钢板桩受力计算
钢板桩受力计算范文
钢板桩受力计算范文钢板桩是一种用于临时或永久结构工程中的地基支撑构件。
它由一块或多块钢板组成,通过挤入地面形成一个连续的垂直墙体。
钢板桩的受力计算是设计和施工过程中非常重要的一部分,它有助于确保桩的稳定性和安全性。
1.桩在水平方向的受力计算:在水平方向上,钢板桩主要受到水平土压力的作用。
这个土压力是由于土体和桩之间的摩擦力造成的。
根据土体力学的原理,水平土压力可以根据土壤的侧压系数和桩的深度进行计算。
2.桩在垂直方向的受力计算:在垂直方向上,钢板桩主要由于竖向土压力和桩身自重所受到的力。
竖向土压力是由于土体的重力作用向下施加在桩上的力。
桩身的自重力则是由于桩的重量向下施加在桩上的力。
这些力的大小可以采用土力计算公式进行估算。
3.桩的抗弯和扭矩受力计算:在一些特殊情况下,钢板桩可能会受到抗弯和扭矩的作用。
这通常发生在桩的顶部或底部,或者在桩的连接处。
对于这种情况,需要进行弯曲和扭矩受力的计算,以确保桩的强度和稳定性。
4.桩的稳定性计算:钢板桩的稳定性是确定桩能否承受水平和垂直荷载的重要指标。
稳定性计算包括桩的轴向稳定性和侧向稳定性两个方面。
轴向稳定性计算主要涉及桩的抗压能力和桩端的侧向剪切强度,而侧向稳定性计算则包括桩的侧向位移、倾斜和滚动等方面。
以上是钢板桩受力计算的一般内容。
在实际的工程设计中,需要根据具体的工程情况和材料特性进行细化的计算。
此外,还需要考虑土壤条件、水文地质条件、施工工艺和设计荷载等因素,以确保钢板桩的性能和可靠性。
因此,在进行钢板桩受力计算时,建议请专业工程师进行详细的设计和分析。
钢板桩水平承载力计算
钢板桩水平承载力计算
钢板桩是一种常用的基础工程材料,在工程建设中扮演着重要的角色。
钢板桩的水平承载力计算是评估其在水平方向上承受荷载能力的重要指标。
水平承载力的计算对于工程设计和施工具有重要的指导意义,可以确保工程的安全可靠性。
钢板桩的水平承载力计算通常基于土壤力学的基本原理和桩基相互作用的分析。
在进行水平承载力计算时,需要考虑桩体与土壤的相互作用,以及桩体本身的受力特性。
土壤的类型、密度、强度等因素都会对水平承载力产生影响,因此在进行计算时需要对土壤的性质进行全面的了解和分析。
在进行钢板桩水平承载力计算时,首先需要确定桩的几何参数,包括桩的截面形状、尺寸和长度等。
然后根据土壤的力学性质和桩基相互作用的原理,采用合适的计算方法进行计算。
常用的计算方法包括极限平衡法、有限元法等,通过这些方法可以得到钢板桩在水平方向上的承载力大小。
在实际工程中,钢板桩的水平承载力计算是非常重要的,可以帮助工程师合理设计桩基结构,确保其在承受水平荷载时不会发生破坏或变形。
合理的水平承载力计算可以提高工程的安全性和可靠性,减少工程事故的发生。
总的来说,钢板桩水平承载力计算是基础工程设计中的重要内容,
需要根据具体工程条件和要求进行合理的计算和分析。
只有通过科学的计算方法和严谨的工程设计,才能确保钢板桩在工程中发挥良好的作用,保障工程的安全和稳定。
希望工程师们在进行钢板桩水平承载力计算时,能够认真对待,严格按照规范要求进行设计,为工程建设提供可靠的基础支撑。
钢板桩支护设计
钢板桩支护设计计算1 主要计算内容钢板桩支护设计中主要进行以下计算:(l)钢板桩内力计算。
(2)支撑系统内力计算。
(3)稳定性验算。
(4)变形估算。
各项计算内容又包含多个子项,下面逐个阐述其计算方法及步骤。
2 计算方法及步骤2.1 钢板桩内力计算对钢板桩进行内力分析的方法很多,设计时应根据支护的构造形式选择合适的分析方法,本文仅对等值梁法进行介绍,计算步骤如下。
(l)计算反弯点位置。
假定钢板桩上土压力为零的点为反弯点,设其位于开挖面以下y 处,则有:整理得:(1)式中,,——坑内外土层的容重加权平均值;H——基坑开挖深度;K a——主动土压力系数;K pi——放大后的被动土压力系数。
(2)按简支梁计算等值梁的最大弯矩和支点反力。
等值梁法计算简图如图1所示。
(3)计算钢板桩的最小人土深度。
由等值梁BG求算板桩的人土深度,取,则由上式求得(2)桩的最小人土深度:t0=y+x (3)如桩端为一般的土质条件,应乘以系数1.1~1.2 ,即t= (1.1~1.2)t0对于多层支点的支护体系,常采用等弯矩布置的形式以充分利用钢板桩的抗弯强度,减少支护体系的投人量。
其计算步骤为:a.根据所选钢板桩型号由以下公式确定最大悬臂长度h 。
(4)式中,f——钢板桩抗弯强度设计值;W——截面抗弯模量;、K a——同前b.根据表1确定各支撑跨度。
2.2 支撑系统内力计算多层支撑点布置见图2支撑内计算主要是分析围檩和撑杆(或拉锚)的内力,围檩为受均布荷载作用的连续梁,均布荷载的大小可按下式计算:(5)式中,q k——第k层围凛承受的荷载;H—―围檩至墙顶的距离;——相临两跨度值。
撑杆按偏心受压构件计算其内力即可,作用力为:(6)式中,——相临两支撑间距。
2.3 稳定性验算支护体系的稳定性验算是基坑工程设计计算的重要环节,主要包括整体稳定性分析、抗倾覆或踢脚稳定性分析、基底抗隆起稳定分析和抗管涌验算等。
(1)整体稳定性分析。
深基坑支护钢板桩计算
深基坑支护钢板桩计算钢板桩支护的计算主要涉及以下几个方面:钢板桩的承载力计算、钢板桩垂直位移的计算、基坑变形的计算。
一、钢板桩的承载力计算钢板桩的承载力计算主要包括以下几个方面:钢板桩的水平抗拔承载力、钢板桩的滚压承载力、钢板桩的斜拉承载力。
下面以一个典型的直立式钢板桩为例进行说明。
1.钢板桩的水平抗拔承载力计算钢板桩的水平抗拔承载力计算可以通过查表或者进行有限元分析来进行。
常用的计算方法是利用桩的长细比进行计算。
根据经验公式,可以得到钢板桩的承载力与钢板桩的面积、宽度、桩长和土壤的黏聚力等参数有关。
2.钢板桩的滚压承载力计算钢板桩的滚压承载力计算是指钢板桩在地下水压作用下,产生的滚压力。
根据经验公式,可以得到钢板桩的承载力与土壤的内摩擦角、钢板桩的摩擦力等参数有关。
3.钢板桩的斜拉承载力计算钢板桩的斜拉承载力计算是指钢板桩在施工过程中产生的地下水压、土压力等作用下,钢板桩受力情况的计算。
根据结构力学的基本原理,可以得到钢板桩的受力情况,进而计算钢板桩的斜拉承载力。
二、钢板桩垂直位移的计算在钢板桩支护中,垂直位移是一个重要的考虑因素。
钢板桩的垂直位移计算主要涉及以下几个方面:钢板桩与土壤的相互作用、钢板桩的滚压位移、土壤的压缩变形等。
1.钢板桩与土壤的相互作用钢板桩与土壤之间存在着相互作用,钢板桩在施工过程中会对土壤产生挤压作用,从而引起土体的变形。
根据土力学的基本原理,可以计算出土壤的变形情况,进而得到钢板桩的垂直位移。
2.钢板桩的滚压位移钢板桩的滚压位移是指钢板桩在地下水作用下,由于土壤的变形而引起的钢板桩的位移。
根据基本原理,可以通过计算地下水的压力、土壤的变形等参数,得到钢板桩的滚压位移。
3.土壤的压缩变形土壤的压缩变形是指土壤在外力作用下产生的变形现象。
在深基坑支护中,土壤的压缩变形对钢板桩的垂直位移有一定影响。
通过考虑土壤的力学性质,可以计算土壤的压缩变形,进而得到钢板桩的垂直位移。
钢板桩计算书(开挖5-6m)
钢板桩围堰计算书(二)目录第一章设计条件 (1)1.1工程概况 (1)1.2设计概况 (1)1.3主要计算依据 (2)1.4荷载计算 (2)1.5土体参数 (3)1.6 材料特性 (4)第二章基坑支护结构受力计算 (4)2.1 计算工况 (4)2.2 钢板桩计算 (4)2.2.1工况一 (4)2.3 围檩及支撑 (6)第三章基坑稳定性验算 (9)3.1钢板桩入土深度验算 (9)3.2基坑隆起稳定性计算 (9)3.3基坑渗流稳定性计算 (11)第一章设计条件1.1工程概况主线承台位于陆地上,开挖深度3.6m-7.8m,根据基坑开挖深度,拟定3种类型钢板桩围堰。
开挖6m以上,选用18m长钢板桩围堰,2层支撑;开挖5-6m,选用18m长钢板桩,1层支撑;开挖5m以下,选用12m长钢板桩,1层支撑。
本计算书验算ZX78#(开挖5.6m)承台围堰受力情况。
78#承台水文资料及设计参数计算,统计如下:(1)钢板桩顶标高: +6.5m(2)钢板桩底标高: -11.5m(3)承台顶标高: +4.5m(4)承台底标高: +0.7m(5)围檁标高: +5.5m(5)承台高度: 3.8m(6)地面标高: +6.2m(7)地下水位: +4.9m1.2设计概况承台尺寸12×12×3.8m,钢板桩围堰内轮廓尺寸为15.2×15.2m,高12m。
采用拉森—400×170型钢板桩,承台为一次性浇筑,按照开挖深度设置一道围檩及支撑。
围檁采用2I45,斜撑均采用2I32。
施工工艺:插打钢板桩并合拢,开挖至第一层围檁标高位置,安装第一道围檩及支撑;开挖至基坑底;浇筑10cmC20混凝土垫层;待垫层混凝土达到强度后,进行承台施工。
图1.1 钢板桩围堰及内支撑平面图图1.2 钢板桩围堰立面图1.3主要计算依据(2)、《公路桥涵设计通用规范》(JTG D-60 2004);(3)、《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2011);(4)、《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012);(5)、《钢结构设计标准》(GB 50017-2017);(6)、《土力学》第二版中国建筑工业出版社;(7)、《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011)(8)、沪杭甬高速详细工程地质勘察报告;(9)、土工试验报告;1.4荷载计算1、土压力的计算根据W.J.M 朗金(Ran King )理论可得: 主动土压力计算公式:2tan (45)2tan(45)222a a p h c hK ϕϕγγ=︒--︒-=-其中,2tan (45)2a K φ=︒-式中:γ——墙后填土的重量(3/kN m ),地下水位以下用浮重度; h ——计算主动土压力强度的点至填土表面的距离(m ); ϕ——填土的内摩擦角(°); a K ——主动土压力系数 c ——填土黏聚力(2/m kN ) 被动土压力计算公式:2tan (45)2tan(45)222p p p h c hK ϕϕγγ=︒++︒+=+其中,2tan (45)2p K ϕ=︒+式中:p K ——被动土压力系数 2、水压力的计算静水压力计算公式:h p γ=1.5土体参数全线承台地质情况大致相同,承台埋设于原有待拆除路基下方,从原有路基标高至钢板桩底标高之间土体为原路基填土,粉土,由于原路基填土无实验参数,近似参考粉土土体参数。
拉森钢板桩受力验算
拉森钢板桩受力验算因本工程施工区地质情况复杂,且无明显变化界限。
为确保施工安全,选取有代表性的地质断面分别计算荷载,取最不利荷载对拉森扣板桩支护进行验算,作为最终支护标准。
根据工程地质勘察报告及现场实际开挖获取的地质资料提取验算参数。
1、基坑参数基坑顶标高为,底标高为,开挖深度为。
拉伸钢板桩采用Ⅳ型12m长密扣拉森钢板桩。
围檩采用H350*350型钢。
2、拉森钢板桩参数钢板桩型号每延米截面积cm2每延米惯矩Ix(cm4)每延米抵抗矩Wx(cm3)容许弯曲应力[σw](MPa)容许剪应力[τ](MPa)备注SKS PⅣ38600 2270 210 1203、拉森钢板桩最大悬臂长度的计算:、开挖深度h=3m以上进行拉森钢板桩支护,根据地质报告取值得:r=(×+×)/3=KN/m3φ=(23×+×)/3=Ka=tga2(45°-φ/2)=q=r×h×Ka=m拉森钢板桩最大悬臂长度计算、SKSPⅣ型拉森钢板桩(只用于开挖深度4~6.5m的基坑)M max≦Wx×[σw]1/6*h*h**h**10000≦1340*210故h≦2.52m因SKSPⅣ型拉森钢板桩用于开挖深度为4~6.5m的基坑,大于其最大悬臂长度,故需加围檩。
4、拉森钢板桩入土深度、土的参数计算根据设计要求,基坑开挖深度在4~6.5m采用12m SKSPⅣ型拉森钢板桩。
12m SKSPⅣ型拉森钢板桩(取土层最大影响深度12m):r=(×+×+×+×+×)/12=KN/m3φ=(23×+×+×+×+×)/9=Ka=tga2(45°-2)=Kp=tga2(45°+2)=、计算简图根据钢板桩入土的深度,按单锚浅埋板桩计算,假定上端为简支,下端为自由支承。
钢板桩计算书(优质特享)
目录1设计资料 (1)2钢板桩入土深度计算 (1)2.1内力计算 (1)2.2入土深度计算 (2)3钢板桩稳定性检算 (3)3.1管涌检算 (3)3.2基坑底部隆起验算 (4)4围囹检算 (5)4.1工况分析与计算 (5)4.1.1工况一 (5)4.1.2工况二 (6)4.1.3工况三 (7)4.1.4工况四 (8)4.1.5工况五 (9)4.1.6工况七 (11)4.1.7工况八 (12)4.1.8工况九 (13)4.2围囹计算 (14)4.2.1顶层围囹 (15)4.2.2第一层围囹 (16)4.2.3第二层围囹 (17)4.2.4第三层围囹 (17)4.2.5第四层围囹 (18)5对撑和斜撑检算 (19)南淝河特大桥连续梁主墩承台 钢板桩围堰施工计算书1设计资料(1)桩顶高程H1:8.0m ,汛期施工水位:7.0m 。
(2)地面标高H 0:8m ;基坑底标高H3:-1.54m ;开挖深度H :9.54m 。
(3)封底混凝土采用C30混凝土,封底厚度为1m 。
(3)坑内、外土的天然容重加权平均值1r 、2r 均为:18.9KN/m 3;内摩擦角加权平均值 8.18=ϕ;粘聚力C :24KPa 。
(4)地面超载q :按70吨考虑,换算后为10KN/m 2。
(5)钢板桩采用国产拉森钢板桩,选用鞍IV 型(新)(见《施工计算手册》中国建筑工业出版社P290页)钢板桩参数 A=98.70cm 2,W=2043cm 3,[]δ=200Mpa ,桩长18m 。
2钢板桩入土深度计算 2.1内力计算(1)作用在钢板桩上的土压力强度及压力分部见图2.1根据《简明施工计算手册》中国建筑工业出版社,P284页(5-89、5-90)公式得:51.028.1845tg K o o2a =-=)(95.128.1845tg K oo2pi =+=)(钢板桩均布荷载换算土高度0h :m r q h 53.09.18/10/0===(2)支撑层数及间距按等弯矩布置确定各层支撑的间距,则拉森Ⅳ型钢板桩顶部悬臂端的最大允许跨度,根据《简明施工计算手册》中国建筑工业出版社,P284页(5-96)公式得:[]35351.09.182043102006r W 6h ⨯⨯⨯⨯==a K δ=2940mm=2.9mh1=1.11h=1.11*2.9=3.2m h2=0.88h=0.88*2.9=2.6m h3=0.77h=0.77*2.9=2.2m根据施工需要调整支撑布置h1=2.1m ,h2=2.1m ,h3=1.6层数为3层。
钢板桩计算
北兴塘大桥钢板桩计算书钢板桩按拉森Ⅳ型设计,长度12.0米,设计施工水位1.80米,采用浮箱打桩平台上的1.8t柴油打桩机水上插打钢板桩,并敷设钢围囹。
围堰尺寸:11.6m ×22.0m,每个围堰需钢板桩168根。
并以左幅10#为例进行计算。
河床地质情况为淤泥质压黏土。
见钢板桩围堰布置图。
施工步骤:第一层围囹制作安装抽水3m 第二层围囹制作安装挖基坑土方水下砼封底一、第一层围囹敷设完成后抽水3m,验算钢板桩和围囹的强度。
受力图为:1、计算土压力零点K的位置:λp=γtg2(45º+20º/2)=36.72 KN/m3λa=γtg2(45º-20º/2)=8.82 KN/m3由λp×u = λ水×h +λa×u 得u=λ水h/(λp-λa)=10×3/(36.72-8.82)=1.075m2、由等值梁AK根据平衡计算支撑反力T s和K点剪力Q kTs = ∑P(h+u+a)/(h+u-h0)=45×(3+1.075-2)/(3+1.075-0.3)=24.74 KN/mQ k = ∑P(a-h0)/(h+u-h0)=45×(2-0.3)/(3+1.075-0.3)=20.26 KN/m取Ts值计算第一层围囹的强度,围囹选用I36b双工字钢,横撑选用直径60cm钢桩,满足要求。
3、由等值梁KG计算钢板桩的入土深度,∑M g=0,则:Q k×x=1/6×[λp×x-λ水(h+u+x)-λa×(u+x)] x2代入数据解得: x =4.37 mt=u+1.2x=6.32m<8m 满足要求4、由等值梁法求算最大弯矩M max值由上图的几何关系得: t/e t=u/e ae t= e a t/u ①由断面剪力为零条件得E a1+1/2×ue a=T s+1/2×te t②将①代入②得E a1+1/2×ue a=T s+1/2×te a×t×t /ut2 = (E a1+1/2×u×e a-T s)×2u/e a=(45+1.075×8.82×1.075/2-24.74)×2×1.075/(8.82×1.075) =5.7m t=2.39m由① e t= e a t/u=8.82×2.39×1.075/1.075=21.08 KN/m2确定第一次抽水之后最大弯矩M maxM max= E a1×(1/3×h+u+t)+1/2×ue a(2/3×u+t)-1/2×te t×1/3×t -T s(h+u+t) =35.64 KNm由于此弯矩比较小,钢板桩满足要求。
钢板桩力学计算范文
钢板桩力学计算范文钢板桩是一种常用的基础施工材料,广泛应用于土木工程、建筑工程和水工工程等领域。
在进行钢板桩的力学计算时,需要考虑以下几个方面:刚度计算、挠度计算、轴力计算、弯曲计算以及地基承载力的计算。
首先,钢板桩的刚度计算是非常重要的。
刚度决定了钢板桩在承受荷载时的变形情况。
常见的刚度计算方法有弯曲刚度和剪切刚度两种。
弯曲刚度可以通过钢板桩的截面形状、材料性质和尺寸来计算,而剪切刚度可以通过计算钢板桩的剪切模量来得到。
这些刚度计算可以帮助工程师来预测钢板桩在实际工程中的受力性能。
其次,挠度计算是钢板桩力学计算中的另一个重要方面。
挠度是指钢板桩在受力后的变形情况,对工程的安全性和稳定性有着重要的影响。
挠度计算可以通过应用力学方程和滞后效应计算得到。
在实际工程中,需要根据工程的要求来确定钢板桩的最大允许挠度,以确保工程的安全性。
第三,轴力计算是指钢板桩在受到纵向荷载时的受力情况。
轴力计算需要考虑钢板桩的截面形状、材料性质和纵向荷载的大小。
在进行轴力计算时,通常可以应用静力平衡原理,将受力分析转化为求解线弹性材料的内力分布问题,进而得到钢板桩的轴力。
第四,弯曲计算是指钢板桩在受到弯矩荷载时的受力情况。
弯曲计算需要考虑钢板桩的截面形状、材料性质和弯曲荷载的大小。
弯曲计算通常采用弯矩-曲率理论或者应变能理论。
这些计算方法可以帮助工程师确定钢板桩在受力后的变形情况,从而对工程的安全性进行评估。
最后,地基承载力的计算也是钢板桩力学计算中的一个重要方面。
地基承载力是指钢板桩在地基中所能承受的最大荷载。
地基承载力的计算需要考虑土壤的性质、钢板桩的尺寸和形状。
在进行地基承载力计算时,通常采用极限平衡法或者有限元法。
地基承载力的计算可以帮助工程师确定钢板桩在实际工程中的受力性能,并且避免土壤塌陷或者结构破坏的可能性。
综上所述,钢板桩力学计算是一个复杂而重要的工程问题。
工程师需要考虑刚度、挠度、轴力、弯曲和地基承载力等多个方面,以确保钢板桩在实际工程中的安全性和稳定性。
拉森钢板桩计算公式
拉森钢板桩计算公式拉森钢板桩是一种常用于土木工程中的基础支护材料,其计算公式是基于拉森钢板桩的力学性能和土壤力学参数进行推导得出的。
本文将介绍拉森钢板桩的计算公式及其应用。
拉森钢板桩的计算公式主要包括桩长计算公式、桩尖阻力计算公式和桩身抗弯承载力计算公式。
首先是桩长计算公式。
拉森钢板桩的桩长可以根据土壤的力学参数以及工程要求来进行计算。
通常情况下,拉森钢板桩的桩长为总挡墙高度减去挡墙顶部的固定高度。
桩长计算公式如下:L = H - Hf其中,L为拉森钢板桩的桩长,H为总挡墙高度,Hf为挡墙顶部的固定高度。
其次是桩尖阻力计算公式。
拉森钢板桩在承载荷载时,桩尖所受到的阻力是很重要的。
桩尖阻力可以根据土壤的侧限状态和桩尖形状来进行计算。
桩尖阻力计算公式如下:Qb = c * Ab其中,Qb为桩尖阻力,c为土壤的侧限抗剪强度,Ab为桩尖底面积。
最后是桩身抗弯承载力计算公式。
拉森钢板桩在受到荷载时,桩身需要承受弯矩,因此桩身的抗弯承载力是非常重要的。
桩身抗弯承载力可以根据拉森钢板桩的几何形状和材料力学性能来进行计算。
桩身抗弯承载力计算公式如下:M = W * e其中,M为桩身所受到的弯矩,W为作用在拉森钢板桩上的荷载,e 为拉森钢板桩的截面形心至中性轴的距离。
根据拉森钢板桩的计算公式,可以对其进行合理的设计和选用。
在实际工程中,需要根据具体情况来确定拉森钢板桩的尺寸、材料和桩间距等参数,以满足工程的要求。
拉森钢板桩的计算公式是根据力学原理和土壤力学参数推导得出的,具有一定的科学性和可靠性。
然而,在实际应用中,还需要考虑其他因素,如土壤的特性、荷载的大小和方向等,以确保拉森钢板桩能够正常工作并满足工程的要求。
拉森钢板桩的计算公式是基于其力学性能和土壤力学参数进行推导得出的。
通过合理地应用这些公式,可以对拉森钢板桩进行设计和选用,以实现工程的需求。
然而,在实际工程中,还需要综合考虑其他因素,以确保拉森钢板桩能够安全可靠地工作。
钢板桩的计算方法
钢板桩的计算方法当进行土木工程施工时,钢板桩是常见的基础结构材料之一。
使用钢板桩的工程需要对其力学性能进行均衡的分析与计算,以保证结构的稳定性和质量。
下面将介绍钢板桩的计算方法和力学性能。
1. 钢板桩的力学性能在使用钢板桩进行工程施工时,首先需要知道其力学性能。
钢板桩具有一定的强度和刚度,可以承受相应的载荷和变形。
常见的钢板桩型号有U型、Z型、O型、直肋式等,不同型号的钢板桩具有不同的受力性能。
钢板桩主要承受的载荷有竖向荷载、横向荷载、弯矩等。
在一般情况下,钢板桩的纵向抗弯承载力与竖向承载力近似相等,可近似简化为点荷载作用下的悬臂梁的承载力计算。
悬臂梁的抗弯承载力计算公式为:Nv=Q*m1M=wL^2/8其中,Nv为垂直方向受力,Q为荷载,m1为荷载集中系数。
M为弯矩,w为单位长度荷载,L为钢板桩长度。
2. 钢板桩的计算方法(1)悬挑法计算悬挑法计算是一种经济、简便的计算方法,适用于钢板桩和土壤间的互相拘束程度很小的条件。
该方法将钢板桩视为非挡墙结构,仅受单个桩顶作用的竖向荷载和剪力。
在进行计算时,首先需要确定钢板桩的受力情况和承载力。
然后,根据受力情况和承载力来进行内力计算,从而得出桩身和桩顶的内力情况。
(2)有限元分析法计算有限元分析法是一种比较准确的计算方法,适用于比较复杂的工程条件。
该方法通过将结构分成一个个小的单元,利用计算机等设备对每个小单元进行计算,最终得到整个结构的受力情况。
在进行有限元分析计算前,需要进行结构模型的建立和材料特性的输入。
建立好结构模型后,可以采用静力分析或动力分析等方法进行计算。
最终得到结构的内力、变形和挠度等信息。
3. 钢板桩的施工注意事项(1)安全措施在钢板桩的施工过程中,需要加强安全措施,确保施工人员人身和财产安全。
施工现场需要设置相应的防护措施和警示标志,同时施工人员要佩戴防护用品。
(2)施工技术在使用钢板桩进行基础工程施工时,需要掌握相应的施工技术,并进行专业的质量控制。
9米拉森钢板桩受力验算
9米拉森钢板桩受力验算9米拉森钢板桩是一种常用于土木工程中的基础施工材料,具有承载能力高、施工方便等优点。
在设计和施工过程中,需要对钢板桩的受力情况进行验算,以确保其安全可靠地工作。
我们需要了解拉森钢板桩的基本结构和工作原理。
拉森钢板桩由多个相互连接的钢板组成,形成一个连续的墙体结构。
它通过自身的重量和土壤的侧向压力来抵抗地下水位上方土壤的侧向力,从而实现了基坑的支护和土方的围护。
钢板桩在施工过程中,会受到地下水位上方土壤的侧向力和水平力的作用。
为了确保其安全可靠地工作,需要对其受力情况进行验算。
钢板桩的受力验算主要包括以下几个方面:弯曲验算、剪切验算和稳定性验算。
进行弯曲验算。
钢板桩在受到土壤侧向压力的作用下,会发生弯曲变形。
为了确保其弯曲变形不超过规定的限值,需要对其进行弯曲验算。
弯曲验算的基本原理是根据材料的弯曲强度和截面形状,计算钢板桩在受力状态下的最大弯曲应力,并与弯曲强度进行比较,以确定其安全性。
进行剪切验算。
钢板桩在受到土壤侧向压力的作用下,会发生剪切变形。
为了确保其剪切变形不超过规定的限值,需要对其进行剪切验算。
剪切验算的基本原理是根据材料的剪切强度和截面形状,计算钢板桩在受力状态下的最大剪切应力,并与剪切强度进行比较,以确定其安全性。
进行稳定性验算。
钢板桩在受到土壤侧向压力的作用下,可能会发生整体失稳。
为了确保其稳定性,需要对其进行稳定性验算。
稳定性验算的基本原理是根据土壤力学和结构力学的原理,计算钢板桩在受力状态下的稳定性系数,并与规定的要求进行比较,以确定其稳定性。
9米拉森钢板桩的受力验算是确保其安全可靠工作的重要环节。
通过弯曲验算、剪切验算和稳定性验算,可以评估钢板桩在施工过程中的受力情况,并确定其是否满足设计要求。
只有经过合理的验算,并采取相应的措施,才能确保钢板桩在工程中的安全使用。
钢板桩受力计算
8#墩钢板桩围堰计算施工情况说明8#墩桩基施工完毕,拆除钻孔平台,在+1.2米处安装围堰第一层支撑,并对围堰进行抽水,当水位下降至-2.4时,保持水头,在-1.80米处安装第二层支撑。
第二层支撑安装完毕好后,继续对围堰进行抽水开挖。
在开挖过程中,第一层支撑由压力变为拉力。
开挖至承台底后,采取快速分段开挖并及时用回填宕碴压重的方式,对基坑底超挖0.5m。
然后对宕碴进行找平,浇灌20cm混凝土至承台底标高。
(一)被动土压力计算钢板桩开挖最不利情况基本数据γ水=10KN /m3γ土=17.6KN/M3C=15.5KPaф=13.750W钢板=2000cm3=2×106mm3水压力 P水=r水h水=10×4.23=42.3kp钢板桩外侧主动土压力Pa上=P水tg2(45°-φ/2)-2c·tg(45°-φ/2)=42.3×tg2(45°-13.75/2)-2×15.5×tg(45°-13.75/2) =1.72KpaPa下=(P水+rh)tg2(45°-φ/2)-2c·tg(45°-φ/2)=(42.3+17.6×8)×tg2(45°-13.75/2)-2×15.5×tg(45°-13.75/2)=88.4Kpa受力图示钢板桩内侧被动土压力计算PP=γhtg2(45°+φ/2)+2c·tg(45°+φ/2)=17.6×4.56 tg2(45°+13.75/2)+2×15.5×tg(45°+13.75/2)=169.8kpEa=1/2(1.72+88.4) ×8=360.48KNX=[1.72×8×4+1/2×8(88.4-1.72) ×1/3×8]/360.48=2.718mEp=1/2×169.8×4.56=387.144KNY=1/3×4.56=1.52m分析:1)钢板桩按两跨连续梁计算,上层支撑为A点,第二层支撑为B点,桩底为支撑C点,假设桩底不发生位移,钢板桩只承受水压力和主动土压力,这时各支点反力如下(水平力):RA=-6.4567t(拉力)RB=29.471t RC=21.98t要使上述假设情况成立,即桩底端不发生水平位移,则桩内侧土体必须在桩底处提供21.98t水平向外的水平力。
钢板桩受力计算
钢板桩受力计算1、钢板桩支护设计:沿承台设计平面轮廓线外移1m为钢板桩支护平面轮廓线,桩长6m,基坑深度5m,钢板桩插入土中1m,钢板桩为[30a槽钢,冠梁位置在桩顶以下50cm。
2、槽钢钢板桩验算:桩后土压力按静止土压力计算单宽总土压力:P0=γH2k0/2,γ取土的湿容重18KN/m3,H=5−0.5=4.5m,K0取0.5∙P0=18×4.52×0.5/2=91.125 KN/m以每根槽钢作为计算单元,按简支梁计算,则所受荷载为P1=91.125×0.3=27.34 KN,可视为此集中力作用在下部1/3处。
Mmax=P1×(1.5×3/(1.5+3))=27.34KN∙m,Wx=403cm3σ=Mmax/W=67.8Mpa≤[σ]=140Mpa;E = 2.1×105 Mpa强度满足要求。
fmax= P1b((a2+2ab)3/3)0.5/(9EIL)a=3m,b=1.5 m,I=6050 cm4fmax =3.1mm<[f] = 12.5mm([f] = L/400 )刚度满足要求。
3、对撑钢梁验算:基坑上部对撑钢梁设两根,另外四角设四根角撑,将基坑长边分成5段,间距2.5米,钢梁用两根[32背靠背焊接而成,梁长10m。
安装时沿槽钢高度方向竖向布设。
每根钢梁所受轴向压力为F=91.125×2.5/3=76kN,长细比为λ=ι/ i = 10000 / (304.7×2)= 16.4,查表可得φ=1,则有:[ N ] = φA[σ] ,A==4390mm2[ N ] = 1×4390×2×140 =1229kN而Nmax =F×1.3 =76×1.3= 98.8 kN,可见[ N ] >Nmax,承载力满足要求。
某桥钢板桩围堰受力计算书
某桥钢板桩围堰受力计算书一.已知条件1.根据实际情况施工水位取百年一遇最高水位+1.31m 。
2.钢板桩顶标高为+2.31m ,承台设计底标高为-5.64m 。
3.承台尺寸:13.7m ×8.1m ×3.3m ,围堰尺寸:15.2m ×10.4m 。
根据具体情况,确定采用的立面布置形式见附图2.围囹及内支撑计算根据现场情况,内支撑采用I40b ,布置形式:第一层为两片I40b ,兼作导向框架;第二层为两片I40b ;第三层为三片I40b ,横撑及八字撑布置同边梁。
工况1:抽水至第二层内支撑下50cm 时,第一层内支撑受力处于最不利状态,受力情况分析如下:(1)计算反弯点位置,即利用钢板桩上土压力等于零的点作为反弯点位置,计算其离基坑底面的距离y ,在y 处钢板桩主动土压力强度等于被动土压力强度:y K P y KK a b p γγ+=式中 b P -基坑地面处钢板桩墙后的主动土压力强度值;K -主动土压力修正系数,土的内摩擦角为250时,K 取1.7;γ-土体容重;h -基坑开挖深度;w h -基坑外侧水位深度。
kN P b 3010)31.169.1(=⨯+=()()m K KK P y a p b 4.0406.0464.27.12030=-⨯⨯=-=γ (2)由力矩分配法计算的受力图如下:受力分析图 弯矩包络图支点反力图F 1=100.85kN , M max =309.16kN ·m工况2:围堰内抽水至第三层内支撑下50cm 时,第二层支撑受力处于最不利状态,受力分析如下:(1)计算反弯点位置:kN P b 52)31.189.3(10=+⨯=()()m K KK P y a p b 69.0406.0464.27.12052=-⨯⨯=-=γ (2)由力矩分配法计算的受力图如下:受力分析图弯矩包络图支点反力图F 1=-82.89kN ,F 2=301.27kN , M max =214.58kN ·m工况3:围堰内抽水至承台底下50cm 时,第三层支撑受力处于最不利状态,受力分析如下:(1)计算反弯点位置:kN P b 1.90)31.17.7(10=+⨯=()()m K KK P y a p b 19.1406.0464.27.1201.90=-⨯⨯=-=γ (2)由力矩分配法计算的受力图如下:受力分析图弯矩包络图支点反力图P 0 = 137.67kN ,F 1=22.79kN ,F 2=-60.3kN ,F 3=359.34kN ,M max =198.56kN ·m(3)钢板桩零点以下入土深度x 的确定:采用等值梁法计算原理,土压力零点处的支撑反力与该点以下钢板桩土压力对桩底的力矩平衡,假设土压力零点以下钢板桩埋深为x ,建平衡方程:306)a p (x K KK x P -γ=⨯m K KK P x 3.3)064.0464.27.1(2067.1376)a p (60=⨯⨯⨯==--γ (4)钢板桩入土深度t 0=x +y =3.3+1.19=4.49m则t =1.2×4.49=5.39m ,实际入土深度4.99m ,采用18m 钢板桩入土深度7.99m 。
(完整word版)钢板桩计算公式
钢板桩支护计算书以桩号2c0+390处的开挖深度,4C0+001.5处的开挖宽度为准(本项目的最大开挖深度和宽度)一设计资料1桩顶高程H1:4。
100m施工水位H2:3.000m2 地面标高H0:4.350m开挖底面标高H3:—3.400m开挖深度H:7。
7500m3土的容重加全平均值γ1:18.3KN/m3土浮容重γ’: 10.0KN/m3内摩擦角加全平均值Ф:20。
10°4均布荷q:20。
0KN/m25基坑开挖长a=20。
0m 基坑开挖宽b=9。
0m二外力计算1作用于板桩上的土压力强度及压力分布图ka=tg2(45°—φ/2)=tg2(45-20。
10/2)=0。
49kp=tg2(45°+φ/2)=tg2(45+20.10/2)=2。
05板桩外侧均布荷载换算填土高度h,h=q/r=20。
0/18.3=1。
09m桩顶以上土压力强度Pa1Pa1=r×(h+0.25)Ka=18.3×(1。
09+0。
25)×0。
49=12.0KN/m2水位土压力强度Pa2Pa2=r×(h+4.35 -3.00 )Ka=18.3×(1.09+4。
35 —3。
00 )× 0。
49=21。
8KN/m2开挖面土压力强度Pa3Pa3=[r×(h+4.35 —3.00 )+(r—rw)(3。
00+3。
40)}Ka=[18.3×(1.09+4.35 -3。
00 )+(18。
3—10)×(3。
00+3。
40)]×0.49=47。
8KN/m2开挖面水压力(围堰抽水后)Pa4:Pa4=γ(3.00+3。
40)=10×(3.00+3.40)=64.0KN/m2三确定内支撑层数及间距按等弯距布置确定各层支撑的Ⅲ型钢板桩能承受的最大弯距确定板桩顶悬臂端的最大允许跨度h:弯曲截面系WZ0=0。
001350m3,折减系数β=0。
钢板桩受力计算
钢板桩围堰的设计与施工薛保民摘要本文结合237省道淮安段淮河入海水道、苏北灌溉总渠大桥钢板桩围堰设计与施工的工程实践,初步探讨了钢板桩围堰在桥梁深水基础中的应用。
关键词钢板桩围堰设计施工前言钢板桩围堰施工是桥梁建设应用广泛且成熟的施工工艺,主要适用于内陆河道或水库围堰法施工水下承台。
237省道淮安段淮河入海水道、苏北灌溉总渠大桥主墩承台就采用钢板桩围堰的施工方法,本文就钢板桩围堰的设计与施工作简要的介绍。
1、工程概况237省道淮安段淮河入海水道、苏北灌溉总渠大桥位于淮河入海道淮安枢纽下游7KM处,南北走向,桥墩轴线与水流方向基本一致,起讫点桩号为:K38+491.20~K39+811.400,桥梁全长1320m,全桥结构布置形式为:4×30+4×30+5×40+5×40+(56.5+3×90+56.5)+3×30+4×25+4×25,18#-23#墩为本桥的第五联,上部结构为挂篮悬浇箱梁,群桩基础,左右幅独立承台,其中18#墩位于入海水道北偏泓中,19#墩位于南北偏泓之间的河堤上,靠近南偏泓,20#墩位于灌溉总渠中堤左侧坡脚下,21#~22#位于灌溉总渠内,23#墩位于328省道南侧路肩上。
18#、23#墩为边跨墩,承台尺寸8.4m×7m×2.5m,19#、20#、21#、22#墩为主跨墩承台尺寸为10.7m×10.7m×3.2m,18#墩承台底标高为-3.3m,19#墩承台底标高-4.0m,20#墩承台底标高-2.7m,21#墩承台底标高-0.3m,22#墩承台底标高-1.7m,23#墩承台底标高9.75m。
2、钢板桩围堰尺寸及数量2.1、钢板桩围堰尺寸考虑左右幅承台距离比较近,左右两个承台采用一个钢板桩围堰施工,同时考虑承台施工时施工空间需要,围堰与承台之间预留1.5m操作空间。
拉森钢板桩受力验算
拉森钢板桩受力验算因本工程施工区地质情况复杂,且无明显变化界限.为确保施工安全,选取有代表性的地质断面分别计算荷载,取最不利荷载对拉森扣板桩支护进行验算,作为最终支护标准.根据工程地质勘察报告及现场实际开挖获取的地质资料提取验算参数.1、基坑参数基坑顶标高为-2.30,底标高为-6.8,开挖深度为4.5m.拉伸钢板桩采用Ⅳ型12m长密扣拉森钢板桩.围檩采用H350350型钢.2、拉森钢板桩参数钢板桩型号每延米截面积cm2每延米惯矩Ixcm4每延米抵抗矩Wxcm3容许弯曲应力σwMPa容许剪应力τMPa备注SKSPⅣ242.53860022702101203、拉森钢板桩最大悬臂长度的计算:3.1、开挖深度h=3m以上进行拉森钢板桩支护,根据地质报告取值得:r=18.4×1.9+20.3×1.1/3=19.09KN/m3φ=23×1.9+6.2×1.1/3=16.84Ka=tga245°-φ/2=0.551q=r×h×Ka=31.556KN/m3.2拉森钢板桩最大悬臂长度计算3.2.2、SKSPⅣ型拉森钢板桩只用于开挖深度4~6.5m的基坑Mmax≦Wx×σw1/6hh19.09h0.55110000≦1340210故h≦2.52m因SKSPⅣ型拉森钢板桩用于开挖深度为4~6.5m的基坑,大于其最大悬臂长度,故需加围檩.4、拉森钢板桩入土深度4.1、土的参数计算根据设计要求,基坑开挖深度在4~6.5m采用12mSKSPⅣ型拉森钢板桩.12mSKSPⅣ型拉森钢板桩取土层最大影响深度12m:r=18.4×1.9+20.3×1.6+15.9×5.5+20.1×2.4+19.3×0.6/12=17.89KN/m3φ=23×1.9+6.2×1.6+4.4×5.5+22.2×2.4+14.2×0.6/9=11.62Ka=tga245°-11.62/2=0.664Kp=tga245°+11.62/2=1.5044.2、计算简图根据钢板桩入土的深度,按单锚浅埋板桩计算,假定上端为简支,下端为自由支承.这种板桩相当于单跨简支梁,作用在桩后为主动土压力,作用在桩前为被动土压力,压力坑底以下的土重度不考虑浮力影响,计算简图如下:4.3、最小入土深度的计算开挖4.5m深SKSPⅣ型拉森钢板桩最小入土深度为使钢板桩保持稳定,在A点的力矩等于零,即∑MA=0,亦即F1.5+EaHa-EpHp=F1.5+Ea2/3H+t-EpH+2/3t=0其中:主动土压力Ea=1/2eaH+t=1/2rH+t2Ka被动土压力Ep=1/2ept=1/2rt2Kpr=17.89KN/m3,φ=11.62,Ka=0.664,Kp=1.504,H=5mF=1/2ea H+t-1/2ept将各参数分别代入弯矩平衡方程式得:t3+9t2-52t-196.3=0解得t=5.8m,拉森钢板桩4.5m开挖深度最小长度为:地面预留部分0.5m+开挖深度4.5m +入土深度5.8m=10.8m,故采用12mSKSPⅣ型拉森钢板桩围护满足4.5m基坑开挖深度的要求.围檩设置在钢板桩顶向下1m位置.5、拉森钢板桩围檩验算5.1、计算参数H350350围檩参数:Ix=66900cm4Wx=3340cm3σw=210MPaτ=120MPa,S=219.5cm2 q=F/1=Ea–Ep=196.1KN/m5.2、抗弯验算:最大弯矩Mmax=0.08ql2=0.08196.152=392.2KNmWx×σw=3340210/1000=701.4KNm﹥Mmax故围檩满足抗弯要求5.3、抗剪验算:最大剪力Qmax=0.6ql=0.6196.15=588.3KNτS=210219.5/10=4609.5KN﹥Qmax故围檩满足抗剪要求。
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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:26.2m×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:26.2m×14.2m。
H300型钢(300*300*10*15)截面参数
Ix=19932.75cm4 Iy=6752.25cm4
Wx=1328.85cm3 ix=13.05cm
iy=7.59cm 截面积A=117cm2
300*16圆钢管截面参数
Ix=14438.136cm4 ix=10.056cm
截面积A=142.754cm2
IV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δ=15。
,单撑——形式(二),坑沿活载11KN/m2。
查图2-2-53,曲线2-2计算如下:
⑴固定荷载:
h=1.1*H=1.1*4.6=5.06m
M=0.2*H3 =194.7KN.m
R=0.35*H2=50.8KN
⑵活荷载:(活荷载取值11KN/m2,相当于图列活荷载34KN/m2的32%)
32%Δh=1.1*0.32=0.352m
32%ΔM=(0.8*H+0.9*H2)*0.32=72.7KN.m
32%ΔR=(0.65+1.7H)*0.32=27.1KN
⑶固+活
h+32%Δh=5.4m(所需最小入土深度)
M+32%ΔM=266.9KN.m
R+32%ΔR=77.9KN
⑷板桩选择(钢板桩是IV号钢,常用容许弯曲应力为
1800kg/cm2
W=(M+32%ΔM)/【δ】=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≤rb。
式中K为安全系数取2。
水容重取rw=10KN/m3
rb=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≤rb
2*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=RL2 /8=77.9*4.62/8=206KN.m
则边梁所需截面矩W>M/180=1144.4cm3,选用H300型钢(W=1328.85cm3)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:
λ=L/i=14200/100.56=141.21<【λ】=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=389.5KN
f=Nmax/A=389.5*103/(142.75*102)=27.29 N/mm2<fy=215 N/mm2 满足要求。
5、钢板桩强度验算
抗弯强度验算:M/Υ*Wx≤f
f为钢板桩抗拉强度设计值,Q235钢材取f=215 N/mm2
Υ为截面塑性发展系数,查表Υ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/Υ*Wx =358.34*103/2200=162.88 N/mm2≤215 N/mm2
综上所述,选用12m拉森IV型钢板桩,围檩采用H300型钢(H300*300*10*15),支撑选用300*16圆钢管可满足受力要求,(其中最小入土深度5.4m,支撑间距可按照5m布置)。