沟槽开挖型钢支护计算书

一、沟槽开挖型钢支护计算沟槽最大开挖深度4.0m，下部素填土天然抗剪强度值：c取5kPa，φ取30°。计算如下：----------------------------------------------------------------------[支护方案]----------------------------------------------------------------------排桩支护----------------------------------------------------------------------[基本信息]----------------------------------------------------------------------规范与规程《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012内力计算方法增量法支护结构安全等级二级支护结构重要性系数γ01.00基坑深度h(m)4.000嵌固深度(m)2.000桩顶标高(m)0.000桩材料类型型钢├钢材牌号Q235└截面参数H型钢HM244×175└抗拉、抗压和抗弯f(Mpa)215└抗剪fv(Mpa)215└截面塑性发展系数1.05桩间距(m)0.500有无冠梁无防水帷幕无放坡级数0超载个数1支护结构上的水平集中力0----------------------------------------------------------------------[超载信息]----------------------------------------------------------------------超载类型超载值作用深度作用宽度距坑边距形式长度序号(kPa,kN/m)(m)(m)(m)(m)110.0000.00010.0000.000条形-------------------------------------------------------------------------[附加水平力信息]----------------------------------------------------------------------水平力作用类型水平力值作用深度是否参与是否参与序号(kN)(m)倾覆稳定整体稳定----------------------------------------------------------------------[土层信息]----------------------------------------------------------------------土层数1坑内加固土否内侧降水最终深度(m)4.500外侧水位深度(m)4.500内侧水位是否随开挖过程变化否内侧水位距开挖面距离(m)---弹性计算方法按土层指定ㄨ弹性法计算方法m法内力计算时坑外土压力计算方法主动----------------------------------------------------------------------[土层参数]----------------------------------------------------------------------层号土类名称层厚重度浮重度黏聚力内摩擦角与锚固体摩(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)擦阻力(kPa)1杂填土30.0020.520.55.0030.000.1层号黏聚力内摩擦角水土计算方法m,c,K值不排水抗剪水下(kPa)水下(度)强度(kPa)15.0030.00合算m法6.00-------------------------------------------------------------------------[支锚信息]----------------------------------------------------------------------支锚道数1支锚支锚类型水平间距竖向间距入射角总长锚固段道号(m)(m)(°)(m)长度(m)1内撑7.0000.500---------支锚预加力支锚刚度锚固体工况锚固力材料抗力材料抗力道号(kN)(MN/m)直径(mm)号调整系数(kN)调整系数10.00800.00---2～---0.001.00----------------------------------------------------------------------[土压力模型及系数调整]---------------------------------------------------------------------- 弹性法土压力模型: 经典法土压力模型: 层号土类水土水压力外侧土压力外侧土压力内侧土压力内侧土压力名称调整系数调整系数1调整系数2调整系数最大值(kPa)1杂填土合算---1.0001.0001.00010000.000----------------------------------------------------------------------[工况信息]----------------------------------------------------------------------工况工况深度支锚号类型(m)道号1开挖1.000---2加撑---1.内撑3开挖4.000-------------------------------------------------------------------------[设计参数]----------------------------------------------------------------------整体稳定计算方法瑞典条分法稳定计算采用应力状态有效应力法稳定计算是否考虑内支撑ㄨ稳定计算合算地层考虑孔隙水压力ㄨ条分法中的土条宽度(m)0.40刚度折减系数K0.850考虑圆弧滑动模式的抗隆起稳定ㄨ对支护底取矩倾覆稳定ㄨ以最下道支锚为轴心的倾覆稳定√----------------------------------------------------------------------[设计结果]--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------[结构计算]----------------------------------------------------------------------各工况：内力位移包络图：地表沉降图：----------------------------------------------------------------------[截面计算]----------------------------------------------------------------------[截面参数]弯矩折减系数0.85剪力折减系数1.00荷载分项系数1.25[内力取值]段内力类型弹性法经典法内力内力号计算值计算值设计值实用值基坑内侧最大弯矩(kN.m)22.0911.2823.4723.471基坑外侧最大弯矩(kN.m)1.929.382.032.03最大剪力(kN)12.9814.4516.2216.22[截面验算]基坑内侧抗弯验算(不考虑轴力)σnei=Mn/(γ*Wx)=23.467/(1.050*502.000*10-6)=44.522(MPa)<f=215.000(MPa)满足基坑外侧抗弯验算(不考虑轴力)σwai=Mw/(γ*Wx)=2.035/(1.050*502.000*10-6)=3.860(MPa)<f=215.000(MPa)满足抗剪验算τ=V*Sx/(I*tw)=16.224*0.267*10-3/(6120.000*10-8*0.700*10-2)=10.126(MPa)<fv=215.000(MPa)满足式中: σwai———基坑外侧最大弯矩处的正应力(Mpa); σnei———基坑内侧最大弯矩处的正应力(Mpa); Mw———基坑外侧最大弯矩设计值(kN.m); Mn———基坑内侧最大弯矩设计值(kN.m); Wx———钢材对x轴的净截面模量(m3); f———钢材的抗弯强度设计值(Mpa); τ———基坑最大剪力处的剪应力(Mpa) V———基坑最大剪力设计值(kN); Sx———计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩(m2); I———毛截面惯性矩(m4); tw———钢材腹板厚度(m); fv———钢材的抗剪强度设计值(Mpa); γ———型钢截面塑性发展系数;----------------------------------------------------------------------[整体稳定验算]----------------------------------------------------------------------计算方法：瑞典条分法应力状态：有效应力法条分法中的土条宽度:0.40m滑裂面数据圆弧半径(m)R=5.385圆心坐标X(m)X=-1.084圆心坐标Y(m)Y=3.219整体稳定安全系数Ks=1.980>1.30,满足规范要求。----------------------------------------------------------------------[抗倾覆稳定性验算]----------------------------------------------------------------------抗倾覆(踢脚破坏)稳定性验算:绕最下道支撑或锚拉点的抗倾覆稳定性验算,多支点参考《建筑地基基础设计规范GB50007-2011》附录V单支点参考《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-20124.2.2节 ∑MEp——被动区抗倾覆作用力矩总和(kN.m/m); ∑MEa——主动区倾覆作用力矩总和(kN.m/m); Kt——带支撑桩、墙式支护抗倾覆稳定安全系数，取Kt≥1.200。工况1：此工况不进行抗倾覆稳定性验算!工况2： Kt=8.183>=1.200,满足规范要求。工况3： Kt=2.228>=1.200,满足规范要求。----------------------------------------------安全系数最小的工况号：工况3。 最小安全Kt=2.228>=1.200,满足规范要求。----------------------------------------------------------------------[抗隆起验算]----------------------------------------------------------------------1)从支护底部开始，逐层验算抗隆起稳定性，结果如下： 支护底部，验算抗隆起：Ks=(28.000×2.000×18.401+5.000×30.140)/(23.000×(4.000+2.000)+10.000)=7.981 Ks=7.981≥1.600，抗隆起稳定性满足。----------------------------------------------------------------------[嵌固深度构造验算]----------------------------------------------------------------------根据公式:嵌固构造深度=嵌固构造深度系数×基坑深度=0.300×4.000=1.200m嵌固深度采用值2.000m>=1.200m,满足构造要求。----------------------------------------------------------------------[嵌固段基坑内侧土反力验算]----------------------------------------------------------------------工况1： Ps=56.272≤Ep=444.551，土反力满足要求。工况2： Ps=56.272≤Ep=444.551，土反力满足要求。工况3： Ps=43.258≤Ep=95.696，土反力满足要求。 式中： Ps为作用在挡土构件嵌固段上的基坑内侧土反力合力（kN）； Ep为作用在挡土构件嵌固段上的被动土压力合力（kN）。二、型钢支护腰梁计算钢连续梁计算(GLX-1)项目名称构件编号日期设计校对审核执行规范:《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012),本文简称《荷载规范》《钢结构设计标准》(GB50017-2017),本文简称《钢结构标准》-----------------------------------------------------------------------1基本信息左支座简支右支座简支跨号跨长(m)截面名称16.000双轴对称焊接工字钢:t=15(mm)t=15h=300d=10b=30026.000双轴对称焊接工字钢:t=15(mm)t=15h=300d=10b=300各跨截面几何特性：全截面跨号面积(cm2)惯性矩Ix(cm4)Wx1(cm3)Wx2(cm3)回转半径ix(cm)惯性矩Iy(cm4)1117.0019932.751328.851328.8513.056752.252117.0019932.751328.851328.8513.056752.25跨号Wy1(cm3)Wy2(cm3)回转半径iy(cm)面积矩Sx(cm3)γx1γx21450.15450.157.60732.381.051.052450.15450.157.60732.381.051.05注：Wx1—截面上部对x轴的全截面模量；Wx2—截面下部对x轴的全截面模量；Wy1—截面左侧对y轴的全截面模量；Wy2—截面右侧对y轴的全截面模量；γx1—截面上部对主轴x的截面塑性发展系数；γx2—截面下部对主轴x的截面塑性发展系数。2计算结果2.1内力计算跨号:1左中右上部弯矩(kN.m)0.00000.0000481.6349下部弯矩(kN.m)0.0000273.47630.0000剪力(kN)241.9538