内支撑的设计与计算
[3]内支撑的设计与计算
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支撑结构的平面布置与实例
平面布置比较
类型
优点
传力路径明确，各部 分相互牵连较少，系 统稳定性好
刚度大，有利于控制 变形，系统稳定性好
缺点
影响坑内作业空间
对土方出坑形成障碍，需要设 置运土栈桥
对坑内作业空间影响 较小，各部分相互牵 连较少，便于出土
中间空间大，有利于 坑内作业
仅适应面积较小的接近正方形 的基坑
四、斜撑基础与围护墙之间的水平距离，应考虑满足基坑 内侧留土坡的稳定性及围护墙的侧向变形控制要求确定。
在基坑中部的土方开挖后和斜撑未形成前，基坑变形取决 于围护墙内侧预留的土堤对墙所提供的被动抗力，因此保 持土堤的稳定至关重要，必要应进行预加固或采取支挡措 施。
五、斜撑的设置应尽量不影响主体结构的施工。
境资料； 4、建筑总平面图及主体工程地下建筑、结构施工
图（含桩位图）； 5、相邻地下工程施工情况和经验性资料； 6、基础施工对基坑支护设计的要求； 7、基坑周边的地面堆载和活荷载。
二、基坑工程设计的内容
1、环境影响与保护要求； 2、支护体系的方案比较和选型； 3、基坑的稳定性验算； 4、支护结构的强度、承载力和变形计算； 5、降水技术要求与计算、隔渗的设计； 6、基坑开挖与降水对基坑内外环境影响评估； 7、基坑监测要求； 8、基坑工程施工图。
混凝土内撑计算
混凝土内撑计算混凝土内撑是指在混凝土结构中使用的一种支撑材料，它能够提供额外的支撑和强化，以增加混凝土的承载能力和稳定性。
在建筑工程中，混凝土内撑被广泛应用于各种类型的结构中，例如桥梁、大型建筑物、水坝等。
混凝土内撑的设计和计算是确保结构安全和可靠的重要环节。
在进行混凝土内撑计算时，需要考虑以下几个关键因素：混凝土的强度、内撑材料的特性、结构的受力情况以及设计要求等。
根据这些因素，可以确定混凝土内撑的尺寸、数量和布置方式。
混凝土的强度是进行内撑计算的基础。
混凝土的强度取决于混凝土的配合比、水灰比和养护等因素。
根据设计要求和建筑规范，可以确定混凝土的强度等级，并根据强度等级选择合适的混凝土内撑材料。
内撑材料的特性也是进行内撑计算的重要考虑因素。
内撑材料通常采用钢筋、钢板或钢管等材料，这些材料具有良好的强度和刚度，能够有效地提供支撑和加固作用。
根据结构的受力情况和设计要求，选择合适的内撑材料，并计算其承载能力和刚度。
在进行混凝土内撑计算时，还需要考虑结构的受力情况。
结构的受力情况包括受力方式、受力点和受力大小等因素。
根据结构的受力情况，确定内撑的布置方式和数量，并计算内撑的受力状态和受力大小。
根据设计要求进行混凝土内撑的设计和计算。
设计要求包括结构的安全系数、变形限值和承载能力等指标。
根据设计要求，进行内撑的尺寸和数量设计，并计算内撑的承载能力和刚度。
在实际应用中，混凝土内撑的设计和计算需要遵循建筑规范和相关标准。
根据不同的工程要求和结构特点，进行合理的设计和计算，确保混凝土结构的安全和可靠。
混凝土内撑是一种重要的支撑材料，在混凝土结构中起到加固和支撑作用。
在进行混凝土内撑计算时，需要考虑混凝土的强度、内撑材料的特性、结构的受力情况和设计要求等因素，进行合理的设计和计算。
通过科学的计算和合理的设计，可以确保混凝土结构的安全和可靠性。
基坑内支撑支撑计算书
顶管2工作井计算书
1 工程概况
该基坑设计总深14.2m，按二级基坑 、选用《天津市标准—建筑基坑工程技术规程 (DB33-202-2010)》进行设计计算，计算断面编号：1。
1.1 土层参数
厚度 γ
c φ c' φ'
序号 土层名称 (m) (kN/m3) (kPa) (°) (kPa) (°)
计算点位置系数：0.000。 第3道支撑(锚)为平面内支撑， 距墙顶深度9.600m， 工作面超过深度0.300m，预加轴力 0.00kN/m，对挡墙的水平约束刚度取80000.0kN/m/m。 该道平面内支撑具体数据如下： · 支撑材料：钢筋混凝土撑； · 支撑长度：30.000m； · 支撑间距：5.000m； · 与围檩之间的夹角：90.000°；
（小于0取0）
采用水土分算且计算点在水位以下时：
（小于0取0）
对于 矩形土压力 模式，自重部分须扣除坑内土的自重（对水位以下的分算土层，扣除有 效自重；坑内水位取坑底位置，天然水位在坑底以下就取天然水位）。
式中： γj─第j层土的天然重度； γw─水的重度，取10kN/m3； Δhj─第j层土的厚度； hwa,i─地下水位；
方式一
方式二
如果 考虑坡脚相应竖向附加应力 ，那么作用在挡土墙的初始侧向附加应力为：
式中，za —支护结构顶面至计算点的竖向距离； a —支护结构外边缘至坡脚的水平距离； b1 —坡宽； θ —附加荷载扩散角，宜取45°； h 1 —地面至支护结构顶面的距离； γ —基础底面以上土的平均天然重度； c —支护结构顶面以上的土的粘聚力； Ka —支护结构顶面以上土的主动土压力系数； Eak1 —支护结构顶面以上土单位宽度主动土压力标准值。
内支撑支护方案
内支撑支护方案内支撑支护方案是指在建筑结构施工过程中，为了解决悬臂梁、大跨度结构等在自重和施工阶段的外力荷载作用下产生的竖向、横向和纵向变形等问题而采取的一种支撑和加固措施。
该方案的制定旨在保证结构的稳定性和安全性，具有重要的技术和经济意义。
以下是针对内支撑支护方案的相关参考内容。
一、支撑原理：1. 内支撑支护方案根据结构形式和施工要求，选用适当的支撑方式，如压力杆、拉杆、撑杆等，以保证给定的荷载下结构的稳定性。
2. 确定内支撑支护的位置和布置，考虑结构的力学性能和施工的实际情况，以及功能分区的要求。
二、设计要求：1. 内支撑支护方案需满足结构的强度、刚度和稳定性要求，确保结构不产生过大的变形。
2. 内支撑支护应能适应施工工艺和工序的要求，方便施工人员进行操作和调整。
三、设计步骤：1. 了解结构的总体设计和力学性能，确定需要进行内支撑支护的部位。
2. 根据施工工况和荷载条件，计算结构在不同施工阶段下的内力和变形。
同时，考虑结构的材料特性和现场实际情况，确定内支撑支护方案的基本参数。
3. 根据结构的要求和支撑方式的特点，进行内支撑支护方案的初步设计，包括支撑杆件的截面、布置和连接方式等。
4. 采用结构计算软件进行内支撑支护方案的详细设计，考虑支撑杆件的受力性能和稳定性，最终确定支撑方案的参数和尺寸。
5. 进行内支撑支护方案的验算和优化，确保设计的可行性和经济性。
四、施工注意事项：1. 在进行内支撑支护施工前，需对施工区域进行充分的勘察和测量，确保施工能够顺利进行。
2. 需严格按照设计方案进行施工，保证内支撑支护的稳定性和安全性。
3. 施工过程中需及时做好施工记录和数据采集，以便在需要时进行设计和施工的调整。
综上所述，内支撑支护方案的制定和实施是解决大跨度结构施工过程中竖向、横向和纵向变形问题的重要手段。
通过科学的设计和施工，可以保证结构在施工阶段的稳定性和安全性，为后续的建筑装饰和使用提供良好的基础。
多层内支撑结构的嵌固深度计算
多层内支撑结构的嵌固深度计算引言：多层内支撑结构是一种常见的工程结构形式，广泛应用于建筑和桥梁等领域。
在设计这种结构时，嵌固深度的计算是非常重要的一项任务。
嵌固深度是指内支撑的一部分被嵌入混凝土或其他支撑材料中的长度。
本文将介绍多层内支撑结构的嵌固深度计算方法及其重要性。
一、嵌固深度的定义和作用嵌固深度是指内支撑结构的一部分被嵌入支撑材料中的长度。
它的主要作用是增加内支撑结构的稳定性和承载能力。
通过将一部分内支撑嵌入支撑材料中，可以增加内支撑与支撑材料之间的摩擦力和黏结力，从而提高整个结构的抗力和刚度。
二、嵌固深度的计算方法嵌固深度的计算方法可以根据具体的工程要求和结构设计来确定。
以下是一种常用的计算方法：1. 确定内支撑的截面形状和尺寸。
根据设计要求和结构荷载，确定内支撑的截面形状和尺寸。
常见的内支撑形状有圆形、方形、矩形等，根据结构的具体情况选择合适的形状。
2. 确定支撑材料的强度和性能参数。
支撑材料的强度和性能参数是计算嵌固深度的重要依据。
根据设计要求和结构要求，确定支撑材料的强度等级和其他性能参数。
3. 确定结构的荷载和边界条件。
根据设计要求和结构的使用情况，确定结构的荷载和边界条件。
荷载包括静载荷、动载荷、温度荷载等，边界条件包括固定边界、自由边界等。
4. 进行力学分析和计算。
根据结构的力学特性和荷载情况，进行力学分析和计算。
采用合适的力学模型和计算方法，计算内支撑结构在不同工况下的受力情况。
5. 根据计算结果确定嵌固深度。
根据力学计算的结果和设计要求，确定内支撑的嵌固深度。
嵌固深度要满足结构的稳定性和承载能力要求，同时考虑到施工和经济等因素。
三、嵌固深度计算的重要性嵌固深度的计算对于多层内支撑结构的设计和施工具有重要的意义。
1. 提高结构的稳定性和承载能力。
通过增加内支撑的嵌固深度，可以增加结构的抗侧移能力和抗倾覆能力，提高结构的稳定性。
同时，嵌固深度的增加也能提高结构的承载能力和刚度。
基坑内支撑轴力计算公式(一)
基坑内支撑轴力计算公式(一)
基坑内支撑轴力计算公式
1. 基坑内支撑轴力的定义
基坑内支撑轴力是指基坑工程中支撑结构所受到的水平力和竖向
力的合力，用于计算基坑支撑结构的稳定性和安全性。
2. 基坑内支撑轴力计算方法
基坑内支撑轴力可以通过以下公式计算：
•水平力计算公式： Fh = W * P * C
其中， Fh 表示水平力； W 表示基坑壁土体的重力；
P 表示壁土体的压力系数； C 表示基坑壁土体水平力系数。
•竖向力计算公式： Fv = W * H
其中， Fv 表示竖向力； W 表示基坑壁土体的重力；
H 表示基坑壁土体的高度。
3. 基坑内支撑轴力计算公式示例
以一个具体的基坑工程为例，假设基坑壁土体重力为1000 kN/m³，压力系数为，水平力系数为，基坑壁土体高度为10m。
根据以上数据，可以计算出基坑内支撑轴力： - 水平力计算：
Fh = 1000 * * = 400 kN
•竖向力计算： Fv = 1000 * 10 = 10000 kN
根据计算结果，基坑内支撑轴力的水平力为400 kN，竖向力为10000 kN。
4. 结论
基坑内支撑轴力的计算公式可以通过水平力和竖向力的计算公式
得出。
根据具体的工程数据，可以计算出基坑内支撑轴力，并用于基
坑支撑结构的稳定性和安全性的评估。
基坑工程中的支撑轴力计算对于工程的设计和施工具有重要意义，需要结合实际情况对基坑内支撑轴力进行准确和合理的估计。
基坑支护工程内支撑系统的设计计算
一、内支撑体系的构成
基本构件：支护桩（墙）、围檩、水平支撑、钢立柱、立柱桩。
二、支撑系统的设计
支撑系统的设计应包含以下内容： 支撑的结构型式(支撑材料的选择) ；支撑结构体系的布置 ；水平支 撑的竖向设置 ；斜撑体系的竖向布置 ；支撑节点的构造 ；水平支撑体 系的设计计算 ；竖向支撑体系的设计计算；坑内被动区加固设计计 算 ；换撑设计； 1、支撑的结构型式(支撑材料的选择) 1）支撑结构可采用钢支撑； 优点：自重轻、安装和拆除方便、施工速度快、可以重复利用（环 保、绿色）。且安装后能立即发挥支撑作用，减少由于时间效应而增加
复利用。 3）支撑结构可采用钢支撑与钢筋混凝土支撑的组合；
钢支撑和钢筋混凝土支撑的10点区别
钢支撑
钢筋混凝土支撑
材料 施工 方法 节点
适应 性
对布 置的限
制
支撑 的形成
采用钢管或型钢
预制后现场拼装
焊接或螺旋连接
适用于对撑布置 方案，平面布置变 化受限制；只能受 压，不能受拉，不 宜用作深基坑的第
一道支撑
距的要求
混凝土结硬以后才 能整体形成支撑作 用，混凝土收缩变形 大，影响支撑内力的
增长
重复 使用的 可能性
式重复使用，但在 建筑基坑中因尺寸 各异难以实现重复
使用的要求
无法重复使用
支撑 的利用 或拆除
支撑 体系的 刚度与 变形
支撑 体系的 稳定性
拆除方便，但无 法在永久性结构中
使用
刚度小，整体变 形大
稳定性取决于现 场拼装的质量，包 括节点轴线的对中 精度、杆件受力的 偏心程度以及节点 连接的可靠性，个 别节点的失稳会引
起整体破坏
在围护结构兼作永 久性结构的一部分时 钢筋混凝土支撑可以 作为永久性结构的构 件；但如不作为永久 性构件，则拆除工作
基坑内支撑轴力计算公式
基坑内支撑轴力计算公式基坑支撑轴力计算公式是基于尼尔森-牛顿第二定律，考虑到地质条件、支撑方式、土体参数等因素，用来评估基坑支撑系统的稳定性和安全性。
其计算过程需要考虑支撑材料的应力-应变关系、土体应力分布、地下水压力等要素。
以下是基坑支撑轴力计算公式的详细解析和应用。
一、基坑支撑平衡条件：基坑支撑平衡条件是保证支撑系统内力平衡的基本条件。
对于简单的基坑支撑问题，可以根据力的平衡条件来计算支撑轴力。
支撑系统内力平衡方程为：ΣF=0其中，ΣF为支撑轴力的合力。
根据支撑材料的应力-应变关系以及土体力学参数，可以进一步列出支撑轴力的计算公式。
二、基坑支撑轴力计算公式：1.桩木支护法：对于桩木支护法的基坑，由于支撑材料桩木的刚度相对较大，可以忽略土体的刚度，支撑轴力由桩木传递。
支撑轴力计算公式如下：N=V/Nc其中，N为支撑轴力，单位为kN；V为地下水压力，单位为kPa；Nc为桩材材料特性指标，单位为kN/kPa。
2.土钉支护法：土钉支护法是一种常见的基坑支撑方式，其支撑轴力由土钉和土体之间的摩擦力传递。
支撑轴力计算公式如下：N=(τ-σ)A其中，N为支撑轴力，单位为kN；τ为土钉与土体之间的摩擦力，单位为kPa；σ为土体的有效应力，单位为kPa；A为土钉截面积，单位为m²。
3.垂直支撑法：垂直支撑法是一种常用于较小深度基坑的支撑方式，其支撑轴力主要由支撑材料对土体的压力传递。
支撑轴力计算公式如下：N=P其中，N为支撑轴力，单位为kN；P为支撑材料对土体的压力，单位为kPa。
三、基坑支撑轴力计算应用：基坑支撑轴力计算需要根据具体的支撑方式、土质条件和地下水情况进行合理选择和计算。
在实际应用中，可以结合现场调查数据、试验数据和相关规范的规定进行具体计算。
此外，基坑支撑轴力计算还需要考虑土体的应力分布、支撑材料的特性以及土体和支撑材料之间的相互作用等因素。
总之，基坑支撑轴力计算是保证基坑支撑系统稳定和安全的重要环节，需要结合实际情况和相关规范进行合理选择和计算。
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提纲Biblioteka 前言一、基坑工程设计应具备的资料
二、基坑工程设计的内容
三、基坑设计中概念设计的重要性
四、内支撑体系的构成
五、支撑系统的设计
支撑的结构型式(支撑材料的选择)
支撑结构体系的布置
水平支撑的竖向设置
斜撑体系的竖向布置
支撑节点的构造
水平支撑体系的设计计算
竖向支撑体系的设计计算
1、黄石MALL城；2、月湖琴声； 3、武汉地铁3号线升官渡停保场； 4、长沙运达中央广场等。 以上基坑共同特点是：面积巨大，周边环境、水文地质、工程地质条
件复杂，开挖深度较大，工期要求紧，设计与施工难度大。
一、基坑工程设计应具备的资料
1、岩土工程勘察报告与水文地质勘察报告； 2、用地红线图、周边地形图； 3、周边相关建（构）筑物、管线的调查资料等环
坑内被动区加固设计计算
换撑设计
六、近年来的有关工程照片
结束语
前言
自二十世纪末以来，我国一直处于房地产投资与市政基础 设施建设的热潮之中，随着经济的发展，城市化步伐的加 快，为满足日益增长的市民出行、轨道交通换乘、商业、 停车等功能的需要，在用地愈发紧张的密集城市中心，结 合城市建设和改造开发大型地下空间已成为一种必然，如 高层建筑多层地下室、地下铁道及地下车站、地下道路、 地下停车库、地下街道、地下商场、地下仓库、地下人防 以及多种地下民用和工业设施等。这些地下空间开发规模 越来越大，基坑的深度也越来越深，这些深大基坑通常都 位于密集的城市中心，常常紧邻建筑物、交通干线、地铁 隧道及各种地下管线，施工场地紧张、施工条件复杂、工 期紧迫。所有这些导致基坑工程的设计和施工的难度越来 越大。
三、概念设计，必须对原理有深刻的理解，有丰富的经验总结，有灵 活的运作能力，总揽全局，掌握影响工程成败的关键，对设计的实施 效果要有基本正确的估计。
四、合格的岩土工程师不应盲目地照搬照抄规范，而应将其作为一种 指南、参考，在实际设计中作出正确的选择。
三、基坑设计中概念设计的重要性
五、顾宝和大师认为：土工问题分析由于计算条 件的模糊性和信息的不完全性，单纯力学计算不 能解决实际问题，需要岩土工程师综合判断。不 求计算精确，只求判断正确。
境资料； 4、建筑总平面图及主体工程地下建筑、结构施工
图（含桩位图）； 5、相邻地下工程施工情况和经验性资料； 6、基础施工对基坑支护设计的要求； 7、基坑周边的地面堆载和活荷载。
二、基坑工程设计的内容
1、环境影响与保护要求； 2、支护体系的方案比较和选型； 3、基坑的稳定性验算； 4、支护结构的强度、承载力和变形计算； 5、降水技术要求与计算、隔渗的设计； 6、基坑开挖与降水对基坑内外环境影响评估； 7、基坑监测要求； 8、基坑工程施工图。
（3）基坑按变形控制设计中，基坑变形不是越小 越好，应以基坑变形不会影响周围道路、地下管 线、建筑物的正常使用为准，合理确定变形量。 这直接涉及到工程投资、环境影响问题。
八、应用和评价基坑支护设计软件问题：基坑支 护离开设计软件不行，但只依靠设计软件进行设 计也不行。基坑工程的许多分析方法都是来自工 程经验的积累和案例分析，而不是来自精确的理 论推导，在应用软件进行设计计算时，应结合具 体情况综合判断。
（1）当基坑周围空旷，允许基坑周围地基土体产 生较大的变形时，基坑围护设计可按稳定性控制 设计；
按稳定性控制设计只要求基坑围护体系满足稳定 性要求，允许产生较大的变形。
（2）当基坑环境条件紧张，而不允许基坑周围地 基土产生较大变形时，基坑支护设计应按变形控 制设计。
三、基坑设计中概念设计的重要性
四、内支撑体系的构成
（一）基本构件：支护桩（墙）、围檩、水平支撑、钢立 柱、立柱桩。 立柱 支撑
围檩
坑底 加固
立柱桩
围护墙
四、内支撑体系的构成
实例
五、支撑系统的设计
支撑系统的设计应包含以下内容： 支撑的结构型式(支撑材料的选择) 支撑结构体系的布置 水平支撑的竖向设置 斜撑体系的竖向布置 支撑节点的构造 水平支撑体系的设计计算 竖向支撑体系的设计计算 坑内被动区加固设计计算 换撑设计
三、基坑设计中概念设计的重要性
一、概念设计是由分析到生成方案的一系列有序的、可组织的、有目 标的设计活动。岩土工程越来越重视概念设计，狭义的概念设计可以 理解为框架设计，从总体上勾划出设计框架，以备进一步细化。广义 的概念设计可以理解为一种设计思想。
二、岩土工程概念设计：从事物的总体上和本质上把握设计，对设计 的最终效果有一个直观的了解。在充分了解功能要求和撑握必要的基 础上，通过设计条件的概化，首先根据方案的适宜性和有效性、施工 的可操作性和质量的可控性、环境条件和可能产生的负面影响、经济 性等方面，先定性分析，从概念上选定一个或几个方案，然后进行必 要的验算定量分析，再经过施工检验和监测，逐步完善设计。
太沙基语：岩土工程与其说是一门科学，不如说 是一门艺术。
六、基坑工程支护结构复杂，不确定因素很多： 土压力的合理选用，计算模型的选择，计算参数 的确定等都需要岩土工程师综合判断，基坑支护 结构设计具有明显的概念性，具有很强的艺术性。
三、基坑设计中概念设计的重要性
七、基坑工程内支撑设计应按稳定性、变形控制 设计
支撑的结构型式(支撑材料的选择)
一、支撑结构可采用钢支撑； 优点：自重轻、安装和拆除方便、施工速度快、可以重复利
用（环保、绿色）。且安装后能立即发挥支撑作用，减少由 于时间效应而增加的基坑位移是十分有效的。 缺点：节点构造和安装相对比较复杂，施工质量和水平要求 较高。适用于对撑、角撑等平面形状简单的基坑。 二、支撑结构可采用钢筋混凝土支撑； 优点：刚度大，整体性好，布置灵活，适应于不同形状的基 坑，而且不会因节点松动而引起基坑位移，施工质量容易得 到保证。 缺点：现场制作和养护时间较长，拆除工程量大，支撑材料 不能重复利用。 三、支撑结构可采用钢支撑与钢筋混凝土支撑的组合；
二十世纪是桥梁的世纪，二十一世纪是地下空间的世纪。
前言
岩土设计中心两年以来承担的设计任务：
1、荆州北京路地下商业街基坑支护；2、万达积玉桥广场； 3、首义南轴线广场；4、长沙运达国际广场； 5、金地名郡；6、融科天城二期、三期 ；7、长江委设计大楼 8、二炮学院公寓楼基坑。
目前正承担的设计任务：