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测算钢板桩施工相关数据的方法

发布时间:2017-07-10 16:37:06

        摘要:钢板桩施工要考虑到现场的状况,否则盲目施工会为工程带来隐患,下面我们来用相关实际数据告诉大家如何测算钢板桩施工相关数据的方法。

 
  相关参数:土 :容重 15 000 N/m³;摩擦角 20°;粘结力 10 000 N/㎡;淤泥质黏土 :容重 14 000 N/m³;摩擦角 14°;粘结力 10 000 N/㎡;硬塑状淤泥 :容重 15000 N/m³;摩擦角 16°;粘结力 12000 N/㎡;考虑施工时机械挖土,均布荷载为 30 000 N/m。
 
  1、计算各层土压力:利用库仑土压力公式 ,主动土压力为 :Pan = (Q0 + ∑Ri Hi ) tg2 (45°-γ/ 2)-2 Cn tg(45°-γ/ 2)。被动土压力为 :Pan = ∑Ri Hi tg2 (45°+ γ/ 2)+ 2 Cn tg(45°+ γ/ 2)。
 
  其中 , Q0=30 000 N/m; Ri为第 i层的天然容重 ; Hi为第 i层土的厚度 ;γ, Cn分别为土层的摩擦角和粘聚力。将参数代数代入求得各土层的土压力 ,如图 2所示。并根据主动土压力和被动土压力关系求出反弯点位置为 C ,距离开挖面 2.916 9 m。
 
  2、计算支撑反力:计算第一层支撑反力时 ,以 A点以上部分各种力对 A点的矩为 0,求得 : F1=21745 N/m。计算第二层时 ,以 B点以上部分各种力对 B点的矩为 0 ,此时 F1为已知 ,求得 :F2=79 095N/m。计算第三层时以反弯点 C以上部分各种力对 C点的矩为 0,求得 : F3=152 402 N/m。
 
  3、计算反弯点支持力:P0 C点以上各种力的秒速赛车玩法差即为 P0,求得 : P0=69809 N/m。
 
  4、计算钢板桩嵌入深度tk及钢板桩总长:瑞马钢板桩公司专家指出以反弯点以下力矩平衡为 0,即 tk = 土压力 ; an为∑Pan*an (Pa为被动土压力作用中心到D的距离),求得tk ;钢板桩总长 : L =0.1 +7.5 +2.917 +1.2 ×5.908 4=17.6 m,采用 18 m钢板桩。
 
  5、计算支撑钢管受力:采用两跨连续梁结构, 则钢管支撑力 : FN = 1. 3 ×152 402 × 4.5 =89.05 ×104 N。钢管支撑选用直径 478 mm、壁厚 12 mm。则钢管惯性矩 J = π/ 32 ×0. 634 ×[1 -(454/478 )4] = 0. 002 225 36 m4。则λp =π( E/σp)0.5 =99.34。而λ= uL/ (J/ A ) 0. 5 =55. 6 (u取 1 ,L = 12. 8 m)。因为 λ<λp ,不按照压失稳构件考虑。则 P =σ×A = 378 ×104 N,满足要求。
 
  6、验算H型钢受力:H型钢选用 0. 4 ×0. 4 ×0. 021 ×0. 013。 H型钢的最大弯矩 M = 0. 070 ×152 402 ×4.52 =216 029 m3。 H型钢的抵抗矩 W = 0. 003 268 m3。则σmax = M/ W = 66 ×106 < 215 ×106。验算刚度 : f =0. 521 ×152 402 ×4. 54 / 100 EI = 0. 002 372 <4.5/400=0.011 25, 所以H型钢满足要求。
 
  7、计算钢板桩的受力:选用拉森 Ⅴ形钢板桩 :根据计算 W = 520 ×10 -8m4。钢板桩抵抗最大弯矩力 Mmax = (520 ×10 -6 ×210 ×106) ×2= 218 400 N•m。按照简支梁计算各段最大弯矩 ,经计算最大弯矩发生在8.251 6 m处 ,其值为 M max (延长米 ) =171 125 N•m<218 400 N•m,满足要求。由于允许钢板桩一定变形 ,钢板桩不进行刚度验算。
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