钢管桩标准节设计承载力计算

1、钢管桩标准节设计承载力计算©630钢管桩钢管桩直径630mm ,壁厚8mm。考虑锈蚀情况，壁厚按照6mm进行计算其截面特性为:yy區管斥圆涸截面特性宣音普it规格截面特性：轴悄性拒m:ix：扱惯性拒即：抗扭系敎壯：截面面积A：单位重里C：每米外夷面识:57253 89Tcm422 062cm11450T.794o43835.157cm3117.521m292.332叱/m1.9T9n2/m回转半径ix=22.062cm考虑钢管桩横联间距为10米，即钢管桩的自由长度按10m计算，钢管桩一 端固定，一端自由，自由长度系数为 2.0，则计算长度为2*10=20m。钢管桩的长细比：入=L/i

2、x=20/0.22=90.7查钢结构设计规范表 C-2得：©=0.616考虑钢材的容许应力为c =180MPa1.1最大轴向力计算N NaNN 0.2+ = + 2AWt0.616 0.0118 0.364*10 -= 192.5Nk- .1-180 106求得：N =935.1KN1.2横联计算根据以上计算结果，按照900KN轴向力，180KN.m弯矩来设计横联。横联竖向间距为10米。1.2.1 2 28a 横联采用2 28a作为横联，按照最大长细比入=100来控制.,-一 =100 iyL = 100iy =100 2 2.33 =466cm =4.66米强度复核：按照桩顶承受1

3、8KN的水平力计算，由入=100查钢结构设计规范表C-2得：© =0.555N =18000A 0.555 2 40 102=4.05MPa< I.H = 215N / mm2则采用2 28a作为横联的时候，最大间距取 4.6米。1.2.2 （|42.6钢管横联采用©42.6钢管横联（考虑锈蚀，壁厚为 4mm ）作为横联，按照最大长细比入=100来控制yky亘看音通规格沁截面特性:轴惯性柜“：11605.622cm4ix：14.92cm极惯性拒If：Z36U.644cm4抗扭系数壯：110S.S2Tcm3截面面积A：53.0341.620k&rm每茉外表面報：

4、1.338m2/m一丄丄=100iyL = 100iy =100 14.92 = 1492cm = 14.92m强度复核:按照桩顶承受18KN的水平力计算，由X=100查钢结构设计规范表C-2 得：© =0.555= 吗 2=6.11MPa 汕】 = 215N/mm2A 0.555 53.03 10贝U采用©42.6作为横联的时候，最大间距取12米。综上：横联长度在4.6米以下的采用2 28a作为横联。4.6米以上12米以 下的采用©42.6钢管作为横联。12米以上的横联采用自行设计的桁架形式。二、©820钢管桩钢管桩直径820mm，壁厚10mm，考虑锈

5、蚀情况，壁厚按照 8mm进行计算。其截面特性为:截面特性:输入截面養数：R團管C圆洞直径D：|620俪壁厚t：|ej俪查看普通规格轴惯性矩皿槻惯性矩邛：抗扭系埶仇：截面面积A：单位重里（：每米外衷面租:127086.993 cm42E.7Scm2S417T. 996 ori6199.4fi2 cm3153 43S cn2120 446 k/m2.57Gm2/m回转半径ix=28.78cm考虑钢管桩横联间距为10米，即钢管桩的自由长度按10m计算，钢管桩一 端固定，一端自由，自由长度系数为2.0，则计算长度为2*10=20m。钢管桩的长细比：入=L/ix=20/0.29=70.0查钢结构设计规范

6、表 C-2得：©=0.75考虑钢材的容许应力为c =180MPaN 0.2Wt0.75 0.01530.62*10-2= 119.4N-lc .1-180 1062.1最大轴向力计算求得：N = 1508KN2.2横联计算根据以上计算结果，按照1500KN轴向力，300KN.m弯矩来设计横联。横 联竖向间距为10米2.2.1 2 28a 横联采用2 28a作为横联，按照最大长细比入=100来控制。一丄丄=100 iyL = 100iy =100 2 2.33 =466cm =4.66米强度复核：按照桩顶承受30KN的水平力计算，由入=100查钢结构设计规范表C-2得：© =

7、0.555N30000, 2=2=6.76MPa 辽f l-215N/mmA 0.555 2 40 10满足要求！贝U采用2 28a作为横联的时候，最大间距取 4.6米。2.2.2 （|42.6钢管横联采用©42.6钢管横联（考虑锈蚀，壁厚为 4mm ）作为横联，按照最大长细 比入=100来控制yky亘看音通规格沁轴惯性柜“：11605.622cm4ix：14.92cm极惯性拒If：Z36U.644cm4抗扭系数壯：110S.S2Tcm3截面面积A：53.0341.620k&rm每茉外表面報：1.338m2/m截面特性:一丄丄=100iyL = 100iy =100 14.9

8、2 = 1492cm = 14.92m强度复核:按照桩顶承受30KN的水平力计算，由X=100查钢结构设计规范表C-2 得：© =0.555=300002=10.19MPaCfl = 215N/mm2A 0.555 53.03 10满足要求！贝U采用©42.6作为横联的时候，最大间距取12米。综上：横联长度在4.6米以下的采用2 28a作为横联。4.6米以上12米以 下的采用©42.6钢管作为横联。12米以上的横联采用自行设计的桁架形式。三、820钢管法兰计算3.1法兰盘螺栓计算以820钢管承受1500KN的轴向力进行计算，法兰盘板厚 2.5cm，中心圆直径920

9、mm。配置18颗8.8级M27高强螺栓（查钢结构规范得M27螺栓有效截面面积Ae=459.4mm 2）。考虑法兰盘一半的螺栓受拉，一半的螺栓受压。则有螺栓最大拉应力1500 1039 459.4= 362.8MPa 乞 f =500MPa满足要求!3.2法兰盘计算取两个加劲肋之间的法兰板进行计算近似按照梁单元建立模型（L=324mm，B=25mm）, N=1500/18=83.3KN建立MIDAS模型：«计算组合应力:186.0186.0115.645.2115.645.2】U I -95|6 . HU.申5|6 JJ LJ-95.6山 | 咛 | | | |J| 蚪6 山 |最大组

10、合应力厂-95.6MPa _ f =215MPa满足要求!计算挠度:0.0000.0180.0590.1140.1740.2310.2960.3290.3290.2960.2310.1740.0590.0180.000最大挠度：f =0.329mmW L / 400 =148/400 = 0.37mm计算反力:四、630钢管法兰计算3.1法兰盘螺栓计算以630钢管承受900KN的轴向力进行计算，法兰盘板厚 2.5cm，中心圆直 径730mm。配置16颗8.8级M27高强螺栓（查钢结构规范得M27螺栓有效截 面面积Ae=459.4mm 2）。考虑法兰盘一半的螺栓受拉，一半的螺栓受压。则有螺栓最大

11、拉应力N 900 103244.9MPa _ f 二 400MPaA 8 459.4满足要求！3.2法兰盘计算取两个加劲肋之间的法兰板进行计算近似按照梁单元建立模型（L=288mm，B=25mm），N=900/16=56.3KN建立MIDAS模型:计算组合应力:160.9160.9115.5115.570.070.0-24.6124.6-66.2|-66.3| | *6.3 |66.3 | HI |66.3|.| HI-66.3 |-66.2最大组合应力二=66.3MPa _ f =215MPa满足要求!计算挠度:0.0000.0110.0340.0660.099沖.1310.1610.176