钢板桩受力计算

1、钢板桩受力计算一、基坑尺寸及其水位情况根据施工及设计要求，基坑尺寸设计为：26.2mx 14.2m,水池顶面标高+0.2m,基坑底面标高为：-4.6m(局部较深位于基坑中间部 位, 对支护影响较小 )地下水位 -0.5m。二、钢板桩围堰设计我部计划在基坑开挖中选用长度为12mIV型拉森钢板桩。围壈材料选用 H300型钢(300*300*10*15),支撑选用300*16圆钢 管。围堰尺寸定为：26.2mX 14.2m。H300型钢(300*300*10*15 )截面参数Ix=19932.75cm4Iy=6752.25cm4Wx=1328.85cm3ix=13.05cmiy=7.59cm截面积

2、A=117cm2300*16 圆钢管截面参数Ix=14438.136cm4ix=10.056cm截面积 A=142.754cm2IV 钢板桩截面参数：A=236cm2, Ix=39600cm4 ,Wx=2200cm3三、设计计算1 、土层物理力学指标：根据本工程岩土勘察报告，可采用消防水池附近处B2点勘测 成果，平均重度为17.8KN/m3,平均内摩擦角为15。平均粘聚力 15.9KPa。开挖深度按4.6m考虑。2、整体稳定性分析因本工程设置了支撑，故未进行整体性验算。3、钢板桩入土深度验算及板桩选择 按单锚浅埋板桩计算假定上端为简支，下端为自由支撑，这 种板桩相当于单跨简支梁，作用在钢板桩上

3、位为被动土压力，压 力坑底以下的土重度不考虑浮力影响。平均重度均为：17.8KN/M3 , 平均内摩擦角为15。开挖深度H=4.6m。坑沿活载根据经验按照 11KN考虑。本工程根据公路施工手册 - 桥涵 ,水文地质为第二种情况，内 摩擦角取3 =15。，单撑一一形式（二），坑沿活载11KN/m。查图 2-2-53 ，曲线 2-2 计算如下：固定荷载：h=1.1*H=1.1*4.6=5.06mM=0.2*H3 =194.7KN.mR=0.35*H2=50.8KN活荷载：（活荷载取值11KN/m2相当于图列活荷载34KN/m2的 32%）32%A h=1.1*0.32=0.352m32%A M=

4、（0.8*H+0.9*H 2） *0.32=72.7KN.m32%A R= （0.65+1.7H ） *0.32=27.1KN固+活h+32%A h=5.4m（所需最小入土深度）M+32%k M=266.9KN.mR+32%A R=77.9KN板桩选择（钢板桩是IV号钢，常用容许弯曲应力为1800kg/cm2W=( M+32% M /【3】=26690000/ (18000*1.5 ) =988.5cm3 即：选择12m长，本工程采用拉森IV钢板桩(W=2200cm3可 满足要求。对钢板桩入土深度计算进行复核 以不产生管涌为控制条件计算钢板桩长度。不产生管涌的安全条件为：K*i*rw <

5、 rb。 式中K为安全系数取2。水容重取 rw=10KN/m3rb=17.8-10=7.8KN/m3水力梯度 i=h1/ (h1+2x)(x 为入土深度)计算：K*I*rw < rb2*4.1*10/(4.1+2X)< 7.8得x>3.21m,不会发生管涌结论：方案中埋深为6.5m>3.21m,满足要求。4、支撑系统：(1) 围檩验算 根据施工具体情况，支撑及围檩安装在标高 +0.7m 处。围檩选用H300型钢，W=1328.85cm3围檩边梁弯矩： Mmax=R2L/8=77.9*4.6 2/8=206KN.m则 边 梁 所 需 截 面 矩 W>M/180=11

6、44.4cm3, 选 用 H300 型 钢 (W=1328.85cm)可满足结构受力。( 2)支撑杆验算支撑选用 300*16 圆钢管， 支撑在围堰短方向上， 与围檩满焊连 接，支撑间距按照5m考虑。钢管回转半径i=100.56mm,截面积A=142.75cm2基坑开挖宽度 l=14.2m钢管长细比：入二L/i=14200/100.56=141.21<【入=150，满足要求钢管强度验算： 按照支撑点两边长度的一半范围所受压力作为该支撑所受压 力。支撑轴力： Nmax=q*l=77.9*5=389.5KN32f=Nmax/A=389.5*10 /(142.75*10 )=27.29 N/mm2<fy=215N/mm2 满足要求。5、钢板桩强度验算抗弯强度验算：M/Y *WxC ff为钢板桩抗拉强度设计值，Q235钢材取f=215 N/mm2Y为截面塑性发展系数，查表 Y取1.0 沿钢板桩外侧均布荷载取 11KN/m2 悬臂端强度验算M=q1=77.9*4.6=358.34KN.m即：M/Y *Wx =358.34*10 3/2200=162.88 N/mm2< 2