钢板桩验算验算
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14.1 钢围堰计算书 14.1.1计算参数
根据设计图纸提供的参数，最高水位为+2.67m ，河床标高为-2.0m ，土层地质为淤泥质亚粘土。 相关计算参数如下：
①土容量γ=16KN/m3 ②等代内摩擦角取10° ③2(45)0.7042
Ka tg ϕ
=-=
2(45) 1.420
2P K tg ϕ
=+=
单拼、双拼、三拼工字钢惯性矩：
4
11600I
cm =x 单
4
21160023200I I
cm ==⨯=x 双x 单
2，
4331160034800I I cm ==⨯=x 三x 单
4
502I
cm =y 单
2
24
13.2)(502()73.556)74122
I I x A cm =+=⨯+⨯=y 双
y 单2(2 2242502(13.2)73.55626368I I x A cm =+⨯=⨯+⨯=y 三x 单33 单拼、双拼、三拼工字钢惯性半径
：
12.6i
cm
=x 单
12.6i cm ===x 双
12.6i cm
=
==x 三 2.61i
cm
=y 单
7.1i cm ==
=y 双
10.9i cm =
=
=y 三
14.1.2 支撑位置反力计算
由于钢板桩一半承受水压力，另外一半承受土压力。所以分别计算两种情况下两道支撑位置的反力。
① 水中钢板桩两道支撑位置的反力
计算图示如下：
所以+0.1m 位置处水压力为：23KN/m ；
+2.8+2.4
-3.3-1.3
+1.5
第一道支撑第二道支撑-2.857KN/m2
52KN/m223KN/m2
9KN/m2
37KN/m2
+0.1
-4.3
67KN/m2
-2.8m 位置处水压力为：52 KN/m 。
第一道支撑位置处反力： 11
23 2.326.45/2R KN m
=⨯⨯=
第二道支撑位置处反力：
21
(5223) 2.9108.75/2R KN m =⨯+⨯=
② 岸侧钢板桩两道支撑位置的反力 计算图示如下：
土压力计算按照下面公式进行计算：
Ea HKa
γ= 3
16/KN m γ=
H 为计算面与土顶面的高度，单位m
+2.8+2.7
-3.3-1.3
+1.5
第一道支撑第二道支撑-2.367.58KN/m2+0.1
-4.3
78.84KN/m2
2(45)0.704
2Ka tg ϕ
=-=
所以+0.1m 位置处土压力为：2
160.704 2.629.28/KN m ⨯⨯=
-2.8m 位置处土压力为：
2
160.704 5.561.95/KN m ⨯⨯=
所以第一道支撑位置处反力为：1
29.28 2.638.01/2KN m
⨯⨯= 第二道支撑位置处反力为：1
(61.9529.28) 2.9132.28/2KN m ⨯+⨯=
③支撑位置反力的确定：根据以上的计算，从偏于安全的角度计算，按照所有钢板桩全部承受土压力进行计算。即：
第一道支撑位置处反力为：38.01/KN m
第二道支撑位置处反力为：132.28/KN m
14.1.3支撑验算
①第一道支撑围檩验算（采用I32b 型工字钢）： 按照5跨连续梁计算：
22max 0.1050.10538.01463.86M ql KN m =-=-⨯⨯=•
所以3
max 6
63.861087.9614572610
a
a x M MP MP W σ-⨯===⨯
所以第一道围檩抗弯满足要求。
② 第二道支撑围檩验算（采用双拼I32b 型工字钢）： 按5跨连续梁计算：
22max 0.1050.105132.284222.2M ql KN m =-=-⨯⨯=•
所以3
max 6
222.210153145272610
a
a x M MP MP W σ-⨯===⨯⨯
由于容许应力145MPa 已经有1.4的安全系数， 所以第二道围檩抗弯满足要求。
③ 第一道支撑的直撑验算（除去中间两道直撑）（采用双拼I32b 工字钢）
直撑验算按照最大剪力进行验算，故按照5跨连续梁进行支撑受力验算。
所以支撑处剪力为：
0.6060.60638.01492.14R ql KN ==⨯⨯=
双拼I32b 工字钢的长细比为：0.5(1920322)
1307.1
l
i μλ⨯-⨯=
=
=y 双
查表得：Q235钢中心受压构件的折减系数φ为0.401。 所以工字钢应力为（取1.4安全系数）：
341.492.141021.9[]14573.562100.401
KN MPa
MPa A σσϕ-⨯⨯====⨯⨯⨯
所以第一道支撑的直撑（除去中间两道直撑）受力满足要求。 ④ 第二道支撑的直撑验算（除去中间两道直撑）（采用三拼I32b 工字钢）
直撑验算按照最大剪力进行验算，故按照5跨连续梁进行支撑受力验算。
所以支撑处剪力为：
0.6060.606132.284320.65R ql KN ==⨯⨯=