拉森钢板桩设计计算书

拉森钢板桩设计计算书

（1）钢板桩的设置位置要符合设计要求，便于基础施工，即在基础最突出的边缘外留有支模、拆模的余地。

（2）基坑护壁钢板桩的平面布置形状应尽量平直整齐，避免不规则的转角，以便标准钢板桩的利用和支撑设置。各周边尺寸尽量符合板桩模数。

（3）整个基础施工期间，在挖土、吊运、扎钢筋、浇筑混凝土等施工作业中，严禁碰撞支撑，禁止任意拆除支撑，禁止在支撑上任意切割、电焊，也不应在支撑上搁置重物。

差的钢板桩应尽量不用。

---------------------------------------------------------------------- 弹性法土压力模型: 经典法土压力模型:

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[ 工况信息 ]

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---------------------------------------------------------------------- [ 设计结果 ]

---------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------- [ 结构计算 ]

---------------------------------------------------------------------- 各工况：

内力包络图：

2、拉森钢板桩型号的选择与验算

=346.62kN·m。

由上节弯矩图可见钢板桩桩身最大弯矩标准值为M

max

选取SP-Ⅳ型号的拉森钢板桩，每延米W=2270cm3。由《钢结构设计规范》3.4.1条知钢板桩的强度设计值为215N/mm2,安全系数取2。由于地下水较丰富，所以采用双层拉森钢板桩，每延米W=4540cm3。考虑两层钢板桩的折减系数为0.8。则桩身最大应力为：由于76.35MPa<215×0.5×0.8=86MPa，所以满足要求！

拉森钢板桩技术参数表

3、钢支撑及围檩内力的计算

第一道钢支撑及围檩采用单层形式，第二道钢支撑及围檩均采用双拼形式。对钢支撑进行平面布置，布置时考虑到钢管桩的操作空间。见下图：

钢支撑平面布置图

利用结构力学求解器求解钢支撑及围檩的内力。

计算简图(m、kN/m)

M图（kN·m）

V图(kN)

N图(kN)

4、水平对撑及水平斜撑的验算

由于计算方法采用的是极限平衡方法，所以要将支撑反力增加85%，故水平对撑承受的最大轴力设计值为：N=1.85×1.2×238.98=530.54kN。

设计时应该考虑支撑自重及在支撑中心作用10kN的竖向偶然荷载（偶然荷载可按照突加荷载计算，弯矩放大系数取2）；荷载分项系数：钢材自重=1.4，活载=1.6；有效长度系数=1.0。计算长度取l=7.76m，选择莱钢生产的Q235国标H型钢400×400×13×21mm，

A=219.5cm 2, g=172kg/m ，W x =3340cm 3，W y =1120cm 3

，i x =17.5 cm ，i y =10.1 cm ，[f]=205MPa 。λy =l/i y =76.83，查表得φ=0.71。

水平对撑按偏心受压构件计算。杆件弯矩除由竖向荷载产生的弯矩外，尚应考虑轴向力对杆件的附加弯矩，附加弯矩可按轴向力乘以初始偏心距确定。偏心距按实际情况确定，且对钢支撑不小于40mm ，一般取10%截面深度（且不宜小于支撑计算长度的1/1000）,此处取40mm 。

由以上可知：水平对撑跨中弯矩最大

M y =530.54×0.04+1.6×5×3.88×2+1.4×1/8×1.72×7.762 =101.43kN ·m

验算弯矩作用平面内的稳定性：

N ——所计算构件段范围内的轴心压力，N=530.54kN ；

'y E N ——参数，kN 6866083

.761.1219500

1006.214.3)1.1/(EA 2

522y

2

'y

=⨯⨯⨯⨯==λ E N

； φy ——弯矩作用平面内的轴心受压构件稳定系数，φy =0.71；

M y ——所计算构件段范围内的最大弯矩，M y =101.43 kN ·m ；

γy ——与截面模量相应的截面塑性发展系数，对于H 型截面γy =1.2； W y ——在弯矩作用平面内对较大受压纤维的毛截面模量，W y =1120cm 3；

βmy ——等效弯矩系数，有端弯矩和横向荷载同时作用时，使构件产生同向

考虑到双拼支撑的下道支撑承受的力较大，故考虑20%的放大系数。

由于110.0×1.2=132.0 N/mm2＜205 N/mm2，故满足要求！

水平斜撑与水平对撑采用同一种截面形式，斜撑的力较小，故不必重复计算！

5、型钢围檩的验算

莱钢生产的Q235国标H型钢400×400×13×21mm，A=219.5cm2, g=172kg/m，W

x

=3340cm3，

W

y =1120cm3，i

x

=17.5 cm，i

y

=10.1 cm，[f]=205MPa。

计算长度取3.5m，λ

x

=l/i

x

=20，查表得φ

x

=0.97；

由内力图可知围檩内力设计值为：

M

x

=1.85×1.2×137.79=305.9kN·m；N=1.85×1.2×317.52=704.9kN

验算弯矩作用平面内的稳定性：

N——所计算构件段范围内的轴心压力，N=704.9kN；

'

Ex

N——参数，kN

101323

20

1.1

21950

10

06

.2

14

.3

)

1.1/(

EA

2

5

2

2

2

'=

⨯

⨯

⨯

⨯

=

=

x

Ex

Nλ；

φ

x

——弯矩作用平面内的轴心受压构件稳定系数，φ

x

=0.97；

M

x

——所计算构件段范围内的最大弯矩，M

x

=305.9kN·m；

γ

x

——与截面模量相应的截面塑性发展系数，对于H型截面γ

x

=1.05；

W

1x

——在弯矩作用平面内对较大受压纤维的毛截面模量，W

1x

=3340cm3；