美的一期排水沟槽钢板桩计算书
一、计算依据
1. .地质:根据现场砂性土查得,砂土干溶重1.53t/m , 饱和溶重1.43t/m
202(1)45/q H Htg Ht m γγ=+-=''
2. 粘土 2.74,ϕ︒
=3
r t/m =3.6
3. 钢板桩:德国拉森Ⅳ型,截面模量ω3
=2037cm
,弯曲允许应
力[]w σa
=170MP
4. 支撑材质:235 Q 钢,轴向允许应力[]σa
=160MP 弯曲允许应力,
[]w σ=170MP ,允许剪应力[]τa
=95MP
二、第一种支撑结构 情况一
设一道水平支撑,支撑间距4m 。
支撑安设好,基坑开挖到沟槽设计标高约5.2米。
1、钢板桩应力计算 (1.) 支撑应力
1.4t γ=3
/m
21.4/浮t m γ=
0ϕ=o
不计水平压力。
作用于钢板桩的主动土压力:
q 主=1.4*9=12.6t/m 2
作用于钢板桩的被动土压力:
q 主=1.4*3.8=5.32t/m 2
E 主=1/2*12.6*9=56.7t E 主=1/2*5.32*3.8=10.1t
1
16.812.0100.82主E t =
⨯⨯= 1
10.57.539.42
被E t =⨯⨯=
0X =∑ R A =56.7-10.1=46.6t/m 0c
M
=∑ R A =1/10.1(56.7*1/3*9-10.1*1/3*3.8)=15.6t
(2.) 钢板桩应力
假设钢板桩铰接于基坑底面以下3.0m 处。
L=6.0m 0.5774 6.0 3.46m =⨯=x
221(10.30 2.10) 6.02114.2 3.0 4.2 3.0223.0 3.46(3.46 3.0)3 6.03 3.0(9.4519.35)(3.630.11)25.28t m
⎡⎤
⨯⨯⨯⨯-⨯-
⎢⎥⎣⎦⎡⎤
⨯⨯⨯⨯⎢⎥⨯⨯-⨯-⎢⎥⨯⨯⎢⎥⎣⎦=+--=⋅21M = 2.10 6.0+0.1288 21.24/t cm σ⨯=2
25.2810=2037
2、围檩应力计算
(1).围檩应力. 2~3跨按简支梁计算。
22~3161.4 3.069.088
t M m =⨯⨯=⋅
2~31
61.4 3.092.12 t Q =⨯⨯
= 2~3
1
61.4 2.783.182 t N =⨯⨯=
围檩断面:2Ⅰ56C. 16.5 d mm = 22157.853315.672714001428004x I cm F cm =⨯==⨯=
2255025100215293058x W cm =⨯==⨯=3x S cm
21.3 3.16300
300140.90021.3
300
950.5693.16
cm , cm. , , , x y x x y y i i l cm λϕλϕ====
===
== 应力:
[]2
2~32
83..1869.08100.463 1.355
0.569315.675100
1.818 1.7/2 t/cm t cm σσ⨯=+=+⨯=>= []29
2.13058
0.5980.95/142800 1.652
2 t/cm t cm ττ⨯=
=>=⨯⨯
把两块Ⅰ字钢的翼缘焊接在一块(间断焊缝),
0.900x ϕ=
应力:[]2
2~383.1369.08100.293 1.355
0.900315.675100
1.722
=1.648 t/cm t/cm σσ⨯=+=+⨯<= (2).围檩 Ⅱ- Ⅱ′。
69.0892.11
61.4 2.0.
2
t m
t
=61.4 t M Q N =⋅==⨯⨯111Ⅱ-ⅡⅡ-ⅡⅡ-Ⅱ
应力:
[]2
61.469.08100.216 1.3550.900315.6751001.70.603.
22
2
=1.571 t/cm t/cm
t/cm σστ⨯=+=+=
⨯<==11
Ⅱ-ⅡⅡ-Ⅱ
(3)直杆应力
直杆断面:螺旋焊钢管φ610×8 mm. 151.22.
2 cm A =
5~55~5700
21.19.330.92521.29
300
14.10.98421.29
i cm λϕλϕ==
===
==11Ⅱ-ⅡⅡ-Ⅱ
4~41
61.4(2.7 3.0).
2
61.4(3.5 1.5) =174.99 t =307.00 t
N N =⨯+⨯=⨯+1Ⅱ-Ⅱ 应力:
[][]4~4
174.99
1.60.925151.22
307.00. 1.60.984151.22
22
22
=1.251 t/cm t/cm =2.063 t/cm t/cm σσσσ=
<=⨯=>=⨯Ⅱ-Ⅱ
直杆断面:螺旋焊钢管φ300×10 mm. A=204.1 cm
4~4300
22.98.130.987
22.98
i cm λϕ==
== 应力:[]4~4307.00
1.60.987204.1
22=1.524t/cm t/cm σσ=
<=⨯
结果:①.围檩2Ⅰ56c (两片焊为整体).改为3Ⅰ56b. ②.支撑:螺旋焊钢管φ300×10mm. (4)斜杆Ⅱ-2 1 3.36
61.4(2.0 3.0)191.022 2.7
N t =⨯+⨯⨯
= 336
150.98322.98
λϕ=
== 应力: []191.02
1.60.983204.1
.
22=0.952 t/cm t/cm σσ=
<=⨯Ⅱ-2
(1)、支撑反力
21.41216.8/主 q t m =⨯=
1
16.812.0100.8/2主 E t m =
⨯⨯=
1
7.0 5.017.5/2被 E t m =⨯⨯=
1
3.85 2.75 5.29/2 A R t m =⨯⨯=
0X =∑ 100.8 5.2917.578.01 B R t =--=
0D
M
=∑
(2)、 钢板桩应力.
假设钢板桩铰接于基坑底面以下2.0m 处: L=5.0 m 0.5774 5.0 2.89 m x =⨯=
()()22115.60 5.00.12812.60 5.6 5.0821 2.8 2.02 2.0 2.8917.511.2 5.3923.313 5.0 t m M ⎡⎤
=⨯⨯+⨯⨯-⨯-
⎢⎥⎣⎦
⎡⎤⨯⨯⎢⎥
⨯⨯=+-=⋅⎢
⎥⨯⎢⎥⎣⎦
[]223.31102037
2=1.144 t/cm σσ⨯=<
(3.)围檩应力
围檩断面:3Ⅰ56c 316.5 mm d =⨯
43
3157.835473.50537140021420032550765031529458721.3 3.163000.9000.569
23 cm I cm cm x x x x y x y F cm W S cm i i cm l cm ϕϕ=⨯===⨯==⨯==⨯======
22~32~32~31
28.01 3.08
1
78.01 3.021
78.01 2.7.
2
=87.76 t m
=117.15 t =105.31 t M Q N =⨯⨯⋅=⨯⨯=⨯⨯
应力:
2
2~32~3105.3187.76100.391 1.147
0.569473.5057650
1.538117.154587
0.5072142003 1.65
2
2
t/cm t/cm στ⨯=+=+⨯=⨯=
=⨯⨯ (4)、 直杆应力
[]4~42
4~4
.78.01(3.5 1.5).
390.05 1.936 1.7/0.987204.1
2=390.05 t t/cm N t cm σσ=⨯+==>=⨯ 断面:螺旋焊钢管 281310252.14 mm A cm φ⨯= 4~44~4300
28.39.110.991
28.39
i cm λϕ==
== []24~4390.05
. 1.561 1.6/0.991252.14
2 t/cm t cm σσ=
=<=⨯
第一种支撑结构(情况一)计算结果:
1、 钢支撑:德国拉森Ⅳ型:
32037w cm =。
长
9m
2、 围檩:356I b 第五道可灌注水下封底混凝土,或利用钻孔桩。
3、 直杆和斜撑:螺旋焊钢管 Φ300*10mm
4、 采用数据:粉煤灰按全饱和,因无饱和溶重资料,作用钢板桩的内、外水压力和土压力之和按:
21.4/q Ht m H
=有地面至计算位置的高度(m )
二、围檩和支撑应力 1、支撑:
61.4/A R t m
=
围檩和支撑断面同第二种支撑结构 ;围檩:3
Ι56b 支撑:螺旋焊钢管Φ300*10mm 。