1、管樁結(jié)構(gòu)計(jì)算一、管樁混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力計(jì)算管樁混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力與混凝土的彈性變形、混凝土的徐變、混凝土的收縮和預(yù)應(yīng)力鋼筋的松弛等有關(guān)，其計(jì)算方法如下。1、預(yù)應(yīng)力放張后預(yù)應(yīng)力鋼筋的拉應(yīng)力pt（n/mm2） 式中：con 預(yù)應(yīng)力鋼筋的初始張拉應(yīng)力，n/mm2，con= 0.7fptk； fptk 預(yù)應(yīng)力鋼筋的抗拉強(qiáng)度，n/mm2；ap 預(yù)應(yīng)力鋼筋的橫截面積，mm2； ac 管樁混凝土的橫截面積，mm2； n 預(yù)應(yīng)力鋼筋的彈性模量與放張時(shí)混凝土的彈性模量之比。2、混凝土的徐變及混凝土的收縮引起的預(yù)應(yīng)力鋼筋拉應(yīng)力損失p（n/mm2） 式中：cpt 放張后混凝土的預(yù)壓應(yīng)力，n/mm2； n 預(yù)應(yīng)力鋼筋

2、的彈性模量與管樁混凝土的彈性模量之比； 混凝土的徐變系數(shù)，取2.0；s 混凝土的收縮率，取1.510-4； ep 預(yù)應(yīng)力鋼筋的彈性模量，n/mm2。3、預(yù)應(yīng)力鋼筋因松弛引起的拉應(yīng)力損失r（n/mm2） 式中：r0 預(yù)應(yīng)力鋼筋的松弛系數(shù)，取2.5。4、預(yù)應(yīng)力鋼筋的有效拉應(yīng)力pe（n/mm2）5、管樁混凝土的有效預(yù)壓應(yīng)力ce（n/mm2） 二、抗裂彎矩抗裂彎矩按以下公式計(jì)算： 式中： 抗裂彎矩，knm； 混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力，mpa； 管樁混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，mpa； 離心工藝系數(shù)，c80取1.9，c60取2.0； 管樁換算面積抵抗矩，mm3。三、極限彎矩極限彎矩按以下公式計(jì)算： 其中： 式中：

3、管樁極限彎矩，knm； 受壓區(qū)混凝土矩形應(yīng)力圖的應(yīng)力值與混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的比值，c80取0.94，c60取0.98； 樁身橫截面面積，mm2；ap 預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積，mm2； r1、r2 管樁樁身環(huán)形截面內(nèi)外半徑，mm；p 預(yù)應(yīng)力鋼筋所在圓周直徑，mm； 受壓區(qū)混凝土面積和全截面面積之比； 受拉區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋面積與全部預(yù)應(yīng)力鋼筋面積之比； fptk 預(yù)應(yīng)力鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，mpa；fpy 預(yù)應(yīng)力鋼筋的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，mpa； 混凝土軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，mpa； po 預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點(diǎn)處混凝土法向應(yīng)力等于零時(shí)的預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力, mpa。四、抗裂剪力抗裂剪力按以下公式計(jì)算： 式中：v

4、管樁樁身混凝土強(qiáng)度確定的抗裂剪力，n； t 管樁壁厚，mm； i 混凝土截面相對(duì)中心軸的慣性矩，mm4； （6）s0 相對(duì)中心軸以上截面中心的截面靜矩，mm3； （7） 產(chǎn)生斜拉裂紋時(shí)的剪應(yīng)力，n/ mm2； 系數(shù)，取0.5；ft 混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，mpa。五、計(jì)算示例以phc 500mm、壁厚100mm、長(zhǎng)度10m，ab型管樁為例，dp=406mm，預(yù)應(yīng)力筋1110.7。【已知】：d=500mm，t=100mm，l=10m，dp=406mm，預(yù)應(yīng)力筋1010.7 鋼筋參數(shù)：fptk=1420mpa，es=200000n/mm2，預(yù)應(yīng)力筋公稱截面積為90mm2，張拉控制應(yīng)力pi =0.7

5、fptk=0.71420 = 994 mpa，= 0.025；混凝土參數(shù)：c80：fck=50.2mpa，fc=35.9mpa，ftk=3.111.9=5.91mpa，ft=2.221.9=4.22mpa， ec=38000n/mm2，=2.0，s =1.510-4。 c45：ec=33500n/mm2。1、截面參數(shù)計(jì)算：管樁截面積：預(yù)應(yīng)力筋面積： 放張時(shí)彈模比： 彈模比： 管樁換算截面積： 換算截面慣性矩：換算截面彈性抵抗矩： 2、預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算：（1）放張后預(yù)應(yīng)力鋼筋的拉應(yīng)力pt： （2）混凝土的收縮和徐變引起的損失p：（3）預(yù)應(yīng)力鋼筋松弛引起的損失r：（4）預(yù)應(yīng)力鋼筋的有效拉應(yīng)力pe：（5）總預(yù)應(yīng)力損失為：3、管樁的有效預(yù)壓應(yīng)力計(jì)算： ce = 6.536 管樁配筋滿足ab型有效預(yù)壓應(yīng)力的要求。4、抗裂彎矩計(jì)算：根據(jù)gb50010-2002中8.1.1條，按二級(jí)一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件應(yīng)符合ck-pcftk，則管樁的抗裂彎矩為： mcr = 136.8 mcr = 125 管樁的抗裂彎矩滿足設(shè)計(jì)要求。5、極限彎矩計(jì)算：根據(jù)gb50010-2002中7.2條，考慮管樁為圓環(huán)形截面，則式中： ，1取0.94，fpy取400。 mu = 235.4 mu = 210 管樁的極限彎矩滿足設(shè)計(jì)要求。6、抗裂剪力計(jì)算：抗裂剪力根據(jù)材料力學(xué)公式推導(dǎo)，結(jié)果與日本計(jì)算公式一致，按以下公式計(jì)算