钢管桩承载力计算
钢管桩计算书(仅供参考)
边跨现浇直线段支架设计计算一、计算何载(单幅)1、直线段梁重:15#、16#、17#混凝土方量分别为22.26、25.18、48m3。
端部1.0范围内的重量,直接作用在墩帽上,混凝土方量为:V=1×[6.25×2.5+2×3×0.15+2×2×0.25/2+2×225 .065.0 ×1-1.2×1.5]=16.125 m3作用在支架的荷载:G1=(22.26+25.18+48-16.125)×22800×10=1957.78 KN2、底模及侧模重(含翼缘板脚手架):估算G2=130KN3、内模重:估算G3=58KN4、施工活载:估算G4=80KN5、合计重量:G5=1957.78+130+58+80=2226KN二、支架形式支架采用Φ800mm(壁厚为10mm)作为竖向支承杆件。
纵桥向布置2排,横桥向每排2根,其中靠近10#(13#)墩侧的钢管桩支承在承台上,与墩身中心相距235cm,第二排钢管桩与第一排中心距为550cm,每排2根排的中心距离为585cm。
钢管桩顶设置砂筒,砂筒上设纵横向工字钢作为分配梁,再在纵梁上敷设底模方木及模板。
钢管桩之间及钢管桩与墩身之间设置较强的钢桁架梁联系,在平面上形成框架结构,以满足钢管桩受载后的稳定性要求,具体详见“直线段支架结构图”。
根据支架的具体结构,现将其简化成力学计算模型,如下图所示:327.5585327.510×1202020780550115115纵桥向横桥向三、支架内力及变形验算1、 横梁应力验算:横梁有长度为12.4m ,采用2I56a 工字钢,其上承托12根I45a 工字钢。
为简化计算横梁荷载采用均布荷载。
(1)纵梁上面荷载所生的均布荷载:Q 1=2226÷2÷12.25=90.86KN/m (2)纵梁的自重所生的均布荷载:Q 2=0.8038×(1.15+5.5/2)×11÷12.25=2.815N/m (3)横梁自身的重量所生的均布荷载:Q 3=2×1.0627=2.125N/m (4)横梁上的总均布荷载:Q=90.86+2.815+2.125=95.8N/mq=95.8KN/mQ图(KN)320585320M 图(KN.m)(5)力学简图:由力学简图可求得: 支座反力R=95.8×12.25/2 =586.78 KN由Q 图可得Qmax=306.56 KNM 图可得Mmax=490.5 KN.mq320320585横梁为简支双悬臂梁(6)应力验算σmax =W M max =22342105.4905⨯⨯=104.7MPa <[σ]=145Mpaτmax =Ib S Q max =225.1655762136921005.306⨯⨯⨯⨯⨯⨯==255.96Kg/cm 2τmax =25.6 MPa <[τ]=120 Mp Δ复合强度 σ=223τσ+=226.2537.104⨯+=113.7Mpa <[σ] 2、横梁的刚度验算λ=m /L=3.2/5.85=0.54f C = f D =EIqml 243(-1+6λ2+3λ3)=655762101.2245853208.9563⨯⨯⨯⨯⨯⨯ (-1+6×547.02+3×547.03) =0.9285×1.286 =1.194cmf E =3844ql (5-24λ2)=655762101.23841085.58.95684⨯⨯⨯⨯⨯⨯(5-24×547.02)=0.1061×(-2.18)=-0.393cm(向上)通过以上计算可知,横梁在均布荷载作用下,跨中将出现向上的拱度。
钢管桩工程量计算规则
钢管桩工程量计算规则钢管桩是一种常用的地基基础工程材料,广泛应用于建筑、桥梁、码头、港口、油田、市政工程等领域。
为了确保钢管桩工程的顺利进行,需要进行合理的工程量计算,以便确定施工所需的材料和人力资源,并进行施工进度和成本的控制。
以下是钢管桩工程量计算的一般规则。
1.钢管桩的长度计算:钢管桩的长度计算主要根据实际需求和设计要求进行,并考虑到桩身埋入土体的深度以及承载能力的需求。
长度的计算可以根据设计图纸或工程要求,结合土质条件和桩基载荷计算方法进行。
2.钢管桩的直径计算:钢管桩的直径计算一般根据所承受的力和土体条件来确定。
直径的计算可以根据桩基工程的设计要求和土壤条件等因素来进行,也可以根据缓冲带和土壤侵蚀等情况进行调整。
3.钢管桩的数量计算:钢管桩的数量计算主要根据基础设计图纸或者工程规划和桩基定位计算等方法进行。
数量的计算要考虑到桩基的布局、土体条件以及承载能力要求等因素,并结合地质勘探报告进行综合判断。
4.钢管桩的体积计算:钢管桩的体积计算主要通过计算钢管桩的截面积和长度来进行,可以根据设计图纸和相关参数进行计算。
5.钢管桩的重量计算:钢管桩的重量计算可以通过钢管的截面积和长度来计算,并考虑到钢管的厚度、密度和材质等因素,采用体积法或示例法进行计算。
6.钢管桩的表面积计算:钢管桩的表面积计算一般根据钢管的外径和长度来进行,考虑到钢管表面的覆盖层、涂层等因素,可以根据钢管形状和结构进行计算。
7.钢管桩的弯矩计算:钢管桩在受力作用下会产生弯矩,弯矩的计算可以根据桩基的设计和受力情况进行,通常采用弯矩和剪力线法进行计算。
8.钢管桩的侧阻力计算:9.钢管桩的承载力计算:钢管桩的承载力计算是钢管桩工程中最重要的部分,一般可以通过地质勘探数据、桩基承载力设计原理和土壤力学的相关计算方法进行综合计算。
综上所述,钢管桩工程量计算是一个复杂而重要的工作,需要结合实际情况、设计要求和工程规范等因素进行综合考虑,以确保工程的顺利进行。
钢管桩的计算公式
钢管桩的计算公式条件:地基土粘土、可塑,承载力特征值f ak ,重度γ,摩擦角φ,作用在基础顶面处内力标准值为:弯距M k ,剪力V k ,竖向轴力N k一、根据结构力学知识,进行桩顶作用效应计算求出每个桩顶的力弯距ki M ,剪力ki V ,竖向轴力ki N , 如左图所示。
二、桩下压承载力计算 (参见《建筑桩基技术规范》)单桩竖向承载力标准值为:p pk p j sjk pk sk uk A q l q u Q Q Q λ+=+=∑sjk q ——桩侧第j 层土的极限侧阻力标准值,查表5.3.5-1。
pk q ——极限端阻力标准值,查表5.3.5-2。
j l ——桩周第j 层土的厚度u ——桩身周长p λ——桩端土塞效应系数,对于闭口钢管桩取1,对于敞口钢管桩按下式计算:当5/<d h b 时,d n h b p /16.0=λ当5/≥d h b 时,8.0=p λn 为桩端隔板分割数。
若: K Q R N uk ki /2.12.1=≤则桩基满足竖向承载力要求K ——安全系数,取2.0。
R ——单桩竖向承载力特征值三、 桩上拔承载力计算,即当0<kil N 时p uk kil G T N +≤2/j sjk j j uk l q u T ∑=λuk T ——抗拔极限承载力标准值P G ——桩基自重j λ——抗拔系数,砂土取0.5~0.7,黏性土、粉土取0.7~0.8。
当桩长与桩径之比小于20时取小值。
如满足上式则桩基满足上拔承载力要求四、抗倾覆稳定性验算根据《架空送电线路基础设计技术规范》,土压力系数:)2/45(20βγ+= tg m 空间增大系数:ββζtg d l k )245cos(3210++= 基础的计算宽度:00dk d =ζ土的侧压力系数,粘性土取0.72,粉质粘土和粉土取0.6,砂土取0.38。
倾覆力ki V 的作用点到地面的高度kiki V M h =0 lh 0=η,查表8.1.4得 638.12=μ若极限倾覆力ki f u V r l md V ≥=ημ20,极限倾覆力ki f u M r l md V ≥=μ3则桩基满足抗倾覆稳定性要求五、桩身承载力验算 强度验算:d n ki n ki f W M A N ≤+ 整体稳定性验算:d Eki n ki n ki f N N W M A N ≤-+)8.01(ϕ 22λπEA N E =。
桩基承载力计算
第2土层为:粉砂,极限侧阻力标准值qsik=30Kpa
层面深度为:1.5m; 层底深度为:.0m
土层厚度h= 1.5 m
土层液化折减系数ψL=1
极限侧阻力Qsik=L×h×qsik×ψL=1.4× 1.5 ×30×1= 63 KN
第3土层为:粉质粘土,极限侧阻力标准值qsik=24Kpa
层面深度为:5.3m; 层底深度为:.0m
土层厚度h= 5.3 m
土层液化折减系数ψL=1
极限侧阻力Qsik=L×h×qsik×ψL=1.4× 5.3 ×24×1= 178.08 KN
第4土层为:粉质粘土,极限侧阻力标准值qsik=50Kpa
层面深度为:11.9m; 层底深度为:.0m
截面积As=.1225m
周长L=1.4m
第1土层为:粉质粘土,极限侧阻力标准值qsik=30Kpa
层面深度为:1.3m; 层底深度为:.0m
土层厚度h= 1.3 m
土层液化折减系数ψL=1
极限侧阻力Qsik=L×h×qsik×ψL=1.4× 1.3 ×30×1= 54.6 KN
总侧阻力设计值QsR=Qsk/γs= 684 KN
端阻力设计值QpR=Qpk/γp= 668 KN
基桩竖向承载力设计值R=Qsk/γs+Qpk/γp= 1128.68 /1.65+ 1102.5 /1.65= 1352 KN
──────────────────────────────────────────
★钻孔编号:ZK1
计算依据:《建筑桩基技术规范》JGJ94-94和本项岩土工程勘察报告
单桩竖向承载力设计值(R)计算过程:
桩型:预制桩、钢管桩
钢管桩承载力理论计算与现场试验结果分析
钢管桩承载力理论计算与现场试验结果分析陈建涛;李俊【摘要】As the pile foundation of the temporary structure of bridge construction, the actual bearing capacity of steel pipe pile is the important mechanical index of the temporary structure stability. In the design and calculation, the complex and relatively inaccurate soil mechanics parameters are often deviation with actual situation, so as the sedimentation of the steel pipe pile has deviation with the design. Through the field test of steel pipe pile, the strained condition of steel pipe pile in the actual rock and soil layer is determined, the rationality of the construction design parameters and feasibility of the construction technology are verified.%钢管桩作为桥梁施工临时结构的桩基础时,其实际的承载力是临时结构的稳定性的重要力学指标,而在设计计算时涉及到复杂而相对不准确的土力学参数,往往与实际情况有所偏差,导致钢管桩沉降与设计有所偏差,通过钢管桩现场试验的方法确定钢管桩在实际岩土层中的受力状态,验证施工设计参数的合理性和施工工艺的可行性.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2016(035)003【总页数】2页(P142-143)【关键词】钢管桩;承载力;理论计算【作者】陈建涛;李俊【作者单位】中铁一局勘察设计分公司,西安710054;国网宁夏电力公司中卫供电公司,中卫755000【正文语种】中文【中图分类】TU473.1+1钢管桩具有承载力高、打拔方便、施工灵活、施工效率高、可回收等特点,被广泛应用与施工栈桥、水上平台、临时墩等结构(如图1所示)。
钢管桩承载力验算(建筑类别)
北延桥钢管桩验算验算部位:选取全桥最不利荷载处-中支点墩柱一侧5m范围进行验算。
5m范围内钢管桩数量:顺桥向,按施工单位提供的钢管桩顺桥向支点位置5m,跨中位置6.5m间距可知,此段5m 范围内共计考虑顺桥向1排钢管桩。
横桥向,按施工单位提供图示,横桥向6根钢管桩,入土20m。
按上所述,顺桥向5m、横桥向18m桥宽范围内(桥梁面积90m2),共计6根钢管桩,桩入土20m。
一、施工单位提供的各项荷载值如下:恒载:1、底模、侧模采用竹胶板覆膜竹胶板自重:0.34kn/m22、顺桥向木枋(5×10)间距30cm自重:0.10kn/m23、横桥向木枋(12×12)间距60cm自重:0.30kn/m24、支架体系(碗扣式)自重:1.74kn/m2(腹板处)自重:1.06kn/m2(底板、翼缘板处)5、平台满铺木枋(15×15)自重:1.20kn/m26、纵联I36C工字钢(间距1.0m)自重:0.712kn/m27、横梁I36C工字钢(双拼)43m宽平台每排钢管桩受横联工字钢自重61.23kn活载:1、施工机具及人员荷载:2.5kn/m22、倾倒混凝土产生的荷载(泵送):4.0kn/m23、混凝土振捣产生的荷载:2.0kn/m2施工荷载吨/m2 桥梁面积(m2)荷载(吨)恒载 底模、侧模 0.034 90 3 顺桥向木枋 0.010 90 1 横桥向木枋 0.030 90 3 碗扣支架 0.117 90 10 平台满铺木枋 0.120 90 11 纵向工字钢 0.071 90 6 横向工字钢 0.068 90 6 活载 施工机具人员 0.250 90 23 倾倒混凝土 0.400 90 36振捣混凝土 0.200 90 18 梁体荷载 荷载(吨) 梁体荷载221 恒载合计 261 活载合计77恒载 1.0 活载1.0组合后荷载值F 总=1.0*261+1.0*77=338吨 此处为纵向1排,横向6列,故 单根钢管桩荷载值F=338/6=57吨 三、单根钢管桩抗力本次计算按试桩后对桩侧修正摩阻系数考虑 选取整个钢管桩范围内最不利钻孔ZK6计算,按桩入土20m ,顶标高0.808m ,底标高-19.192m 。
钢管桩承载力验算
北延桥钢管桩验算验算部位:选取全桥最不利荷载处-中支点墩柱一侧5m范围进行验算。
5m范围内钢管桩数量:顺桥向,按施工单位提供的钢管桩顺桥向支点位置5m,跨中位置6.5m间距可知,此段5m 范围内共计考虑顺桥向1排钢管桩。
横桥向,按施工单位提供图示,横桥向6根钢管桩,入土20m。
按上所述,顺桥向5m、横桥向18m桥宽范围内(桥梁面积90m2),共计6根钢管桩,桩入土20m。
一、施工单位提供的各项荷载值如下:恒载:1、底模、侧模采用竹胶板覆膜竹胶板自重:0.34kn/m22、顺桥向木枋(5×10)间距30cm自重:0.10kn/m23、横桥向木枋(12×12)间距60cm自重:0.30kn/m24、支架体系(碗扣式)自重:1.74kn/m2(腹板处)自重:1.06kn/m2(底板、翼缘板处)5、平台满铺木枋(15×15)自重:1.20kn/m26、纵联I36C工字钢(间距1.0m)自重:0.712kn/m27、横梁I36C工字钢(双拼)43m宽平台每排钢管桩受横联工字钢自重61.23kn活载:1、施工机具及人员荷载:2.5kn/m22、倾倒混凝土产生的荷载(泵送):4.0kn/m23、混凝土振捣产生的荷载:2.0kn/m2二、钢管桩受载计算施工荷载吨/m2 桥梁面积(m2)荷载(吨)恒载 底模、侧模 0.034 90 3 顺桥向木枋 0.010 90 1 横桥向木枋 0.030 90 3 碗扣支架 0.117 90 10 平台满铺木枋 0.120 90 11 纵向工字钢 0.071 90 6 横向工字钢 0.068 90 6 活载 施工机具人员 0.250 90 23 倾倒混凝土 0.400 90 36振捣混凝土 0.200 90 18 梁体荷载 荷载(吨) 梁体荷载221 恒载合计 261 活载合计77考虑荷载分项系数 恒载 1.0 活载1.0组合后荷载值F 总=1.0*261+1.0*77=338吨 此处为纵向1排,横向6列,故 单根钢管桩荷载值F=338/6=57吨 三、单根钢管桩抗力本次计算按试桩后对桩侧修正摩阻系数考虑 选取整个钢管桩范围内最不利钻孔ZK6计算,按桩入土20m ,顶标高0.808m ,底标高-19.192m 。
施工临时钢管桩承载力及钢管桩(柱)长度计算20200430002
施工临时钢管桩承载力及钢管桩(柱)长度计算本文档主要计算桥梁工程临时钢管立柱(桩)的承载力和入土深度,根据支座反力求出钢管桩受力后计算稳定承载力和局部稳定性,根据相关规范要求、荷载以及地质参数计算钢管柱(桩)抗力并以表格形式计算土深度。
计算思路清晰,表格简便实用。
一、钢管立柱选择钢管柱采用直径609mm、壁厚16mm的轧制无缝钢管,截面特性如下:钢管立柱根据所承受荷载、外露长度、入土深度以及钢材材质等因素计算确定长度。
二、钢管立柱承受荷载根据钢管桩钢横梁上传来荷载得到钢管立柱荷载表:1轴和6轴传来支座反力2轴和5轴传来支座反力3轴和4轴支座反力因前述简化荷载,故每个轴取最大支座反力确定荷载钢管立柱荷载表(KN)三、钢管立柱整体稳定承载计算1、长细比验算钢管考虑到计算长度:钢管钢管立柱最大外露长度为 2.4m,按照二端铰接确定计算长=L=2.4m。
度L回转半径:ix=20.973cm查《钢结构设计规范》,轴心受压构件允许长细比[λ]=150,/ ix=100/20.973=11.45<[150],满足要求。
钢管立柱长细比:λx= L2、稳定承载力计算查《钢结构设计规范》a类截面轴心受压构件稳定系数ψ=0.993稳定承载力N=ψ*f*A=0.993*205*1000*298.074/10000=6067KN钢管立柱最大竖向压力N=3735KN <稳定承载力5873KN ,稳定承载力满足要求。
四、钢管柱局部稳定性验算钢管桩外径与壁厚比Dg/t=60.9/1.6=38.1<允许值100*235/f yg =100*235/205=114.6,局部稳定性满足要求。
五、钢管柱入土深度计算1、钢管桩单桩竖向承载力(1)根据《建筑桩基技术规范》:钢管桩单桩竖向承载力Q uk =Q sk +Q p k=u∑q sik *L i +λp q pk *A p 本工程为开口桩径,且h b /d≥5,因此λp 取0.8(2)单桩竖向承载力特征值R a =Q uk /K ,根据规范安全系数取K 取2,因此Q uk =2R a(3)在轴心竖向力作用下N k ≤R a ,设计时取N k =R a ,因此Q uk =2R a =2N k ,设计时候按照《钢管立柱荷载表》荷载乘以2确定钢管桩单桩竖向承载力,并据此确定入土深度。
单桩竖向承载力特征值计算公式
单桩竖向承载力特征值计算公式单桩竖向承载力特征值计算公式是一种用于估算土层中单桩竖向承载力的标准公式,它可以帮助工程人员快速有效地评估桩末端的竖向承载力。
根据桩的不同形式,单桩竖向承载力特征值计算公式也有不同的形式,主要分为钢筋混凝土桩、钢管桩、木桩三种。
1.钢筋混凝土桩:单桩竖向承载力特征值计算公式为F=0.2Qt×B×D,其中Qt表示桩顶部抗压强度,B表示桩的直径或边长,D表示桩的基底高度。
2.钢管桩:单桩竖向承载力特征值计算公式为F=0.3Qt×D×L,其中Qt表示桩顶部抗拔强度,D表示桩的外径,L表示桩的基底高度。
3.木桩:单桩竖向承载力特征值计算公式为F=0.5Qt×B×D,其中Qt表示桩顶部抗压强度,B表示桩的直径或边长,D表示桩的基底高度。
以上三种桩类型的竖向承载力特征值计算公式不仅反映桩的基础地基条件,还反映桩体结构自身的特性,可以作为建立桩体竖向承载力的重要参考依据。
在计算桩体竖向承载力时,单桩竖向承载力特征值计算公式可以帮助工程人员简化复杂的地质条件和桩体结构影响因素,从而快速有效地确定桩末端的竖向承载力。
在计算桩体竖向承载力时,如果某一项因素出现异常,如桩体结构出现裂缝,此时,工程人员还需要结合实际情况加以修正,以确保桩末端的竖向承载力的精确性。
另外,为了更好地确定桩末端的竖向承载力,还需要对桩体施工过程中发生的变化进行及时跟踪,如桩基础下沉或倾斜度发生变化等。
如果检测发现变化超出了可接受范围,则需要及时采取措施调整桩体竖向承载力,以确保其安全性。
总之,单桩竖向承载力特征值计算公式可以帮助工程人员快速有效地评估桩末端的竖向承载力,并且在计算过程中要结合实际情况加以修正,以确保桩末端的竖向承载力的精确性。
此外,还需要对桩体施工过程中发生的变化进行及时跟踪,以确保桩末端的竖向承载力的安全性。
钻机平台荷载计算
钻机平台荷载验算
钢管桩的容许承载力计算公式:[P]=(αAбR +U∑αiLiτi)/2钢管桩穿过的土层有:第2-1层土:粉土,工程地质条件一般,分层标高-2.63~0.65,根据土质报告取τi=25kpa,第3-1层土:粉质粘土,工程地质条件较好,分层标高-2.53~-9.81,本土层分布地区较少,根据土质报告取τi=68kpa,第4-1层土:粉质粘土,工程地质条件较好,分层标高-2.59~-6.35,根据土质报告取τi=50kpa,αi及α取0.7。
排架受力分析:
采用的钢管桩Ф400、δ=6入土L=6m,以NE匝道3号立柱下承台NE3为例打设20根。
恒载计算:
钻机:12~15T T
导管、护筒、电箱及小工具:10T
20#方钢:5×12×50kg=3T
活载计算
施工人员:2T
混凝土运输的冲击荷载: 10T
钻机清孔振动荷载:G=10T
荷载组合:ΣG=15+10+3+2+10+10=50T
单根钢管桩所受荷载P=50/25=2T
单根容许承载力:
[P]=(αAбR +U∑αiLiτi)/2
=[0.7×0.22×3.14×1600+3.14×0.4×0.7×(2×25+4×50)]/2
=18.02t>P=2t,可以满足要求。
钢管静压锚杆桩承载力计算
人民 大厅(大三角)工程 钢管静压锚杆桩承载力计算一、工程概况:本工程为人民广 厅(大三角)工程,因工程需要,需对地下二层局部位置处增设4根静压锚杆桩。
锚杆桩按现成钢管产品,并根据本工程承载力要求及底板开洞因素,采用Φ325*10和Φ377*10较为合适,现根据Φ325*10和Φ377*10两种钢管,分别按30m 和35m 计算其抗拔承载力。
二、计算:暂按锚杆桩面标高在深8m 处计算。
则按土层分别,桩进入④土为9.2米,下表为锚杆桩在30m 和35m 两种长度所含土层分布。
单桩承载力按单桩抗拔承载力和桩身结构强度计算,取小值。
1、确定单桩竖向抗拔承载力设计值:Rd’=VsUp ∑+Gp ifsili λfsi=53.5kpa①、Ø325*10*30m : Rd’=6.130325.05.536.0⨯⨯⨯⨯π+23=637.5KNØ325*10*35m:Rd’=6.135 325.05.536.0⨯⨯⨯⨯π+23=744KN②、Ø377*10*30m:Rd’=712.8+27=740KNØ377*10*35m:Rd’=831.7+31.4=863KN2、桩身结构强度:需考虑2mm厚的腐蚀厚度:①、Ø325*8:Rd≤0.55fa’A’=7967.1mm2f=215N/mm2Rd=0.55×215×7967.1=942.1 KN②、Ø377*8:Rd≤0.55fa’A’=9274mm2f=215N/mm2Rd=0.55×215×9274=1096.6 KN三、结论按“单桩竖向抗拔承载力设计值抗拔承载力”和“桩身结构强度”计算结果取小值:。
钢管桩承载力计算公式
钢管桩承载力计算公式英文回答:The calculation of the bearing capacity of steel pipe piles is an important aspect in geotechnical engineering. There are several formulas and methods available for this calculation, depending on the specific conditions and requirements of the project.One commonly used formula is the Meyerhof equation, which calculates the ultimate bearing capacity of a steel pipe pile in cohesionless soils. The equation is given as:Qu = A Nq γ D.Where:Qu is the ultimate bearing capacity of the pile.A is the cross-sectional area of the pile.Nq is the bearing capacity factor.γ is the unit weight of the soil.D is the diameter of the pile.The bearing capacity factor, Nq, is determined based on the angle of internal friction of the soil. It can be obtained from tables or charts available in geotechnical engineering textbooks or software.Another commonly used formula is the Brinch Hansen equation, which takes into account the effect of skin friction on the bearing capacity of the pile. The equation is given as:Qu = A c Nc + A σ' Nq + A α Nγ。
钢管桩设计与验算
钢管桩设计与验算 Prepared on 22 November 2020钢管桩设计与验算钢管桩选用Ф800,δ=10mm 的钢管,材质为A 3,E=×108Kpa,I=64π(80.04-78.04)=×10-3M 4。
依据386#或389#墩身高度和周边地形,钢管桩最大桩长按30m 考虑。
1、桩的稳定性验算 桩的失稳临界力Pcr 计算 Pcr=22lEIπ=32823010936.1101.2-⨯⨯⨯⨯π=4458kN >R= 2、桩的强度计算 桩身面积A=4π(D 2-a 2) =4π(802-782)=钢桩自身重量 P ×30×102× =5844kg=桩身荷载p=+=б=p /A=×102/=/cm 2=3、桩的入土深度设计通过上述计算可知,每根钢管桩的支承力近,按规范取用安全系数k=,设计钢管桩入土深度,则每根钢管桩的承载力为×2=,管桩周长U=πD=×=。
依地质勘察报告,河床自上而下各层土的桩侧极限摩擦力标准值为:第一层粉质黏土厚度为3m ,τ=120Kpa 第二层淤泥粉质黏土厚度为4m ,τ=60Kpa 第三层粉砂厚度为,τ=90Kpa N=∑τi uh iN=120××3+60××4+90××h 3= =++=解得h 3=证明钢管桩不需要进入第三层土,即满足设计承载力。
钢管桩实际入土深度:∑h=3+4=7m 4、打桩机选型拟选用DZ90,查表得知激振动570kN ,空载振幅≮,桩锤全高,电机功率90kw 。
5、振动沉桩承载力计算根据所耗机械能量计算桩的容许承载力[]P =m1{()[]va A f m x 1223111βμα+-+Q}m —安全系数,临时结构取m 1—振动体系的质量m 1=Q/g=57000/981= Q 1—振动体系重力N g —重力加速度=981cm/s 2 A X —振动沉桩机空转时振幅A X = M —振动沉桩机偏心锤的静力矩μ—振动沉桩机振幅增大系数μ=A n /A xA n -振动体系开始下沉时振幅取f —振动频率转/Sa —振动沉桩机最后一击的实际振幅取 ν—沉桩最后速度取5cm/m in α1—土性质系数,查表得α1=20 β1—影响桩入土速度系数,查表得β1=[p]=5.11{517.0110.10.12.15.171.58202231⨯+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯+9×104}=5.11{85.1107401.26⨯+9×104}=5.11×*610 =1047438N=1047KN >N= 通过上述计算及所选各项参数说明:1)DZ90型振动打桩机,是完全能够满足本设计单桩承载力的。
钢管桩承载力计算
二、贝雷架检算:(参考文献:《路桥施工计算手册》) 1、荷载组合:1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+11+12+13 P=6962.54+65.35+13.42+18.86+84.78+95.12+267.1+90.77+686.9+549. 52+549.52+263.18+459=10106.06KN 均匀分部于 17 组贝雷架上,则每组贝雷架受力 F=P/17= 10106.06KN/17=594.47KN 即每组贝雷架上得均布荷载为 Q=594.47KN/15m=39.63KN/m 2、计算图示及结果如下:
11、倾倒砼时产生作于模板的水平荷载(取 2.0KN/m2) 11.2m×24.532m×2.0KN/m2=549.52KN
12、I25a 工字钢自重荷载: (24.532/0.6+1)×16.5m×38.08kg/m=263.18 KN
13、贝雷架自重荷载(贝雷片尺寸 3.115m×0.176m×1.500m): 5 片×34 排×2.7KN/片=459KN
淤泥层底标高为320m全风化泥质粉砂岩曾度标高为760m弱分化泥质粉砂岩层底标高为1050m由公式qukpk桩的极限侧阻力和桩端极限阻力标准值参照工程地质勘察报告u桩身周长600mm的情况f423038603140610003140366693kn2826kn94953kn考虑摩擦桩的安全系数k2及钢管桩的安全系数k07则单桩极限承载力为
14、I36a 工字钢自重荷载: 4 根×46.7m×60.005kg/m=112.09KN
钢管桩标准节设计承载力计算
钢管桩标准节设计承载力计算一、φ630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: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:λ=L/ix=20/0.22=90.7查《钢结构设计规范》表C--2得:φ=0.616考虑钢材的容许应力为[σ]=180MPa1.1 最大轴向力计算[]620.2192.5180100.6160.01180.364*10t N N a N N N A W σσφ-⋅⨯=+=+===⨯⋅⨯求得:935.1N KN = 1.2 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[λ]=100来控制。
[]=100=1001002 2.33466 4.66yy Li L i cm λ==⨯⨯==米强度复核:按照桩顶承受18KN 的水平力计算,由λ=100查《钢结构设计规范》表C--2得:φ=0.555[]2218000==4.05215/0.55524010N MPa f N mm A ϕ≤=⨯⨯⨯则采用2[28a 作为横联的时候,最大间距取4.6米。
1.2.2 φ42.6钢管横联采用φ42.6钢管横联(考虑锈蚀,壁厚为4mm )作为横联,按照最大长细比[λ]=100来控制。
[]=100=10010014.92149214.92yy Li L i cm mλ==⨯==强度复核:按照桩顶承受18KN 的水平力计算,由λ=100查《钢结构设计规范》表C--2得:φ=0.555[]2218000==6.11215/0.55553.0310N MPa f N mm A ϕ≤=⨯⨯则采用φ42.6作为横联的时候,最大间距取12米。
钢管桩承载力计算公式
钢管桩承载力计算公式1. 钢管桩承载力的计算原理钢管桩的承载力可以通过静力计算或动力计算来确定。
静力计算是指根据桩的几何形状和材料特性,利用经验公式或计算公式计算桩的承载力。
而动力计算则是指通过进行钻孔动力试验或动力触探试验,利用桩的动力响应曲线来计算桩的承载力。
在静力计算中,通常采用了双曲线法(Davisson法)和极限承载力法(P-Y法)等方法来计算钢管桩的承载力。
2. 双曲线法双曲线法是一种常用的静力计算方法,它是根据桩侧摩阻力的特性曲线来计算桩的承载力。
该方法假设桩的侧摩阻力与桩位移之间的关系可以用双曲线来表示,通过确定双曲线曲线参数,即可计算出桩的承载力。
双曲线法的计算步骤如下:(1)确定桩的几何参数,包括桩的直径、墙厚等;(2)根据不同的土层性质和桩的深度,确定桩侧摩阻力的双曲线参数;(3)根据双曲线参数和桩的几何参数,计算桩的承载力。
3. 极限承载力法(P-Y法)极限承载力法是一种基于土-结构相互作用的计算方法,它将桩的承载力看作是土-结构界面的相互作用结果。
该方法假设土体的应力-应变关系可以用P-Y曲线来表示,通过确定P-Y曲线参数,即可计算出桩的承载力。
P-Y法的计算步骤如下:(1)确定桩的几何参数,包括桩的直径、墙厚等;(2)根据不同的土层性质和桩的深度,确定P-Y曲线参数;(3)根据P-Y曲线参数和桩的几何参数,计算桩的承载力。
4. 钢管桩承载力计算公式钢管桩的承载力计算公式是基于以上静力计算方法的结果,通常是由工程实践中总结出的经验公式或基于理论分析得到的计算公式。
根据桩的类型和计算方法的不同,有多种不同形式的计算公式。
下面以双曲线法和P-Y法为基础,给出一些典型的钢管桩承载力计算公式:(1)双曲线法计算公式:在使用双曲线法计算桩的承载力时,可以使用以下公式:Nc = c1*As*σ + c2*As*σ^2其中,Nc为桩基础所承受的轴向力;c1、c2为双曲线法参数;As为桩的截面面积;σ为桩的侧面土压力。
钢管桩计算
一、钢管桩计算由于中间跨25m远远大于边跨,故仅计算中跨支架。
纵向贝雷主要承受系杆重量、中横梁重量。
各项重量参见下表:单位KN注:拱肋及风撑浇筑时系杆和中横梁强度已达到90%以上且已部分张拉,故该荷载不计入纵、横向贝雷支架中。
10米系杆吊装时有两个支点,其中一个支点落在边跨上,根据上表可得荷载为:499.2*4/2+4492.8+127*13=7142.2KN纵向支架自身重量:21*12*270kg=68040kg=680KN边支墩横向支架自身重量:4*5*270kg=5400kg=54KN中支墩横向支架自身重量:6*5*270kg=8100kg=81KN纵向贝雷荷载通过横向贝雷传递给钢管桩,中间支架设置三个横向支点,边支墩受力为每个支点受力(7142.2+680)/4=1955KN;中支墩受力为1955*2=3910KN,边支墩设置12根钢管桩,每个桩受力为(1955+54)/12=167.4KN 中支墩设置20根钢管桩,每个桩受力为(3910+81)/20=199.6KN 根据以上可得,中支墩的钢管桩为最不利,每根桩桩顶反力F 0=199.6KN 。
结合工程概况中的地质情况,从而可以计算得出钢管桩的具体打入土体的深度和桩长。
本桥管桩采用钢管桩。
根据《公路桥涵地基与基础设计规范JTGD63-2007》5.3.3-2,对于沉桩的容许承载力[]P :打入、震动下沉的桩的容许承载力:[]()∑+=αααAR l q U P i ik i 21式中:[]P ——桩的容许承载力(KN ); U ——桩身截面周长(m ); i l ——各土层厚度(m ); A ——桩底支撑面积(m 2);αα,i ——震动沉桩对各土层桩周摩阻力和桩底承压力的影响系数; 本桥的震动下沉的钢管桩采用Φ529mm 、壁厚为8mm 。
地基承载力按1.5系数考虑,土层参考概况中的土质情况。
根据以上有:[]kN F P 5.3855.10=⨯=;m d U 27.3513.0529.0=⨯+⨯=⋅=πππ; 222013.0265.0m r A =⨯=⋅=ππ; 查表得:对于打入桩αα,i 为1.0; 根据地勘土层从上到下土层如下:表层素填土为施工开挖后回填堆载,实际桩位处均为淤泥质粉质粘土(土层3),故表层土侧摩阻系数按14考虑。
各种桩的计算公式
各种桩的计算公式桩是一种在土层或岩石中起垂直支撑和传递建筑物或其他结构荷载的元素。
根据不同的设计要求和地质条件,可以选择不同类型的桩,如桩的形式、材料和施工方法等。
下面将介绍一些常用的桩的计算公式:1.钢筋混凝土桩(PHC桩)的计算公式:(1)桩身侧面摩擦力计算:F=πDLq其中,F表示摩阻力,D表示桩身直径,L表示桩身长度,q表示土的侧向抗力。
(2)桩身端部承载力计算:Qb=πDLc+πD²/4R其中,Qb表示桩身端部承载力,Lc表示桩身长度,R表示桩身底端净侧阻力。
(3) 桩身总承载力计算:Qult=Qb+Fs其中,Qult表示桩身总承载力,Fs表示桩身的摩擦力。
2.钻孔灌注桩(CGP桩)的计算公式:(1) 桩身总承载力计算:Qb=πDνcn+πD²/4Rs其中,Qb表示桩身总承载力,D表示桩身直径,νcn表示桩身侧阻力系数,Rs表示桩身底端净端阻力。
(2) 桩身摩阻力计算:F=2πDLqd其中,F表示桩身的摩阻力,D表示桩身直径,L表示桩身长度,q表示土的侧向抗力,d表示桩身摩擦阻力系数。
3.钢管桩的计算公式:(1)桩身摩擦力计算:F=πDLq其中,F表示桩身的摩擦力,D表示桩身直径,L表示桩身长度,q表示土的侧向抗力。
(2)桩身端部承载力计算:Qb=πDLc+πD²/4R其中,Qb表示桩身端部承载力,Lc表示桩身长度,R表示桩身底端净侧阻力。
(3) 桩身总承载力计算:Qult=Qb+Fs其中,Qult表示桩身总承载力,Fs表示桩身的摩擦力。
4.微桩的计算公式:(1) 桩身摩阻力计算:F=2πDLqd其中,F表示桩身的摩阻力,D表示桩身直径,L表示桩身长度,d表示桩身摩擦阻力系数。
(2) 桩身端部承载力计算:Qb=πDLcn+πD²/4R其中,Qb表示桩身端部承载力,Lc表示桩身长度,νcn表示桩身侧阻力系数,R表示桩身底端净侧阻力。
以上是一些常用的桩的计算公式,每种桩的计算公式都基于其特定的几何形状、地质条件和材料特性。
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549.52+263.18+459+112.09+33.95+599.42
=10851.52KN
∵ P<F
∴ 钢管桩达到承载力要求
3、稳定性检算
钢管截面积 A=18526mm2
惯性矩
I=806753140mm4
i=(I/A)1/2=208.7mm λ=kl/i= 0.7×10×103/208.7=33.5 查表得ф=0.943 σ= P/Aф=10851.52/(34×18526×0.943)
由公式 QUK=QSK+QPK=λSUΣqsikIi+λqpkAp (当 hb/ds<5 时,λp=0.16 hb/dsλS; 当 hb/ds≥5 时,λp=0.8λS=
式中:qsik、qpk——桩的极限侧阻力和桩端极限阻力标准值(参照《工程地 质勘察报告》)
U——桩身周长
Ii——土分层深度 Ap——桩端面积 λp——桩端闭口效应系数,对闭口桩λp=1,对敞口桩取上述计算 值 hb——桩端进入持力层厚度 ds——钢管桩外径 λS——侧阻挤土系数,闭口桩取λs=1,敞口桩 ds<600mm 的情况 下,取λs=1.0 因 此 , 由 上 述 计 算 公 式 得 出 F=(4.2×30+3.8×60) ×3.14×0.6+1000×3.14×0.32=666.93KN+282.6 KN=949.53KN 考虑摩擦桩的安全系数 K=2 及钢管桩的安全系数 K’=0.7,则单桩极限承 载力为:
由于贝雷架作用点于钢管桩相重合,即工字钢无剪力、弯距和挠度存在,即 工字钢满足要求。 四、钢管桩检算:
根据设计院提供的左幅 3#墩、4#墩、右幅 2#墩、3#墩的地质详钻图,并经 过地质岩层比较,将地质最不利的左幅 4#墩位置作为检算依据。确定打入钢管 桩的长度。
1、根据地质详钻图资料:淤泥层底标高为-3.20m 全风化泥质粉砂岩曾度标高为-7.60m 弱分化泥质粉砂岩层底标高为-10.50m
14、I36a 工字钢自重荷载: 4 根×46.7m×60.005kg/m=112.09KN
15、20mm 厚钢板自重荷载(与钢管桩焊接,80cm×80cm) 34 块×0.8×0.8×0.02×7.8×103kg/m3=33.95 KN
16、钢管桩自重荷载:(二排,每排 17 根Ф60cm 钢管桩) 钢管桩是由钢板卷制焊接而成,考虑地质比较坚硬,钢板选择 12mm 厚度。 因此单根钢管桩自重荷载为: 10m×3.14×0.6m×0.012×7.8×103kg/m3=17.63KN
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8、砂箱顶承重方木自重荷载: 18.5m×24.532m×0.15m×0.1m×8.0KN/m3/0.6m =90.77KN
9、人和机具在模板上移动荷载(取 2.5 KN/m2): 11.2m×24.532m×2.5KN/m2=686.9KN
10、振动砼产生的荷载: (1).计算底模承载力时取 2.0KN/m2 11.2m×24.532m×2.0KN/m2=549.52KN (2).计算侧模承载力时取 4.0KN/m2 1.45m×24.532m×4.0KN/m2=142.29KN
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(1)强度验算 Mmax=1114.59KN·m<【M】=2×1687.5×0.9=3037.5 KN·m Qmax=297.23KN <【Q】=2×245.2×0.9=441.4KN ∴ 强度满足要求! (2)挠度验算 E=2.1×1011Pa, I=2×250500cm4=0.00501m4 f=5qL4/384EI=5×39.63×154/384×210×109×0.00501=24.8mm f<【f】= 15×103/600=25mm ∴ 满足要求! 三、工字钢检算: 钢管桩面用两根 I36a 双拼做主梁,考虑管桩间距在 2.8m 以内,只要求检 算其强度: 1、荷载组合:1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+11+12+13+14 P=6962.54+65.35+13.42+18.86+84.78+95.12+267.1+90.77+686.9+549.52+5 49.52+263.18+459+112.09=10218.15KN
1、箱梁恒载计算: 50#砼湿载:265.3m3×24.10KN/m3=6393.73KN 钢筋及钢铰线荷载:487.5KN+81.31KN=568.81KN 恒载:6393.73+568.81=6962.54KN
2、底模自重荷载:(底模重量按 8.0KN/m3,底模铺设至施工范围外 1m): 0.018m×18.5m×24.532m×8.0KN/m3=65.35KN
11、倾倒砼时产生作于模板的水平荷载(取 2.0KN/m2) 11.2m×24.532m×2.0KN/m2=549.52KN
12、I25a 工字钢自重荷载: (24.532/0.6+1)×16.5m×38.08kg/m=263.18 KN
13、贝雷架自重荷载(贝雷片尺寸 3.115m×0.176m×1.500m): 5 片×34 排×2.7KN/片=459KN
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某大桥支架模板及钢管桩承载力计算
某大桥现浇梁左幅 3#~4#、右幅 2#~3#墩跨河涌,采用打钢管桩搭设贝雷架 作为支架,再利用砂箱调整底模标高的方案。
以左幅 3#~4#墩跨为例: 一、计算荷载(注:承受于钢管桩上的荷载以 24.532m 计,实际浇筑长度为 47m, 另外部分为满堂门式支架方案)
6、模板底方木自重荷载(分配梁枋木横桥向布置,间距 30cm) (11.2m+1.67m×2)×24.532m×0.1m×0.1m×8.0KN/m3/0.3m =95.12KN
7、侧模及内模分配梁枋木自重荷载(纵桥向布置,间距 20cm) (1.45m+0.16m+12m) ×24.532m×2×0.1m×0.1m×8.0KN/m3/0.2m =267.1KN
二、贝雷架检算:(参考文献:《路桥施工计算手册》) 1、荷载组合:1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+11+12+13 P=6962.54+65.35+13.42+18.86+84.78+95.12+267.1+90.77+686.9+549. 52+549.52+263.18+459=10106.06KN 均匀分部于 17 组贝雷架上,则每组贝雷架受力 F=P/17= 10106.06KN/17=594.47KN 即每组贝雷架上得均布荷载为 Q=594.47KN/15m=39.63KN/m 2、计算图示及结果如下:
=18.27Mpa 取安全系数 K=2 则 2σ=2×18.27=36.54 Mpa<【σ】=170 Mpa 整体稳定性满足要求!
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∴ 每片工字钢受力:P/4=10218.15KN/4=2554.54KN 又由 17 组贝雷架传力于工字钢 即:F=2554.54KN/17=150.27KN 查表得:I36a 工字钢 Wx=877.6cm3, Ix=15796cm4 2、计算图示及结构如下:
3、侧模自重荷载: 0.018m×1.9m×24.532m×2×8.0KN/m3=13.42KN
4、翼板底模及箱体顶模自重荷载: 0.018m×2.67m×24.532m×2×8.0KN/m3=18.86KN
5、内模自重荷载: 0.018m×12m×24.532m×2×8.0KN/m3=84.78KN
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F=0.7×949.53KN/2=332.34KN 因此 34 根钢管桩的极限摩阻力为 11299.56KN 2、荷载组合:1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+11+12+13+14.35+13.42+18.86+84.78+95.12+267.1+90.77+686.9+549.52+