悬臂式板桩计算书.doc

徐州工程学院课程设计任务书 土木 学院 安全技术与管理 专业设 计 题 目 施工现场设施安全设计 学 生 姓 名 吴祯 班 级 08安全 起 止 日 期 2011/5/92011/5/13 指 导 教 师 高向阳 教研室主任 发任务书日期 2011年 4 月 2 日悬臂式板桩计算计算书一、编制依据本计算书的编制参照建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99），土力学与地基基础（清华大学出版社出版）等编制。二、参数信息重要性系数：1.00； 开挖深度度h：5.60m；基坑外侧水位深度hwa：2m； 基坑下水位深度hwp：0.50m；桩嵌入土深度hd：7m； 基坑边缘外荷载形式：荷载满布土坡面上均布荷载值q0：15.00kN/m；悬臂板桩材料：40c号工字钢； 弹性模量E：206000N/mm2；强度设计值fm：205N/mm2； 桩间距bs：0.50m；截面抵抗矩Wx：1190cm3； 截面惯性矩Ix：23850.00cm4；基坑土层参数：序号 土名称 土厚度 坑壁土的重度 内摩擦角 内聚力 浮容重 (m) (kN/m3) () (kPa) (kN/m3)1 细砂 20.8 19 35 0 20 三、土压力计算 1、水平荷载（1）、主动土压力系数：Ka1=tan2（45- 1/2）= tan2（45-35/2）=0.271；Ka2=tan2（45- 2/2）= tan2（45-35/2）=0.271；（2）、土压力、地下水以及地面附加荷载产生的水平荷载：第1层土：0 2米；a1上 = -2C1Ka10.5 = -200.2710.5 = 0kN/m2；a1下 = 1h1Ka1-2C1Ka10.5 = 1920.271-200.2710.5 = 14.362kN/m2; 第2层土：2 12.6米；H2 = ihi/2 = 38/19 = 2；a2上 = 2H2+P1+P2a2/(a2+2l2)Ka2-2C2Ka20.5 = 192+15+00.271-200.2710.5 = 14.362kN/m2；a2下 = 2H2+P1+P2a2/(a2+2l2)Ka2-2C2Ka20.5+h2Ka2+0.5wh22 = 192+15+00.271-200.2710.5+2010.60.271+0.51010.62 = 633.612kN/m2；（3）、水平荷载：第1层土：Ea1=h1(a1上+a1下)/2=2(0+14.362)/2=14.362kN/m；作用位置：ha1=h1(2a1上+a1下)/(3a1上+3a1下)+hi=2(20+14.362)/(30+314.362)+10.6=11.267m；第2层土：Ea2=h2(a2上+a2下)/2=10.6(14.362+633.612)/2=3434.267kN/m；作用位置：ha2=h2(2a2上+a2下)/(3a2上+3a2下)+hi=10.6(214.362+633.612)/(314.362+3633.612)+0=3.612m；土压力合力：Ea= Eai= 14.362+3434.267=3448.629kN/m；合力作用点：ha= hiEai/Ea= (14.36211.267+3434.2673.612)/3448.629=3.644m；2、水平抗力计算（1）、被动土压力系数：Kp1=tan2（45+ 1/2）= tan2（45+35/2）=3.69；（2）、土压力、地下水产生的水平荷载：第1层土：5.6 17.7米；p1上 = 2C1Kp10.5 = 203.690.5 = 0kN/m；p1下 = 1h1Kp1+2C1Kp10.5 = 1912.13.69+203.690.5 = 848.371kN/m；（3）、水平荷载：第1层土：Ep1=h1(p1上+p1下)/2=12.1(0+848.371)/2=5132.642kN/m；作用位置：hp1=h1(2p1上+p1下)/(3p1上+3p1下)+hi=12.1(20+848.371)/(30+3848.371)+0=4.033m；土压力合力：Ep= Epi= 5132.642=5132.642kN/m；合力作用点：hp= hiEpi/Ep= (5132.6424.033)/5132.642=4.033m；四、验算嵌固深度是否满足要求根据建筑基坑支护技术规程(JGJ 120-99)的要求，验证所假设的hd是否满足公式；hpEpj - 1.20haEai 04.035132.64-1.21.003.643448.63=5623.43；满足公式要求！五、抗渗稳定性验算根据建筑基坑支护技术规程(JGJ 120-99)要求，此时可不进行抗渗稳定性验算！六、结构计算1、结构弯矩计算 弯矩图(kNm) 变形图(m)悬臂式支护结构弯矩Mc=1611.55kNm；最大挠度为:90054.16m；2、截面弯矩设计值确定：M=1.250Mc截面弯矩设计值M=1.251.001611.55=2014.43；0-为重要性系数，按照建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）,表3.1.3可以选定。七、截面承载力计算1、材料的强度计算：max=M/(xWx)x-塑性发展系数，对于承受静力荷载和间接承受动力荷载的构件，偏于安全考虑，可取为1.0;Wx-材料的截面抵抗矩: