拉森钢板桩支护方案计算书
(完整版)拉森钢板桩基坑支护方案设计和计算

(完整版)拉森钢板桩基坑支护方案设计和计算3、拉森钢板桩基坑支护方案设计和计算3.1、基本情况城展路环城河桥桥台位于河岸上,基坑开挖深度较小;桥墩长24m,宽1.7m,右偏角90°,系梁底标高为0.0m,河床底标高0.0m,因此基坑底部尺寸考虑1m施工操作面要求,布置为长26m,宽3.7m,不需土方开挖。
环城河常水位2.6m,1/20洪水位3.27m,河床底标高0.0m,河底为淤泥土。
考虑选择枯水期施工,堰顶标高为3.5m。
3.2、支护方案设计支护采用拉森钢板桩围堰支护,围堰平行河岸布置,平面布置详见附图。
堰体采用拉森钢板桩Ⅳ型,桩长12米,内部水平围檩由单根(500×300mm)H型钢组成,支撑杆设置在钢板桩顶部,由直径为600mm,壁厚为8mm钢管组成。
整个基坑开挖完成后,沿基坑四周挖出一条200×200mm排水沟,在基坑对角设500×500×500mm集水坑,用泥浆泵将集水坑内渗水及时排出基坑。
布置图:4、基坑稳定性验算4.1、桥墩基坑稳定性验算钢板桩长度为12米,桩顶支撑,标高3.5米,入土长度8.5米。
基坑开挖宽度26米,坑底标高0.0米。
基坑采用拉森钢板桩支护,围檩由单根(500×300mm)H型钢组成,设单道桩顶支撑,支撑采用直径为600mm,壁厚为8mm钢管作为支撑导梁,钢管与H型钢进行嵌固相连并焊接。
验算钢板桩长度,选择钢板桩和导梁型号,验算基底稳定性。
采用理正深基坑软件对支护结构和围囹支撑体系等变形与内力整体计算分析;支护结构的抗倾覆稳定性、抗隆起、抗管涌、嵌固深度采用理正深基坑支护结构设计软件单元计算进行分析。
4.1.1、设计标准及参数1、基坑设计等级及设计系数二级,重要性系数:1.0;支护结构结构重要性系数:1.0;构件计算综合性系数:1.25。
2 、材料力学性能指标1、单元分析工况定义(1)、工况1:打钢板桩,水面以下3.5m;(2)、工况2:在桩顶以下0.5m处安装第一道内支撑;(3)、工况3:抽水;2、单元计算[ 支护方案 ]----------------------------------------------------------------------连续墙支护---------------------------------------------------------------------- [ 基本信息 ]---------------------------------------------------------------------- [ 附加水平力信息 ]---------------------------------------------------------------------- [ 土层信息 ]---------------------------------------------------------------------- [ 土层参数 ]---------------------------------------------------------------------- [ 支锚信息 ]---------------------------------------------------------------------- [ 土压力模型及系数调整 ]----------------------------------------------------------------------弹性法土压力模型: 经典法土压力模型:---------------------------------------------------------------------- [ 工况信息 ]-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- [ 设计结果 ]---------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------- [ 结构计算 ]---------------------------------------------------------------------- 各工况:内力位移包络图:地表沉降图:---------------------------------------------------------------------- [ 抗倾覆稳定性验算 ]---------------------------------------------------------------------- 抗倾覆安全系数:p , 对于内支撑支点力由内支撑抗压力决定;对于锚杆或锚索,支点力为锚杆或锚索的锚固力和抗拉力的较小值。
钢板桩支护计算书

钢板桩支护计算书采用12m的拉森钢板桩进行基坑围护,围护示意图如下:沿钢板桩深度方向设立二道斜角400×400H型钢支撑,相应位置见上图。
根据地质勘探报告,得各土层物理参数如下:①层平均层厚为2.4m,容重取20kN/m3,粘结力c=0,主动侧压力系数取0.2;②层平均层厚为 3.0m,容重取20.3kN/m3,粘结力c=0,内摩擦角为33.33°,主动土压力系数Ka=tan2(45-33.33/2)=0.29,被动土压力系数Kp= tan2(45+33.33/2)=3.44;③层平均层厚为2.6m,容重取20.2kN/m3,粘结力c=51.3,内摩擦角为9.9°,主动土压力系数Ka=tan2(45-9.9/2)=0.71,被动土压力系数Kp= tan2(45+9.9/2)=1.42;④层平均层厚为7.4m,容重取19.7kN/m3,粘结力c=33.2,内摩擦角为11.4°,主动土压力系数Ka=tan2(45-11.4/2)=0.67,被动土压力系数Kp= tan2(45+11.4/2)=1.49;⑤层平均层厚为8.15m,容重取20.1kN/m3,粘结力c=68,内摩擦角为13.7°,主动土压力系数Ka=tan2(45-13.7/2)=0.62,被动土压力系数Kp= tan2(45+13.7/2)=1.62;一、钢板桩最小入土深度(根据C点支撑反力为零计算出最小入土深度)基坑开挖深度6m,取钢板桩单位长度为计算单元。
钢板桩为拉森III型钢板桩,围囹、支撑、锚桩均采用400×400的H型钢,相应的截面性能参数见计算书后附件。
按上图的支护方式,计算图式可简化为三点支撑的连续梁,结构简图及荷载分布图如下(采用结构力学求解器进行求解):结构弯矩图如下:剪力图如下:在此支撑模式下,坑底最小入土深度为1.2m。
此时支撑点C的反力为零。
出于安全考虑,钢板桩入土深度实际施工时按3m施工。
拉森钢板桩支护方案评估计算书

拉森钢板桩支护方案评估计算书1. 概述本文档旨在评估拉森钢板桩支护方案的设计和计算。
拉森钢板桩是一种常用的地基支护结构,适用于土方开挖、河道治理、基坑支护等工程中。
本评估计算书将根据设计要求和计算方法对拉森钢板桩支护方案进行综合评估。
2. 设计要求2.1. 土壤力学参数:根据现场勘探数据和试验结果,确定土壤斜坡角、内摩擦角、内聚力等基本参数。
2.2. 桩材料和尺寸:选择合适的拉森钢板桩材料,并确定桩长、板厚等尺寸参数。
2.3. 水平支撑和排水设计:根据工程需求,确定水平支撑和排水设施的设计要求。
2.4. 安全系数:根据国家相关标准和规范,确定各个设计参数的安全系数。
3. 计算方法3.1. 土压力计算:根据土壤力学理论,计算拉森钢板桩承受的土压力,并考虑土体的侧向土压力和摩阻力等因素。
3.2. 桩身受力计算:计算拉森钢板桩桩身所受的水平和垂直力,并考虑土压力的作用。
3.3. 稳定性评估:评估拉森钢板桩的整体稳定性,包括侧向稳定性和纵向稳定性。
3.4. 桩-土交互作用分析:分析拉森钢板桩与土壤之间的相互作用,确定桩-土界面的剪切应力和阻力等参数。
4. 评估结果通过使用上述的设计要求和计算方法,对拉森钢板桩支护方案进行评估,得出方案的稳定性、承载力和变形等评估结果。
5. 结论综合评估表明,拉森钢板桩支护方案满足设计要求,具备良好的稳定性和承载能力。
然而,还需要进行进一步的施工方案设计和现场监测,以确保该方案在实际工程中的可行性和安全性。
以上为拉森钢板桩支护方案评估计算书的简要内容,详细的设计和计算数据请参考相关附件。
钢板桩支护计算书

钢板桩支护计算书1.设计依据1.1《基坑工程手册》(第二版),刘国斌、王卫东主编,中国建筑工业出版社,20091.2《简明深基坑工程设计施工手册》,赵志缙、应惠清主编,中国建筑工业出版社1.3《土力学》,卢延浩主编,河海大学出版社1.4《建筑结构静力计算手册》(第二版),中国建筑工业出版社1.5《钢结构设计规范 GB50017-2003》2.设计说明2.1工程概况本工程循环水管道工程C段,基坑底标高-3.0m,基坑宽10.6m,基坑周围采用拉森IV型钢板桩进行支护,钢板桩单根宽40cm,长12m。
首先开挖土方至+3.5m,打设拉森IV型钢板桩后,开挖土方至+1m,钢板桩横向之间采用双45a工字钢进行连接,DN530×9.7钢管进行内支撑,支撑中心距钢板桩顶0.75m,支护完成后开挖至底标高-3.0m。
注:本支撑体系中,验算时以开挖至+3.5m时打设钢板桩处即入土深度5.5m,板桩悬挑高度为6.5m进行结构计算;实际施工时,根据施工经验,为增加支撑体系整体稳定性,首次开挖至+2.5m后打设钢板桩,届时钢板桩入土深度达到6.5m,悬挑高度5.5m。
钢板桩支护断面图钢板桩支撑立面图牛腿支撑图钢管与工字钢连接图2.2计算项目2.2.1钢板桩抗弯验算2.2.2支撑体系稳定性验算(1)工字钢抗剪强度及稳定性验算(2)钢管强度和稳定性验算(3)牛腿抗剪计算2.3最不利受力情况钢板桩所受荷载主要为土压力、运输车产生的荷载、挖掘机产生的荷载及履带吊吊装PCCP管产生的荷载等。
经验算:基坑开挖完成后,150t履带吊吊40tPCCP管安装时,钢板桩受力为最不利状况。
履带吊受力情况示意图Fmax=1960KN150t履带吊履带接地长度7200mm,P=1960/7.2=273KN/m。
集中荷载对土压力的影响范围:上部距顶面2×tg23°=0.98m;下部距顶面2×tg(45°+23°÷2)=3.02m。
基坑支护(钢板桩)设计及计算书

目录1 计算依据 (1)2 工程概况 (1)3 地质情况 (1)4 设计施工方案概述 (1)5 围堰结构计算 (2)5.1 设计计算参数 (2)5.1.1材料设计指标 (2)5.1.2单元内支撑支撑刚度计算 (3)5.1.3单元内支撑材料抗力计算 (3)5.1.4 设计安全等级 (4)5.2 拉森钢板桩封闭支护结构设计分析 (4)5.2.1 开挖过程结构分析 (4)5.2.2 拉森钢板桩单元计算分析结果 (4)5.2.3 内支撑应力和变形计算 (18)5.2.4支护结构强度验算 (19)5.2.4 支撑型钢强度、稳定性验算 (23)基坑拉森钢板桩围堰设计及计算书1 计算依据1.2 《特大桥承台基坑拉森钢板桩围堰设计图》;1.3 《建筑施工计算手册》;1.4 《钢结构设计规范》(GB500017-2003);1.5 《理正深基坑软件7.0版》;1.6 《基坑工程设计规程》(DBJ08-61-97)1.7 《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)1.8 《建筑基坑工程技术规范》(YB9258-97)2 工程概况桥址处为荒地、民房,地势平坦,交通便利。
根据现场调查,特大桥1#承台施工为最不利基坑,承台尺寸为4.85×5.7×2m,开挖后深度4.209m。
3 地质情况4 设计施工方案概述使用9m拉森Ⅳ钢板桩对基坑进行封闭支护,钢围檩设于承台顶标高以上1.509m,钢板桩顶往下1m处,围檩采用H400×400×13×21mm型钢,围檩长边下方设置不少于3个牛腿,上方采用直径8mm钢丝绳兜吊在拉伸钢板桩上,斜角撑采用H400×400×13×21mm型钢,斜撑两端与围檩型钢焊接牢固。
基坑尺寸控制原则为自承台外轮廓外扩1.2m,为保证承台模板与钢筋的顺利施工,围檩斜角撑的位置应避免阻碍模板与钢筋的吊装施工。
图4-1 拉森钢板桩支护基坑平面布置图图4-2 拉森钢板桩支护基坑立面布置图5 围堰结构计算 5.1 设计计算参数 5.1.1材料设计指标表5.1.1-1 基坑支护结构所需材料表表5.1.1-2 基坑支护结构所需材料截面特性表表5.1.1-3 拉森钢板桩单根每米壁宽截面特性表5.1.2单元内支撑支撑刚度计算计算内支撑刚度取最大水平间距s=3.3m 的一根H400×400×13×21mm 型钢,计算长度取最大支撑构件的长度l 0=2.83m ,则支撑结构水平刚度系数k T ,取结构计算宽度ba=1m 。
6m拉森钢板桩计算书

6m拉森钢板桩支护计算书---------------------------------------------------------------------- [ 支护方案 ]---------------------------------------------------------------------- 排桩支护---------------------------------------------------------------------- [ 基本信息 ][ 超载信息 ][ 附加水平力信息 ][ 土层信息 ][ 土层参数 ][ 土压力模型及系数调整 ]---------------------------------------------------------------------- 弹性法土压力模型: 经典法土压力模型:---------------------------------------------------------------------- [ 工况信息 ][ 设计结果 ]---------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------- [ 结构计算 ]---------------------------------------------------------------------- 各工况:内力位移包络图:地表沉降图:---------------------------------------------------------------------- [ 截面计算 ]----------------------------------------------------------------------基坑内侧抗弯验算(不考虑轴力)σnei = Mn / Wx= 0、000/(2200、000*10-6)= 0、000(MPa) < f = 215、000(MPa) 满足基坑外侧抗弯验算(不考虑轴力)σwai = Mw / Wx= 61、721/(2200、000*10-6)= 28、055(MPa) < f = 215、000(MPa) 满足式中:σwai———基坑外侧最大弯矩处得正应力(Mpa);σnei———基坑内侧最大弯矩处得正应力(Mpa);Mw ———基坑外侧最大弯矩设计值(kN、m);Mn ———基坑内侧最大弯矩设计值(kN、m);Wx ———钢材对x轴得净截面模量(m3);f ———钢材得抗弯强度设计值(Mpa);---------------------------------------------------------------------- [ 整体稳定验算 ]----------------------------------------------------------------------计算方法:瑞典条分法应力状态:有效应力法条分法中得土条宽度: 0、40m滑裂面数据整体稳定安全系数 K s = 2、231圆弧半径(m) R = 5、385圆心坐标X(m) X = -1、328圆心坐标Y(m) Y = 2、399----------------------------------------------------------------------[ 抗倾覆稳定性验算 ]----------------------------------------------------------------------抗倾覆安全系数:M p——被动土压力及支点力对桩底得抗倾覆弯矩, 对于内支撑支点力由内支撑抗压力决定;对于锚杆或锚索,支点力为锚杆或锚索得锚固力与抗拉力得较小值。
完整版)拉森钢板桩基坑支护方案设计和计算

完整版)拉森钢板桩基坑支护方案设计和计算3.1 Basic XXXXXX。
XXX depth。
The pier is 24m long。
1.7m wide。
with a right angle of 90°。
and the beam bottom n is 0.0m。
The riverbed bottom XXX。
the bottom size of the n is arranged as26m long and 3.7m wide。
considering the 1m XXX requirement。
XXX's normal water level is 2.6m。
the 1/20 flood level is 3.27m。
and the riverbed bottom n is 0.0m。
with the XXX。
the weir crest XXX 3.5m.3.2 Support Scheme DesignThe support adopts Larsen steel sheet pile cofferdam support。
which is arranged parallel to the river bank。
The layout is XXX cofferdam uses Larsen steel sheet pile type IV。
with a pile lengthof 12 meters。
The internal XXX of a single (500×300mm) H-shaped steel。
and the support rod is set at the top of the steel sheet pile。
composed of a 600mm diameter and 8mm XXX。
a200×200mm drainage ditch is dug around the n。
拉森扣板桩计算书(同样适合工字钢)

拉森钢板桩(扣板)受力验算由于没有地质资料图,根据现场实际开挖获取的地质资料提取验算参数。
因本工程钢板桩施工区地质情况复杂,且无明显变化界限,为确保安全,选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,代表性地质断面情况如下表(按11.5m深度统计),场地狭窄,大部分是填筑土,以表1的地质情况验算。
1、土层参数内摩擦角φ取值见建筑施工计算手册第77页表2-1表1 地质断面情况表地层名称层厚(m)土的容重r(KN/m3)内摩擦角φ(°)凝聚力c(KPa)备注人工回填土 1.919.1 23 参考同类土质试验成果淤泥质粉质粘土 1.616.9 4.4 5.5 参考同类土质试验成果粉质粘土820.1 22.2 17.3 参考同类土质试验成果2、拉森钢板桩参数表2 拉森钢板桩参数表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)备注拉森Ⅳ236 36551 2037 210 1203、汽车荷载换算成等代均布荷载的土层厚:装土车安排1台在坑边,装土后总重=自重20+土重20=40t装土时汽车荷载分布示意图(单位:m)荷载换算成的土层厚度:H=ΣP/(BLr)=40×10/(3.55×8.05×18.4)=0.77m4、拉森钢板桩最大悬臂长度的计算:4.1 土体参数计算根据现场调查,安设钢板桩的地段,最小开挖深度h=3m以上,取3m范围的土层计算土体参数加权平均值。
土平均容重r=(18.4×1.9+16.9×1.1)/3=17.85 KN/m3土平均摩擦角φ=(23×1.9+4.4×1.6)/3=16.91主动土压力系数Ka=tga2(45°-φ/2)=0.553m深度处的最大主动土压力荷载:主动土压力荷载q=r×(h+0.77)×Ka=17.85×3.77×0.55=37.02 KN/m钢板桩悬臂部分受力图(单位:m)4.2拉森钢板桩最大悬臂长度计算拉森IV型钢板桩(用于开挖深度3~6.6m的管道)M≦Wx×[σw]max1/6×(h+0.77)×(h+0.77)×17.85×(h+0.77)×0.55×10000)≦2037×210由上式得出h≦2.2m因拉森IV型钢板桩用于开挖的深度均大于2.2m,大于其最大悬臂长度,故都需加支撑。
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桂林市西二环路道路建设工程排水管道
深基坑开挖施工方案计算书
一、工程概况
桂林市西二环路二合同段污水管道工程的起点K12+655,终点K17+748,埋设管道为聚氯乙烯双壁波纹管(Ф500)和钢筋砼管(Ф800),基础采用粗砂垫层,基础至管顶上50cm范围为粗砂回填,其上为级配碎石回填至路床;起点管道底部标高为,管道平均埋深为米左右,最深为米,地下水位较高,其中有局部里程段厚土层以下是流沙层,开挖时垮塌较严重,为防止开挖时坍塌事故发生,特制定该方案,施工范围为K12+655~K14+724段左侧污水管。
本段施工段地质为松散耕土、粉质粘土,地下水位高,遇水容易形成流砂。
二、方案计算依据
1、《桂林市西二环路道路建设工程(二期)施工图设计第三册(修改版-B)》(桂林市市政综合设计院)。
2、《市政排水管道工程及附属设施》(06MS201)。
3、《埋地聚乙烯排水管管道工程技术规程》(CECS164:2004)。
4、《钢结构施工计算手册》(中国建筑工业出版社)。
5、《简明施工计算手册》(中国建筑工业出版社)。
三、施工方案简述
1、钢板桩支护布置
钢板桩采用拉森ISP-Ⅳ型钢板桩,其长度为12米/根,每个施工段50m需260根钢板桩。
根据施工段一般稳定水位154.0m和目前水位情况,取施工水位为154.00m。
根据管沟开挖深度(),钢板桩支护设置1道型钢圈梁和支撑。
以K14+100左侧排污管道钢板
桩支护为例,桩顶标高为157.83m,桩底标高为148.83m,依次穿越松散耕土→粉质粘土层。
2、钢板桩结构尺寸及截面参数
拉森ISP-Ⅳ型钢板桩计算参数如下表所示:
四、计算假设
1、根据设计图纸中地勘资料提供的土层描述,本计算中土层参数按经验取值如下(K14+100钢板桩支护处):
则计算取值:γ=18 KN/m3 ,φ=150,c=10 KPa 。
2、支护计算水位按154.00m考虑。
3、计算时按照支护周边均为土体进行计算,不考虑空隙水压力及土体浮容重,同时不扣减由土体粘聚力与钢板桩之间产生的摩擦力。
五、钢板桩围堰计算
1、内力计算
本工程土压力计算采用钢板桩全部承受的主动土压力视为有效主动土压力。
以地面标高157.330m 为基准,计算各高度点的有效土压力。
地面超载按照30t 考虑,换算后为5KN/m 2,换算为土高度h 0=q/γ5/18=0.28m 。
主动、被动土压力系数
767.0,589.0)2
15
45(2==-
=Ka tg Ka 303.1,698.1)2
15
45(2==+
=Kp tg Kp 有效主动土压力计算(受力分布图如下)
按照各工况(一道支撑)进行受力计算,具体如下:
A 、在标高157.33m 位置时的土压力强度(地面处)
22/97.2)2
15
45(28.0181m KN tg P =-
⨯=
B 、在标高156.33m 位置时的土压力强度(支撑处)
22/17.24)2
15
45()228.0(182m KN tg P =-
+⨯= C 、在标高152.63m 位置时的土压力强度(基底部)
22/80.52)2
15
45()7.428.0(183m KN tg P =-
+⨯=
支撑层数及间距
按照等弯矩布置确定各层支撑的间距,则拉森ISP-Ⅳ型钢板桩顶部悬臂端的最大允
许跨度为:m cm Ka W h 85.29.284589
.010181020432006][6335
3==⨯⨯⨯⨯⨯==γδ
m h 85.20=
m h 16.385.211.11=⨯=
施工时考虑放管空间位置,确定采用布置一层支撑,即从自然地面下2m 设置Ⅰ20a
工字钢围檩,加Ф203钢管横撑;自钢板桩顶下为1道围囹支撑。
施工工况下围檩计算
围檩受力(采用近似法计算)
公式:Rn 处土压力q n =(P n +P n-1)/2×h 1/2+(P n +P n+1)/2×h 2/2,则计算如下:
m KN q /78.132
.228.0217.241=+⨯=
开挖到基底标高时土压力最大,为最不利工况,土压力均布荷载为m ,则此时钢板桩所受的最大弯矩为m KN l q M •=⨯⨯=⨯⨯=503.15378.13125.0125.0221max ,拉森ISP-Ⅳ型钢板桩抗弯截面模量为32043cm ,则钢板桩所受最大弯曲应力为:
Mpa Mpa W M 20059.72043000
10503.15m ax 6
<=⨯==σ,完全满足要求。
钢板桩最小入土深度计算
入土深度控制是钢板桩设计计算的关键,本方案为验证相关计算规则的合理性及准确性,采用两种计算方法进行验算后对照复核。
采用盾恩近似法计算
如上简化后土压力分布图,假定作用在板桩EG `段上的荷载EHJ \G \一半传至E 点上,另一半由坑底土压力FG \R \
承受,由几何平衡关系可得入土深度计算公式:
24)(2
1
)(21x Ka Kp x h KaH -=+γγ 即0)(42=---KaHh KaHx x Ka Kp ,代入相关数据计算可得:
m x x x 12.4,0474.777.2109.12==--求解得,即钢板桩在基底以下入土深度大于时就能满
足要求。
综合以上两种计算方法结果,为安全起见,取验算最大值并考虑倍安全系数,则X=×=,本施工方案采用12m 长钢板桩,桩顶标高为,基底标高为,入土深度=12-完全满足要求。
2、内支撑受力检算
内支撑及围檩设计如前图所示,选择荷载最大的围檩位置进行验算,该处土压力q=m ,取跨度最大的两跨不等距连续梁检算,按照方案设计围檩选择I20a ,工字钢
[]MPa f cm W 200,1783==,取系数η=,则在静载时: m KN M •=⨯⨯=025.227.217.24125.02max
[]MPa f MPa 20087.612
17810025.229
==⨯⨯=<δ,故围檩抗弯强度满足要求。
内支撑设计
围檩处内支撑采用φ203mm 钢管,钢管壁厚10mm,mm D 203=, mm d 183=,
96.214
1832034
2
22
2=+=+=
d D i ,
22
2222.6060418320314.34mm d D A =-⨯=-⨯=π,
34
44481.278746203
3218320314.332mm D d D W =⨯-⨯=-⨯=π
根据长细比149.18296
.214000
===i l λ,查《钢结构设计规范》附表得稳定系数216.0=φ。
自重弯矩:m KN ql M •=⨯==932.08
4466.0822max
[]MPa f MPa W M A N 2009.18881
.27874610932.02.6060216.0109.2426
3max ==⨯+⨯⨯=+=<φδ,满足要求。
经过上述计算,本方案钢板桩支护设计检算是符合要求的,安全性能可靠。
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