钢管桩稳定性计算计算书

悬臂式板桩和板桩稳定性计算计算书 万科城六期工程；属于结构;地上0层;地下0层；建筑高度：0m； 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 层层高：0m ；总建筑面积：0平方米；总工期：0天；施工单位：。 本工程由投资建设，设计，地质勘察，监理，组织施工；由担任项目经理，担任技术负责人。 一、编制依据 本计算书的编制参照《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99），《土力学与地基基础》（清华大学出版社出版）等编制。 二、参数信息 重要性系数：1.00；                开挖深度度h：6.00m； 基坑外侧水位深度hwa：8m；        基坑下水位深度hwp：2.00m； 桩嵌入土深度hd：6m；            基坑边缘外荷载形式：荷载满布 土坡面上均布荷载值q0：1.00kN/m； 悬臂板桩材料：63a号工字钢；        弹性模量E：206000N/mm2； 强度设计值[fm]：205N/mm2；      桩间距bs：0.50m； 截面抵抗矩Wx：2981.47cm3；      截面惯性矩Ix：93916.20cm4； 基坑土层参数： 序号 土名称  土厚度    坑壁土的重度 内摩擦角 内聚力 浮容重 (m)      (kN/m3)      (°)    (kPa)    (kN/m3) 1    填土    2            19        16      10    20      2    细砂    1            18        25      0      20      3    中砂    3            18.5      28      0      20      4    砾砂    3            19        30      0      20      5    圆砾    3            20.25      35      5.5    20      6    碎石    3            21        37.5    9      20      三、土压力计算 1、水平荷载 （1）、主动土压力系数： Ka1=tan2（45°- φ1/2）= tan2（45-16/2）=0.568； Ka2=tan2（45°- φ2/2）= tan2（45-25/2）=0.406； Ka3=tan2（45°- φ3/2）= tan2（45-28/2）=0.361； Ka4=tan2（45°- φ4/2）= tan2（45-30/2）=0.333； Ka5=tan2（45°- φ5/2）= tan2（45-30/2）=0.333； Ka6=tan2（45°- φ6/2）= tan2（45-35/2）=0.271； （2）、土压力、地下水以及地面附加荷载产生的水平荷载： 第1层土：0 ~ 2米； σa1上 = -2C1Ka10.5 = -2×10×0.5680.5 = -15.071kN/m2； σa1下 = γ1h1Ka1-2C1Ka10.5 = 19×2×0.568-2×10×0.5680.5 = 7.075kN/m2; 第2层土：2 ~ 3米； H2' = ∑γihi/γ2 = 38/18 = 2.111； σa2上 = [γ2H2'+P1+P2a2/(a2+2l2)]Ka2-2C2Ka20.5 = [18×2.111+1+0]×0.406-2×0×0.4060.5 = 15.828kN/m2； σa2下 = [γ2(H2'+h2)+P1+P2a2/(a2+2l2)]Ka2-2C2Ka20.5 = [18×(2.111+1)+1+0]×0.406-2×0×0.4060.5 = 23.134kN/m2； 第3层土：3 ~ 6米； H3' = ∑γihi/γ3 = 56/18.5 = 3.027； σa3上 = [γ3H3'+P1+P2a2/(a2+2l2)]Ka3-2C3Ka30.5 = [18.5×3.027+1+0]×0.361-2×0×0.3610.5 = 20.579kN/m2； σa3下 = [γ3(H3'+h3)+P1+P2a2/(a2+2l2)]Ka3-2C3Ka30.5 = [18.5×(3.027+3)+1+0]×0.361-2×0×0.3610.5 = 40.616kN/m2； 第4层土：6 ~ 8米； H4' = ∑γihi/γ4 = 111.5/19 = 5.868； σa4上 = [γ4H4'+P1+P2a2/(a2+2l2)]Ka4-2C4Ka40.5 = [19×5.868+1+0]×0.333-2×0×0.3330.5 = 37.5kN/m2； σa4下 = [γ4(H4'+h4)+P1+P2a2/(a2+2l2)]Ka4-2C4Ka40.5 = [19×(5.868+2)+1+0]×0.333-2×0×0.3330.5 = 50.167kN/m2； 第5层土：8 ~ 9米； H5' = ∑γihi/γ5 = 149.5/19 = 7.868； σa5上 = [γ5H5'+P1+P2a2/(a2+2l2)]Ka5-2C5Ka50.5 = [19×7.868+1+0]×0.333-2×0×0.3330.5 = 50.167kN/m2； σa5下 = [γ5(H5'+P1+P2a2/(a2+2l2)]Ka5-2C5Ka50.5+γ'h5Ka5+0.5γwh52 = [19×7.868+1+0]×0.333-2×0×0.3330.5+20×1×0.333+0.5×10×12 = 61.833kN/m2； 第6层土：9 ~ 12米； H6' = H5' = 7.868； σa6上 = [γ6H6'+P1]Ka6-2C6Ka60.5+γ'h6Ka6+0.5γwh62 = [20.25×7.868+1]×0.271-2×5.5×0.2710.5+20×1×0.271+0.5×10×12 = 48.143kN/m2； σa6下 = [γ6H6'+P1]Ka6-2C6Ka60.5+γ'h6Ka6+0.5γwh62 = [20.25×7.868+1]×0.271-2×5.5×0.2710.5+20×4×0.271+0.5×10×42 = 139.402kN/m2； （3）、水平荷载： Z0=(σa1下×h1)/(σa1上+ σa1下)=(7.075×2)/(15.071×7.075)=0.639m； 第1层土： Ea1=0.5×Z0×σa1下=0.5×0.639×7.075=2.26kN/m； 作用位置：ha1=Z0/3+∑hi=0.639/3+10=10.213m； 第2层土： Ea2=h2×(σa2上+σa2下)/2=1×(15.828+23.134)/2=19.481kN/m； 作用位置：ha2=h2(2σa2上+σa2下)/(3σa2上+3σa2下)+∑hi=1×(2×15.828+23.134)/(3×15.828+3×23.134)+9=9.469m； 第3层土： Ea3=h3×(σa3上+σa3下)/2=3×(20.579+40.616)/2=91.793kN/m； 作用位置：ha3=h3(2σa3上+σa3下)/(3σa3上+3σa3下)+∑hi=3×(2×20.579+40.616)/(3×20.579+3×40.616)+6=7.336m； 第4层土： Ea4=h4×(σa4上+σa4下)/2=2×(37.5+50.167)/2=87.667kN/m； 作用位置：ha4=h4(2σa4上+σa4下)/(3σa4上+3σa4下)+∑hi=2×(2×37.5+50.167)/(3×37.5+3×50.167)+4=4.952m； 第5层土： Ea5=h5×(σa5上+σa5下)/2=1×(50.167+61.833)/2=56kN/m； 作用位置：ha5=h5(2σa5上+σa5下)/(3σa5上+3σa5下)+∑hi=1×(2×50.167+61.833)/(3×50.167+3×61.833)+3=3.483m； 第6层土： Ea6=h6×(σa6上+σa6下)/2=3×(48.143+139.402)/2=281.318kN/m； 作用位置：ha6=h6(2σa6上+σa6下)/(3σa6上+3σa6下)+∑hi=3×(2×48.143+139.402)/(3×48.143+3×139.402)+0=1.257m； 土压力合力：Ea= ΣEai= 2.26+19.481+91.793+87.667+56+281.318=538.519kN/m； 合力作用点：ha= ΣhiEai/Ea= (2.26×10.213+19.481×9.469+91.793×7.336+87.667×4.952+56×3.483+281.318×1.257)/538.519=3.461m； 2、水平抗力计算 （1）、被动土压力系数： Kp1=tan2（45°+ φ1/2）= tan2（45+30/2）=3； Kp2=tan2（45°+ φ2/2）= tan2（45+35/2）=3.69； （2）、土压力、地下水产生的水平荷载： 第1层土：6 ~ 9米； σp1上 = 2C1Kp10.5 = 2×0×30.5 = 0kN/m； σp1下 = γ1h1Kp1+2C1Kp10.5 = 19×3×3+2×0×30.5 = 171kN/m； 第2层土：9 ~ 12米； H2' = H1' = 7.868； σp2上 = γ2H2'Kp2+2C2Kp20.5+γ'h2Kp2+0.5γwh22 = 20.25×7.868×3.69+2×5.5×3.690.5+20×7×3.69+0.5×10×72 = 1370.73kN/m； σp2下 = γ2H2'Kp2+2C2Kp20.5+γ'h2Kp2+0.5γwh22 = 20.25×7.868×3.69+2×5.5×3.690.5+20×10×3.69+0.5×10×102 = 1847.141kN/m； （3）、水平荷载： 第1层土： Ep1=h1×(σp1上+σp1下)/2=3×(0+171)/2=256.5kN/m； 作用位置：hp1=h1(2σp1上+σp1下)/(3σp1上+3σp1下)+∑hi=3×(2×0+171)/(3×0+3×171)+3=4m； 第2层土： Ep2=h2×(σp2上+σp2下)/2=3×(1370.73+1847.141)/2=4826.807kN/m； 作用位置：hp2=h2(2σp2上+σp2下)/(3σp2上+3σp2下)+∑hi=3×(2×1370.73+1847.141)/(3×1370.73+3×1847.141)+0=1.426m； 土压力合力：Ep= ΣEpi= 256.5+4826.807=5083.307kN/m； 合力作用点：hp= ΣhiEpi/Ep= (256.5×4+4826.807×1.426)/5083.307=1.556m； 四、验算嵌固深度是否满足要求 根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120-99)的要求，验证所假设的hd是否满足公式； hp∑Epj - 1.2γ0haEai ≥ 0 1.56×5083.31-1.2×1.00×3.46×538.52=5672.54； 满足公式要求！ 五、抗渗稳定性验算 根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120-99)要求，此时可不进行抗渗稳定性验算！ 六、结构计算 1、结构弯矩计算 弯矩图(kN·m) 变形图(m) 悬臂式支护结构弯矩Mc=750.05kN·m； 最大挠度为:0.11m； 2、截面弯矩设计值确定： M=1.25γ0Mc 截面弯矩设计值M=1.25×1.00×750.05=937.56； γ0----为重要性系数，按照《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）,表3.1.3可以选定。 七、截面承载力计算 1、材料的强度计算： σmax=M/(γxWx) γx-----塑性发展系数，对于承受静力荷载和间接承受动力荷载的构件，偏于安全考虑，可取为1.0; Wx-----材料的截面抵抗矩: 2981.47 cm3 σmax=M/(γx×Wx)=937.56/(1.0×2981.47×10-3)=314.46 MPa σmax=314.46MPa>[fm]=205.00MPa; 材料的强度不满足要求，请重新选取抗弯刚度大的截面，重新计算。