拉森鋼板樁設(shè)計計算書

拉森鋼板樁設(shè)計計算書---------------------------------------------------------------------- 彈性法土壓力模型: 典型法土壓力模型: 層號土類名稱水土水壓力主動土壓力被動土壓力被動土壓力調(diào)節(jié)系數(shù)調(diào)節(jié)系數(shù)調(diào)節(jié)系數(shù)最大值(kPa)1雜填土合算1.0001.0001.80010000.0002圓礫合算1.0001.0001.80010000.0003中砂合算1.0001.0001.80010000.0004粘性土分算1.0001.0001.80010000.000----------------------------------------------------------------------[工況信息]----------------------------------------------------------------------工況工況深度支錨號類型(m)道號1開挖2.500---2加撐---1.內(nèi)撐3開挖5.500---4加撐---2.內(nèi)撐5開挖8.050-------------------------------------------------------------------------[設(shè)計成果]--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------[構(gòu)造計算]----------------------------------------------------------------------各工況：工況5—開挖（8.05m）內(nèi)力包絡(luò)圖：2、拉森鋼板樁型號的選擇與驗算由上節(jié)彎矩圖可見鋼板樁樁身最大彎矩原則值為Mmax=346.62kN·m。選用SP-Ⅳ型號的拉森鋼板樁，每延米W=2270cm3。由《鋼構(gòu)造設(shè)計規(guī)范》3.4.1條知鋼板樁的強度設(shè)計值為215N/mm2,安全系數(shù)取2。由于地下水較豐富，因此采用雙層拉森鋼板樁，每延米W=4540cm3?？紤]兩層鋼板樁的折減系數(shù)為0.8。則樁身最大應(yīng)力為：由于76.35MPa<215×0.5×0.8=86MPa，因此滿足規(guī)定！拉森鋼板樁技術(shù)參數(shù)表型號尺寸規(guī)格單根鋼板樁單根每米壁寬DimensionsPerpliePer1mofpilewallwidthType寬度/w高度/h厚度/t截面積理論重量慣性矩截面模數(shù)截面積理論重量慣性矩截面模數(shù)mmmmmmcm2Kg/mcm4cm3cm2/mKg/m2cm4/mcm4/mSP-Ⅱ40010010.561.184812401521531208740874SP-Ⅲ4001251376.42602220223191150168001340SP-Ⅳ40017015.596.99765190386002270SP-ⅤL50020024.3133.81057960520267.621063003150SP-ⅥL50022527.61531201140068030624086003820SP-ⅡW60013010.378.761.82110203131.2103130001000SP-ⅢW60018013.4103.981.65220376173.2136324001800SP-ⅣW60021018135.31068630539225.51775670027003、鋼支撐及圍檁內(nèi)力的計算第一道鋼支撐及圍檁采用單層形式，第二道鋼支撐及圍檁均采用雙拼形式。對鋼支撐進行平面布置，布置時考慮到鋼管樁的操作空間。見下圖：鋼支撐平面布置圖運用構(gòu)造力學(xué)求解器求解鋼支撐及圍檁的內(nèi)力。計算簡圖(m、kN/m)M圖（kN·m）V圖(kN)N圖(kN)4、水平對撐及水平斜撐的驗算由于計算辦法采用的是極限平衡辦法，因此要將支撐反力增加85%，故水平對撐承受的最大軸力設(shè)計值為：N=1.85×1.2×238.98=530.54kN。設(shè)計時應(yīng)當(dāng)考慮支撐自重及在支撐中心作用10kN的豎向偶然荷載（偶然荷載可按照突加荷載計算，彎矩放大系數(shù)取2）；荷載分項系數(shù)：鋼材自重=1.4，活載=1.6；有效長度系數(shù)=1.0。計算長度取l=7.76m，選擇萊鋼生產(chǎn)的Q235國標(biāo)H型鋼400×400×13×21mm，A=219.5cm2,g=172kg/m，Wx=3340cm3，Wy=1120cm3，ix=17.5cm，iy=10.1cm，[f]=205MPa。λy=l/iy=76.83，查表得φ=0.71。水平對撐按偏心受壓構(gòu)件計算。桿件彎矩除由豎向荷載產(chǎn)生的彎矩外，尚應(yīng)考慮軸向力對桿件的附加彎矩，附加彎矩可按軸向力乘以初始偏心距擬定。偏心距按實際狀況擬定，且對鋼支撐不不大于40mm，普通取10%截面深度（且不適宜不大于支撐計算長度的1/1000）,此處取40mm。由以上可知：水平對撐跨中彎矩最大My=530.54×0.04+1.6×5×3.88×2+1.4×1/8×1.72×7.762=101.43kN·m驗算彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定性：N——所計算構(gòu)件段范疇內(nèi)的軸心壓力，N=530.54kN；——參數(shù)，；φy——彎矩作用平面內(nèi)的軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)，φy=0.71；My——所計算構(gòu)件段范疇內(nèi)的最大彎矩，My=101.43kN·m；γy——與截面模量對應(yīng)的截面塑性發(fā)展系數(shù)，對于H型截面γy=1.2；Wy——在彎矩作用平面內(nèi)對較大受壓纖維的毛截面模量，Wy=1120cm3；βmy——等效彎矩系數(shù)，有端彎矩和橫向荷載同時作用時，使構(gòu)件產(chǎn)生同向考慮到雙拼支撐的下道支撐承受的力較大，故考慮20%的放大系數(shù)。由于110.0×1.2=132.0N/mm2＜205N/mm2，故滿足規(guī)定！水平斜撐與水平對撐采用同一種截面形式，斜撐的力較小，故不必重復(fù)計算！5、型鋼圍檁的驗算萊鋼生產(chǎn)的Q235國標(biāo)H型鋼400×400×13×21mm，A=219.5cm2,g=172kg/m，Wx=3340cm3，Wy=1120cm3，ix=17.5cm，iy=10.1cm，[f]=205MPa。計算長度取3.5m，λx=l/ix=20，查表得φx=0.97；由內(nèi)力圖可知圍檁內(nèi)力設(shè)計值為：Mx=1.85×1.2×137.79=305.9kN·m；N=1.85×1.2×317.52=704.9kN驗算彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定性：N——所計算構(gòu)件段范疇內(nèi)的軸心壓力，N=704.9kN；——參數(shù)，；φx——彎矩作用平面內(nèi)的軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)，φx=0.97；Mx——所計算構(gòu)件段范疇內(nèi)的最大彎矩，Mx=305.9kN·m；γx——與截面模量對應(yīng)的截面塑性發(fā)展系數(shù)，對于H型截面γx=1.05；W1x——在彎矩作用平面內(nèi)對較大受壓纖維的毛截面模量，W1x=3340cm3；βmx——等效彎矩系數(shù)，有端彎矩和橫向荷載同時作用時，使構(gòu)件產(chǎn)生同向考慮到雙拼支撐的下道支撐承受的力較大，故考慮20%的放大系數(shù)。由于120.82×1.2=145.0N/mm2＜205N/mm2，滿足規(guī)定！由于鋼板樁緊貼在圍檁翼緣上，故可不必對平面外穩(wěn)定性進行計算。圍檁角部應(yīng)力明顯比中間部位的小，采用構(gòu)造方法，焊接兩道三角形鋼板即可，不必重復(fù)計算！6、牛腿的驗算牛腿采用萊鋼生產(chǎn)的國標(biāo)300的槽鋼，牛腿在圍檁下承受兩道圍檁以及支撐的自重荷載，設(shè)立