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文档简介

基坑自立式工字钢设计及检算1、基坑支护方案:基坑开挖前,坑壁位置插打工字钢,工字钢采用40a型,工字钢间距为0.5m。中间安放挡土板支护坑壁,防止坍塌。坑壁支护深度为5m,工字钢插入基坑底以下大于5.59m。2、检算过程:(一)、参数确定 1、根据图纸中提供的地质资料,并参考建筑施工手册相关部分,确定设计参数如下: 土的重力密度, 取=18KN/m3 c 土的粘聚力, 取c =15Kpa n 土的内摩檫角,取=22 Q 地面超载, 取q =18KN/m2 桩土间摩檫角, 取=2/3=14.67 2、工字钢选用36C型,其截面特征为: 惯性矩 IX=1/12【BH3-(B-b)h3】=21714 cm4 截面抵抗矩 WX=1/(6H)【BH3-(B-b)h3】=1085.7cm3 截面积 A=BH-(B-b)h=86.07cm2 强度标准值 f=210 MPa 弹性模量 E=210GPa(二)、各项受力检算 1、确定桩插入深度t 主动土压力系数 Ka=tg2(45-22/2)=0.455 =0.675 被动土压力系数 Kp=Cos/-2 =Cos22/-Sin222 =3.304 (Kp-Ka)=18(3.304-0.455)=51.3KN/m3主动土压力强度ea=.h.Ka-2c =1850.455-2150.675=20.7Kpa土压力为零处距基坑底距离=e/(Kp-Ka) =(ea+q. Ka)/(Kp-Ka) =(20.7+180.455)/51.3 =0.56 m土压力为零处距基坑顶距离l=h+=5+0.56=5.56m桩所受侧压力总计P= ea.h/2+q. Ka.h =20.75/2+180.4555 =92.7 Kpa合力作用点距基坑顶距离a= ea.h2/3+q. Ka.h2/2/ P =(172.5+102.38)/92.7 =2.97m对C点取矩,Mc= P(l+x-a)-Ep.x/3=0 而Ep=.(Kp-Ka).X2/2代入Ep并简化上式,得 X3-6P.X/.(Kp-Ka)- 6P.(l-a)/.(Kp-Ka)=0 X3-6*92.7.X/51.3- 6*92.7*(5.56-2.97)/51.3=0 解之得 X=4.19m 确定埋深为t=1.2*X+=1.2*4.19+0.56=5.59m(3)工字钢抗弯强度及挠度验算 因最大弯矩应在剪力为零处。设从土压力为零处O往下xm剪力为零, 则P-.(Kp-Ka) xm2/2=0xm=2P/.(Kp-Ka)=(292.7/51.3)1/2=1.9mMmax= P.(l+xm-a)-.(Kp-Ka) xm 3/6=92.7(5.56+1.9-2.97)-51.31.93/6=357.6KN.m抗弯强度=Mmax/W,间距为0.5米;=357.60.5/0.0010867=164.7103 KN/m2=164.7 Mp f=210Mp(即0.5米设一根工字钢可以满足强度要求)桩顶挠度=P .b2.h.(3-b/h)/(6EI) =92.71.0525(3-1.05/5)/(62.1108 2.171410-4) =0.00

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