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怎么计算拉森钢板桩受力?(图)
编辑:武汉钢板桩网    发布时间:2016-05-29

    拉森钢板桩主要是起到支护作用,但是拉森钢板桩能不能支护住,或者需不需要设置内支撑,则是要通过计算拉森钢板桩受力才能知道结果的。当然拉森钢板桩受力计算是拉森钢板桩设计方案和拉森钢板桩施工方案制作的一个重要环节,下面就由磐路钢板桩的工程师来为大家介绍一下怎么计算拉森钢板桩受力?
    我们选择一个实例来做详细的计算说明,例如某工程施工区地质情况复杂,且无明显变化界限。为确保施工安全,则可选取有代表性的地质断面分别计算荷载,取最不利荷载对拉森钢板桩受力进行计算,作为最终拉森钢板桩支护标准。根据工程地质勘察报告及现场实际开挖获取的地质资料提取计算参数。
一、基坑参数 
    基坑顶标高为-2.30米,底标高为-6.8米,开挖深度为4.5米。采用武钢产12米4号拉森钢板桩。围檩采用H350*350型钢。  

二、拉森钢板桩参数 
拉森钢板桩参数

三、拉森钢板桩最大悬臂长度计算 
1、开挖深度h=3m以上进行拉森钢板桩支护,根据地质报告取值得:  
r=(18.4×1.9+20.3×1.1)/3=19.09 KN/m3    υ=(23×1.9+6.2×1.1)/3=16.84  
Ka=tga2(45°-υ/2)=0.551 q=r×h×Ka=31.556KN/m 
拉森钢板桩最大悬臂长度
2、拉森钢板桩最大悬臂长度计算 
    12米4型拉森钢板桩(只用于开挖深度4~6.5m的基坑) MmaxㄑWx×[σw] 
1/6*h*h*19.09*h*0.551*10000ㄑ1340*210 故hㄑ2.52m 
    因12米4型拉森钢板桩用于开挖深度为4~6.5米的基坑,大于其最大悬臂长度,故需加围檩。

四、拉森钢板桩入土深度
1、土的参数计算 
    根据设计要求,基坑开挖深度在4~6.5米采用12米4型拉森钢板桩。 12米4型拉森钢板桩(取土层最大影响深度12m): 
r=(18.4×1.9+20.3×1.6+15.9×5.5+20.1×2.4+19.3×0.6)/12
=17.89 KN/m3 υ=(23×1.9+6.2×1.6+4.4×5.5+22.2×2.4+14.2×0.6)/9=11.62 
Ka=tga2(45°-11.62/2)=0.664
=tga2(45°+11.62/2)=1.504 

2、计算简图 
    根据钢板桩入土的深度,按单锚浅埋板桩计算,假定上端为简支,下端为自由支承。这种板桩相当于单跨简支梁,作用在拉森钢板桩后为主动土压力,作用在拉森钢板桩前为被动土压力,压力坑底以下的土重度不考虑浮力影响,计算简图如下:
拉森钢板桩计算 
3、最小入土深度的计算 
    开挖4.5米深,4型拉森钢板桩最小入土深度 
    为使钢板桩保持稳定,在A点的力矩等于零,即∑MA=0,亦即 F*1.5+EaHa-EpHp=F*1.5+Ea*2/3*(H+t)-Ep(H+2/3*t)=0 其中:主动土压力Ea=1/2ea(H+t)=1/2*r*(H+t)2Ka 
被动土压力Ep=1/2ept=1/2*r*t2Kp 
r=17.89 KN/m3,υ=11.62, Ka=0.664, Kp=1.504, H=5m F=1/2* ea*(H+t)-1/2* ept 
将各参数分别代入弯矩平衡方程式得: t3+9t2-52t-196.3=0 解得 t=5.8m,拉森钢板桩4.5m开挖深度最小长度为:地面预留部分0.5米+开挖深度4.5米+入土深度5.8米=10.8米,故采用12米4型拉森钢板桩围护满足4.5米基坑开挖深度的要求。围檩设置在拉森钢板桩顶向下1米位置。 

五、拉森钢板桩围檩计算
1、计算参数 
H350*350围檩参数:Ix=66900cm4  Wx=3340cm3  [σw]=210MPa[τ]=120MPa,S=219.5cm2   
q=F/1= Ea – Ep=196.1 KN/m 

2、抗弯验算: 
最大弯矩Mmax=0.08*ql2=0.08*196.1*52=392.2 KN*m  Wx×[σw]=3340*210/1000=701.4 KN*m?Mmax 故围檩满足抗弯要求。

3、抗剪验算: 
最大剪力Qmax=0.6*ql=0.6*196.1*5=588.3KN [τ]*S=210*219.5/10=4609.5KN?Qmax 故围檩满足抗剪要求。
    拉森钢板桩的用途非常广泛,在永久性结构建筑上,可用于码头、卸货场、堤防护岸、护墙、挡土墙、防波堤、导流堤、船坞、闸门等;在临时性构筑物上,可用于封 山、临时扩岸、断流、建桥围堰、大型管道铺设临时沟渠开挖的挡土、挡水、挡沙等;在抗洪抢险上,可用于防洪、防塌陷、防流沙等。
    以上就是关于怎么计算拉森钢板桩受力的详细介绍了,如果您还有什么不清楚的地方,可以联系磐路拉森钢板桩的工程师们,我们会为您做更详细的解答,谢谢!磐路市政工程有限公司武汉分公司是一家以钢板桩施工、出租为主的专业企业。公司凭借科学的理念和坚定的诚信致力于为客户创造价值,以诚信铸就基业。
    公司主要服务项目可分拉森钢板桩、钢板桩围堰、钢管桩、水陆平台制作、海岸工程、市政截污工程等基础工程施工,以及设备租赁等。公司现拥有3600吨拉森钢板桩,6台拉森钢板桩桩机,全套拉森钢板桩施工设备和海岸工程所有施工设备,另有大量施工机械设备出租。
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