钢管桩验算
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）。
钢管稳定验算公式
钢管稳定验算公式钢管稳定验算公式是用于计算钢管在受压力作用下的稳定性能的公式。
钢管在工程中被广泛应用，如建筑结构、桥梁、船舶等领域。
为了确保钢管在使用过程中的安全性和可靠性，需要进行稳定验算。
钢管稳定性问题主要涉及到钢管在受压力作用下的屈曲和稳定性能。
屈曲是指当钢管受到压力作用时，其形状发生变化，出现弯曲或扭转等现象。
稳定性是指钢管在受压力作用下能够保持其原有的形状和结构，不发生屈曲或失稳的能力。
在进行钢管稳定验算时，需要考虑以下几个因素：钢管的几何形状、材料性能、受力情况和约束条件等。
根据这些因素，可以使用不同的公式进行验算。
常用的钢管稳定验算公式有欧拉公式、约化长细比公式和约化截面系数法等。
1. 欧拉公式：欧拉公式是最常用的钢管稳定验算公式之一。
根据欧拉公式，钢管的临界压力可以通过以下公式计算：Pcr = (π^2 * E * I) / (K * L^2)其中，Pcr为钢管的临界压力，E为钢管的弹性模量，I为钢管的惯性矩，K为约化长度系数，L为钢管的长度。
2. 约化长细比公式：约化长细比公式是根据钢管的长细比来计算其临界压力的公式。
根据约化长细比公式，钢管的临界压力可以通过以下公式计算：Pcr = (π^2 * E) / (K * L / r)^2其中，Pcr为钢管的临界压力，E为钢管的弹性模量，K为约化长度系数，L为钢管的长度，r为钢管的半径。
3. 约化截面系数法：约化截面系数法是根据钢管的截面形状和尺寸来计算其临界压力的公式。
根据约化截面系数法，钢管的临界压力可以通过以下公式计算：Pcr = (π^2 * E * A) / (K * I)其中，Pcr为钢管的临界压力，E为钢管的弹性模量，A为钢管的截面面积，K为约化长度系数，I为钢管的惯性矩。
以上是常用的钢管稳定验算公式，在实际工程中可以根据具体情况选择合适的公式进行验算。
此外，在进行验算时还需要考虑其他因素，如材料的塑性变形、边界条件等。
无剪力键钢抱箍+钢管桩组合支架重要部位验算
无剪力键钢抱箍+钢管桩组合支架重要部位验算高速公路已成为国家的重要资源，对于当地经济发展、提高人民生活质量、维护社会稳定等都起到至关重要的作用。
随着我国高速公路建设向山岭地区的偏向发展，山岭地区特有的地质条件对传统现浇桥梁支架技术的挑战越来越严峻，随着无剪力键钢抱箍+钢管桩组合支架的兴起，该支架体系主要部位的验算显得尤为重要。
标签：无剪力键;钢抱箍;钢管桩;验算0 引言现浇支架传统方法往往是采用满堂支架的方式，此方法是将全部荷载经满堂支架直接传递到地基上，而山岭地区桥梁基础地质条件普遍较差，软弱层多且层承载力较低，不足以提供足够的承载力，适用性不强。
为解决以上问题，现大多数选择无落地组合支架，现目前国内对无剪力键高荷载钢抱箍钢管桩+贝雷梁组合高支架现浇施工支架钢抱箍、钢管桩、横梁等主要部位验算还比较薄弱，无系统验算过程。
1 钢管桩的验算1.1 钢管桩设计：先拟定钢管桩数量、规格（外径D、内径和外径之比α）、长度L（长度因数μ）与布置间距，结合上部总荷载，验算单根桩竖向需承受的荷载N。
用单根荷载先校核钢管桩长细比，长细比公式如下：计算长细比与容许长细比比较，若符合要求，用计算长细比查找轴心受压杆件稳定系数，结合钢管桩截面积A与单根荷载N，利用钢管桩的轴向应力计算公式：计算出的轴向应力>钢管桩强度设计值方能使用，否则将重新拟定钢管桩规格，直到满足要求为止。
2 钢抱箍验算根据选定的抱箍规格，受荷载至少在包括壁厚、直径D、周长C、抱箍高度、螺栓直径和长度、螺栓孔数，进行受力验算。
抱箍与墩柱间的最大静摩擦力等于正压力与摩擦系数的乘积：其中：N—抱箍与墩柱的正压力;f—抱箍与墩柱间的静摩擦系数，根据《路桥施工计算手册》表12-16关于摩擦系数的规定对f进行取值;抱箍和墩柱的正压力与螺栓的预紧力是对平衡力，其中：n——抱箍的螺栓总数;F1——每个螺栓的预紧力;钢抱箍螺栓根据采用的Mx高强度螺栓，其预拉力是一定的，取安全系数λ=2。
桩身抗拔结构强度验算
桩身抗拔结构强度验算
桩身结构强度验算
抗拔桩竖向抗拔承载力除了要满足桩土相互作用的抗拔承载力要求外，还需满足PHC管桩桩身结构强度的要求。
目前应用较多的计算方法有国标图集、广东省标准的推荐公式。
以本工程管桩PHC B500 100-A型管桩为例。
（1）国家建筑标准设计《预应力混凝土管桩》（03SG409）推荐公式：
N
式中：
—管桩桩身轴向拉力设计值，kN；
—钢棒的抗拉强度设计值，MPa；
—预应力钢筋面积，mm2。
（2）广东省标准《预应力混凝土管桩基础技术规程》（DBJ/T15-22-2008）推荐公式：
＝3.9×3.14×（5002-3002）/4＝489kN
式中：
—桩身抗拔承载力设计值，kN；
—管桩混凝土有效预压应力，MPa；
—桩的横截面面积，mm2。
以本工程管桩PHC B400 95-A型管桩为例。
（1）国家建筑标准设计《预应力混凝土管桩》（03SG409）推
荐公式：
N
式中：
—管桩桩身轴向拉力设计值，kN；
—钢棒的抗拉强度设计值，MPa；
—预应力钢筋面积，mm2。
（2）广东省标准《预应力混凝土管桩基础技术规程》（DBJ/T15-22-2008）推荐公式：
＝3.6×3.14×（4002-2102）/4＝327kN
式中：
—桩身抗拔承载力设计值，kN；
—管桩混凝土有效预压应力，MPa；
—桩的横截面面积，mm2。
建议：抗拔桩建议采用AB型桩。
深基坑钢管桩支护方案检算
目录1 基坑支护总体概况 (2)1.1支护结构布置 (2)1.2支护参数选定 (3)2 基坑支护稳定性计算 (4)2.1ML19#墩承台基坑支护验算 (4)2.2MR21#墩承台基坑支护验算 (7)3 结论及建议 (10)1 基坑支护总体概况1.1 支护结构布置XXXX立交桥与铁路线路斜交角为80.1度。
上部采用左右分幅箱梁，每幅孔跨布置为2×56mT构，桥梁部分全长112m,其中2×44m为转体施工段。
平面上左右幅桥主墩采用错孔布置，右幅桥主墩承台距陇海铁路防护栏7.56m,左幅桥主墩承台距陇海铁路防护栏7.47m。
承台基坑开挖施工中，为防止边坡失稳，同时为减小对一旁铁路路基影响，故在开挖过程中需对基坑进行支护，如下图所示：图1.1 M R21#墩承台基坑支护平面图（单位:m）图1.2 M L19#墩承台基坑支护平面图（单位:m）图1.3 M R21#墩承台基坑支护立面图（单位:c m）图1.4 M L19#墩承台基坑支护立面图（单位:c m）1.2 支护参数选定1.2.1 支护材料工程量工程项目及材料名称数量长度(m) 重量(kg)ML19#墩12m长Ф600×10mm钢管桩43 12 75078 I32工字钢 2 4.9 565.46I32工字钢 2 27.9 3219.66I32工字钢 2 10.9 1257.86C20护壁砼18.67（m3）MR21#墩12m长Ф600×10mm钢管桩42 12 73332 I32工字钢 2 5 577I32工字钢 2 27 3115.5I32工字钢 2 11 1269.4C20护壁砼15.09(m3)合计12m长Ф600×10mm钢管桩148.4（T）I32工字钢10.005（T）C20护壁砼33.76（m3）ML19#墩基坑开挖：3358.68方，MR21#墩基坑开挖：2782.76方1.2.2 支护土层参数根据设计图纸中设计说明及现场实地勘查，该地区土质主要为失陷性黄土质，属于低液限粉质粘土，经查《公路桥涵地基与基础技术规范》（JTG D63－2007）、《土力学》、《建筑地基与基础设计规范》（GB50011－2010）等相关资料可取以下相关的参考特性值。
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。
钢管桩拼接钢板与焊缝厚度验算A-27-01-17
X X大桥建设项目承包单位XX交通工程建设集团有限公司监理单位东北林业大学工程监理部合同号 01 编号A-27-01-17（A-27）承包人申报表（通用）钢管桩拼接钢板与焊缝厚度验算由于地面标高越来越低及钢管桩入土深度加长，钢管桩需要三节拼接，即两个接头，而导向架孔径比钢管桩外径大1.5cm，确保其垂直度，而原设计拼接板采用6块200×80×10mm钢板均匀分布，给钢管桩打设带来困难。
现把拼接板设计变更为4块250×150×8mm弧型钢板，均匀分布，便于施工。
验算如下：按汽超—20计算得：桩顶承载力为43.4t，桩自重按30m考虑为3.5t，则接头位置最大承载力为N=46.9t，一块拼接板焊缝长度：L=125×2+150-20=380mm。
⑴．拼接板受压时其应力验算（假设钢管桩接头位置全由拼接板受力）。
A=0.008×4×0.15=4.8×10-3m2σ=N/A=46.9×104/4.8×10-3=97.7MPa<[σ]=145Mpa,满足要求。
如果海水对拼板腐蚀2MM，可推算得：σ=130MPA<[σ]=145Mpa也满足要求。
⑵．拼接板焊缝厚度计算(不考虑钢管桩自身对接焊)。
查《桥规》得贴角焊缝的容许应力：[τh]=83.3MPa。
需要的贴角焊缝计算厚度为：hf=N/L[τh]=46.9×104/（380×83.3×4）=3.7mm则焊缝厚度为：δf=ht/0.7=3.7mm/0.7=5.3mm由上述验算得：钢管桩接头采用4块250×150×8mm弧型钢板均匀分布拼接，焊缝厚度5.3 mm满足要求。
考虑海水腐蚀,实际施工焊缝厚度取 6.4mm，符合《桥规》关于最小、最大焊缝厚度的要求;并且要求钢管接口进行对接焊,给予加强。
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钢管桩检算
⑴ 桩基承载力计算：
根据计算，中间钢管桩承载荷载最大，该最大荷载值为：Pmax=170.6KN。
⑵ 钢管桩最大容许承载力计算
由于钢管桩打入过程中，桩周淤泥层受到破坏，无法提供桩身与淤泥层之间
的摩阻力，本计算暂不考虑淤泥层摩阻力。桩打入桩最大容许承载力：
〔ρ〕=1/k(U∑f1L1+AR)
式中 〔ρ〕--桩的容许承载力KN
U-----桩身横截面周长m
f1----桩身穿过各地层与桩身之间的极限摩阻力KPa ；查《路桥
施工计算手册》和设计院地质勘探成果，取f1=25
L1----各土层厚度m L1=12
A-----桩底支撑面积m2
R-----桩尖极限磨阻力Kpa， R=0
K----安全系数，本设计采用2。
桩基采用φ426mm钢管桩，壁厚δ=8mm，管内填砂密实，采用打桩振动
锤击下沉。桩的周长U=1.34m。不计桩尖承载力，仅计算钢管桩侧摩阻。
根据地质情况，按照打入局部冲刷线以下12m 计算：
单桩承载力为〔ρ〕=201KN,大于钢管桩承受荷载Pmax=170.6KN。
满足要求。
⑶ 桩身强度计算
桩基采用φ426mm*8mm钢管桩。对钢管桩的容许承载力，按下式计算：
P=∮FR/K
P-桩的容许承载力，kN；
∮-纵向挠曲折减系数，根据lp/d查表得出；
F-钢管截面的计算面积；
R-钢的屈服应力，kPa；本设计中R=235000KPa
K-安全系数，摩擦桩取2.5；
lp-桩的计算长度，取ht；
ht-从土壤表面到桩顶的距离；
d-钢管桩外径。
取lp=ht
lp/d=1600/63＝25.4
查“轴心受压钢构件的纵向弯曲系数表”，纵向挠曲折减系数∮≈0.9
F=πdδ=0.0158m2
P=∮FR/K=1337KN>单桩设计承载力170.6KN。
满足受力要求。
(4) 结论
经检算知，便桥设计满足受力要求。