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1、拉森钢板桩设计计算书（1）钢板桩的设置位置要符合设计要求，便于基础施工，即在基础最突出的边缘外留有支模、拆模的余地。（2）基坑护壁钢板桩的平面布置形状应尽量平直整齐，避免不规则的转角，以便标准钢板桩的利用和支撑设置。各周边尺寸尽量符合板桩模数。（3）整个基础施工期间，在挖土、吊运、扎钢筋、浇筑混凝土等施工作业中，严禁碰撞支撑，禁止任意拆除支撑，禁止在支撑上任意切割、电焊，也不应在支撑上搁置重物。差的钢板桩应尽量不用。-弹性法土压力模型:经典法土压力模型:层号土类名称水土水压力主动土压力被动土压力被动土压力 调整系数调整系数调整系数最大值(kPa)1杂填土合算1.0001.0001.800100
2、00.0002圆砾合算1.0001.0001.80010000.0003中砂合算1.0001.0001.80010000.0004粘性土分算1.0001.0001.80010000.000- 工况信息 -工况工况深度支锚号类型(m)道号1开挖2.500-2加撑-1.内撑3开挖5.500-4加撑-2.内撑5开挖7.400- 设计结果 - 结构计算 -各工况：内力包络图：2、拉森钢板桩型号的选择与验算由上节弯矩图可见钢板桩桩身最大弯矩标准值为Mmax=346.62kNm。选取SP-型号的拉森钢板桩，每延米W=2270cm3。由钢结构设计规范3.4.1条知钢板桩的强度设计值为215N/mm2,安全系
3、数取2。由于地下水较丰富，所以采用双层拉森钢板桩，每延米W=4540cm3。考虑两层钢板桩的折减系数为0.8。则桩身最大应力为：由于76.35MPa2150.50.8=86MPa，所以满足要求！ 拉森钢板桩技术参数表型号尺寸规格单根钢板桩单根每米壁宽DimensionsPer pliePer 1m of pile wall widthType宽度/w高度/h厚度/t截面积理论重量惯性矩截面模数截面积理论重量惯性矩截面模数mmmmmmcm2Kg/mcm4cm3cm2/mKg/m2cm4/mcm4/mSP-40010010.561.184812401521531208740874SP-400125
4、1376.42602220223191150168001340SP-40017015.596.9976.14670362242.5190386002270SP-L50020024.3133.81057960520267.621063003150SP-L50022527.61531201140068030624086003820SP-W60013010.378.761.82110203131.2103130001000SP-W60018013.4103.981.65220376173.2136324001800SP-W60021018135.31068630539225.517756700270
5、03、钢支撑及围檩内力的计算第一道钢支撑及围檩采用单层形式，第二道钢支撑及围檩均采用双拼形式。对钢支撑进行平面布置，布置时考虑到钢管桩的操作空间。见下图：钢支撑平面布置图利用结构力学求解器求解钢支撑及围檩的内力。计算简图(m、kN/m)M图（kNm）V图(kN)N图(kN)4、水平对撑及水平斜撑的验算由于计算方法采用的是极限平衡方法，所以要将支撑反力增加85%，故水平对撑承受的最大轴力设计值为：N=1.851.2238.98=530.54kN。设计时应该考虑支撑自重及在支撑中心作用10kN的竖向偶然荷载（偶然荷载可按照突加荷载计算，弯矩放大系数取2）；荷载分项系数：钢材自重=1.4，活载=1.
6、6；有效长度系数=1.0。计算长度取l=7.76m，选择莱钢生产的Q235国标H型钢4004001321mm，A=219.5cm2, g=172kg/m，Wx=3340cm3，Wy=1120cm3，ix=17.5 cm，iy=10.1 cm，f=205MPa。y=l/iy=76.83，查表得=0.71。水平对撑按偏心受压构件计算。杆件弯矩除由竖向荷载产生的弯矩外，尚应考虑轴向力对杆件的附加弯矩，附加弯矩可按轴向力乘以初始偏心距确定。偏心距按实际情况确定，且对钢支撑不小于40mm，一般取10%截面深度（且不宜小于支撑计算长度的1/1000）,此处取40mm。由以上可知：水平对撑跨中弯矩最大My=
7、530.540.04+1.653.882+1.41/81.727.762=101.43kNm验算弯矩作用平面内的稳定性：N所计算构件段范围内的轴心压力，N=530.54kN；参数，；y弯矩作用平面内的轴心受压构件稳定系数，y=0.71；My所计算构件段范围内的最大弯矩，My =101.43 kNm；y与截面模量相应的截面塑性发展系数，对于H型截面y =1.2；Wy在弯矩作用平面内对较大受压纤维的毛截面模量，Wy=1120cm3；my等效弯矩系数，有端弯矩和横向荷载同时作用时，使构件产生同向考虑到双拼支撑的下道支撑承受的力较大，故考虑20%的放大系数。由于110.01.2=132.0 N/mm2
8、205 N/mm2，故满足要求！水平斜撑与水平对撑采用同一种截面形式，斜撑的力较小，故不必重复计算！5、型钢围檩的验算莱钢生产的Q235国标H型钢4004001321mm，A=219.5cm2, g=172kg/m，Wx=3340cm3，Wy=1120cm3，ix=17.5 cm，iy=10.1 cm，f=205MPa。计算长度取3.5m，x=l/ix=20，查表得x=0.97；由内力图可知围檩内力设计值为：Mx=1.851.2137.79=305.9kNm；N=1.851.2317.52=704.9kN验算弯矩作用平面内的稳定性：N所计算构件段范围内的轴心压力，N=704.9kN；参数，；x
9、弯矩作用平面内的轴心受压构件稳定系数，x=0.97；Mx所计算构件段范围内的最大弯矩，Mx =305.9kNm；x与截面模量相应的截面塑性发展系数，对于H型截面x =1.05；W1x在弯矩作用平面内对较大受压纤维的毛截面模量，W1x=3340cm3；mx等效弯矩系数，有端弯矩和横向荷载同时作用时，使构件产生同向考虑到双拼支撑的下道支撑承受的力较大，故考虑20%的放大系数。由于120.821.2=145.0 N/mm2205 N/mm2，满足要求！由于钢板桩紧贴在围檩翼缘上，故可不必对平面外稳定性进行计算。围檩角部应力明显比中间部位的小，采取构造措施，焊接两道三角形钢板即可，不必重复计算！6、牛腿的验算牛腿采用莱钢生产的国标300的槽钢，牛腿在围檩下承受两道围檩以及支撑的自重荷载，设置在每个水平支撑与围檩连接节点下方。一圈围檩及支撑自重为：q=（19.462+7.762+47.76+24.9+5.8+5.3+10）172102=369.4kN牛腿与钢板桩采用角焊缝为6mm的围焊形式，一圈围檩及支撑需要的焊缝长度为：l=369.41000/（0.76160）=550mm所以牛腿的设置满足要求！