

故主断面的抗弯能力为：
要求
构造要求：一般30~36，每根束之间距10~15cm，排距15~20cm，保护层厚度12~18cm均可。

主筋割筋设计
以主断面为基础，减少其他断面的主筋，
选材后绘出材料包络图。

[M1]，[M2]，[M3]，K[Mmax]

3.4桩的抗剪能力与箍筋设计
桩的抗剪能力由和两部分组成
若，按理论不需箍筋。但应按《规范》中规定的最大布置间距布置箍筋，同时满足
若，则应计算设计箍筋：
主要有，进而绘出桩的抗剪能力包络图

其原理是：
在桩截面h选取中，已确定，

刚性抗滑桩一般存在两种受筋，12~14cm可2~4肢，间距灵活布置。

3.5此外
尚有，一般按构造布置，多与主筋同型号，间距50cm左右。

第四节抗滑桩工程的施工设计图绘制

抗滑桩工程的施工图包括：

4.1滑坡（桩力计算）断面图

桩力计算与结构设计
示出抗滑桩桩位，岩土分层及滑带位置
图框、图标及绘图比例
图框：选择图幅尺寸，有各种固定标准尺寸（加宽或加长应按的整倍数进行）
图标：各异

应画出图例外框和岩芯分界线。

断面地表线（line），读入基点（0，高程），新点（，）
钻孔和探坑绘制（ZKB）

岩土分层线、水位线（虚线）和刷方线（中粗线）绘制（Line模块）

滑面绘制：可能有多层滑面。（调用LINE或ARC函极）

滑坡桩力单元中重量、刷方量和饱水面积计算（调用Area函极）

4.2桩力结构图绘制

⑴桩力结构图
⑵桩力断面图
⑶箍筋示意图
⑷材料明细表
⑸汉字说明
此外，注总，图框，图标

㈠桩力立面图：
指沿桩截面高度h方向，桩整体配筋结构图。

主筋（排数、割筋）
注架立筋，当架立筋与主筋型号同，辅架立筋只需将靠山侧两根主筋延长即可，型号差大则需与相应排主筋有DL长的搭接长度。
箍筋、属于受力筋，前已布置间距（立面图上为垂直主筋或架立筋的水平线）。
箍筋标注块KBK。

两种绘制法

（二）桩力断面图
对于等