基坑和管沟支撑计算计算书

'基坑和管沟支撑计算书本计算书参照《建筑施工计算手册》江正荣编著中国建筑工业出版社、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著人民交通出版社、《地基与基础》第三版中国建筑工业出版社等相关文献进行编制。本工程基坑（槽）的土质为天然湿土，地下水很少，采用连续垂直铺设挡板基坑土壁。挡板铺设的挡土板、背楞、横撑杆的强度及稳定性按以下方法计算。一、参数信息:挡板铺设方式：垂直铺设；基坑和管沟支撑【垂直】1、基坑（槽）参数土层参数表： 序号1土名称填土土厚度(m)1坑壁土的重度γ(kN/m3)18坑壁土的内摩擦角φ(°)18序号2土名称粘性土土厚度(m)2.4坑壁土的重度γ(kN/m3)19坑壁土的内摩擦角φ(°)17.5序号3土名称粘性土土厚度(m)3坑壁土的重度γ(kN/m3)21坑壁土的内摩擦角φ(°)17.5坑壁土的平均重度γ(kN/m3)：19.267；坑壁土的平均内摩擦角φ(°)：17.611；基坑开挖深度H(m)：4.50；基坑开挖宽度l(m)：1.20。2、支撑材料参数挡土板材料类型：方木；截面宽度b1：200mm，厚度h：50mm；抗弯强度设计值fm(N/mm2)：18；弹性模量E(N/mm2)：9000；背楞材料类型：16a号槽钢；抗弯强度设计值fm(N/mm2)：205；弹性模量E(N/mm2)：206000；横撑材料类型：Ф48×3.5钢管；抗压强度设计值fc(N/mm2)：205；弹性模量E(N/mm2)：206000；竖直方向背楞道数：4道。自上而下，距沟底距离依次为：3600mm，2200mm，1000mm，400mm，水平方向横撑间距l2(mm)：1000。二、主动土压力强度计算:深度h处的主动土压力强度按以下公式计算：pa=γ×h×tg2(45°-φ/2) 其中，h--基坑（槽）开挖深度；γ--坑壁土的平均重度(kN/m3)；φ--坑壁土的平均内摩擦角(°)；pa--主动土压力强度(kN/m2)；pa=19.27×4.50×tg2(45°-17.611°/2)=46.42kN/m2。三、挡土板计算:计算简图 剪力图(kN)弯矩图(kN·m)变形图(mm)挡土板承受三角形荷载作用，按照多跨连续梁进行计算：1、荷载计算挡土板的最大线荷载按以下公式计算：q=pa×l1其中q--挡土板的线荷载（kN/m）；l1--挡土板的间距（mm）；q=46.423×0.200=9.285（kN/m）。2、挡土板按照连续梁计算最大弯矩，计算如下： 最大弯矩Mmax=0.771kN·m。最大受弯应力按以下计算公式计算：σ=M/W其中，M--背楞的最大弯矩（kN·m）；W--背楞的截面抵抗矩(mm3)；W=200×502/6=83333(mm3)；σ=0.771×106/83333=9.256N/mm2。挡土板的受弯应力计算值σ=9.256N/mm2小于抗弯强度设计值18N/mm2，满足要求！四、背楞计算:背楞按受力最大的一根计算。背楞需要计算弯矩和剪力。1、荷载计算各背楞对挡土板作用的最大支座反力Rmax=6.65kN。所以背楞的线荷载按以下公式计算：q=Rmax/l1其中，q--背楞的线荷载(kN/m)；l1--挡土板的间距(m)；q=Rmax/l1=6.654/0.200=33.269kN/m。2、背楞按照三跨连续梁计算最大弯矩，计算公式如下：Mmax=0.1ql22=0.1×33.269×1.0002=3.327kN·m。其中，q--背楞的线荷载(kN/m)；l2--水平方向横撑间距(m)；最大受弯应力按以下计算公式计算：σ=M/W其中，M--背楞的最大弯矩(kN·m)；W--背楞的截面抵抗矩(mm3)；W=16300.00(mm3)；σ=M/W=3.327×106/16300=204.103N/mm2。背楞的受弯应力计算值σ=204.103N/mm2小于抗弯强度设计值205N/mm2 ，满足要求！3、最大支座反力按以下公式计算：R=1.1×q×l2R=1.1×q×l2=1.1×33.269×1.000=36.596kN。五、横撑杆计算:横撑杆为承受支座反力的中心受压杆件，可按以下公式验算其稳定性。fc=R/(A×φ)≤[fc]其中，fc--横撑杆抗压强度（N/mm2）；[fc]--横撑杆抗压强度设计值（N/mm2）；R--横撑杆承受的支点最大反力（kN）；R=36.596kN；φ--横撑杆的轴心受压稳定系数；φ=0.864；λ--横撑杆的长细比λ=l0/i=780/15.800=49.367；l0--横撑杆的长度（mm）；l0=l-b1×2-h1×2=1200-160×2-50×2=780mm；i--横撑杆的回转半径（mm）；i=15.800mm；A--横撑杆的截面积（mm2）；A=489mm2；得到：fc=36596/(489×0.864)=86.618N/mm2。横撑杆的抗压强度计算值:fc=86.618N/mm2小于钢管抗压强度设计值205N/mm2，满足要求！'