拉森钢板桩设计计算书
（1）钢板桩的设置位置要符合设计要求，便于基础施工，即在基础最突出
的边缘外留有支模、拆模的余地。
（2）基坑护壁钢板桩的平面布置形状应尽量平直整齐，避免不规则的转角，
以便标准钢板桩的利用和支撑设置。各周边尺寸尽量符合板桩模数。
（3）整个基础施工期间，在挖土、吊运、扎钢筋、浇筑混凝土等施工作业
中，严禁碰撞支撑，禁止任意拆除支撑，禁止在支撑上任意切割、电焊，也不应
在支撑上搁置重物。
差的钢板桩应尽量不用。
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层号土类名称水土水压力主动土压力被动土压力被动土压力
调整系数调整系数调整系数最大值(kPa)
1 杂填土合算 1.000 1.000 1.800 10000.000
2 圆砾合算 1.000 1.000 1.800 10000.000
3 中砂合算 1.000 1.000 1.800 10000.000
4 粘性土分算 1.000 1.000 1.800 10000.000
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[ 工况信息 ]
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工况工况深度支锚
号类型(m) 道号
1 开挖 2.500 ---
2 加撑--- 1.内撑
3 开挖 5.500 ---
4 加撑--- 2.内撑
5 开挖7.400 ---
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[ 设计结果 ]
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[ 结构计算 ]
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各工况：
内力包络图：
2、拉森钢板桩型号的选择与验算
由上节弯矩图可见钢板桩桩身最大弯矩标准值为M max=346.62kN·m。
选取SP-Ⅳ型号的拉森钢板桩，每延米W=2270cm3。由《钢结构设计规范》3.4.1条知钢板桩的强度设计值为215N/mm2,安全系数取2。由于地下水较丰富，所以采用双层拉森钢板桩，每延米W=4540cm3。考虑两层钢板桩的折减系数为0.8。则桩身最大应力为：
由于76.35MPa<215×0.5×0.8=86MPa，所以满足要求！
拉森钢板桩技术参数表
3、钢支撑及围檩内力的计算
第一道钢支撑及围檩采用单层形式，第二道钢支撑及围檩均采用双拼形式。对钢支撑进行平面布置，布置时考虑到钢管桩的操作空间。见下图：
钢支撑平面布置图
利用结构力学求解器求解钢支撑及围檩的内力。
计算简图(m、kN/m)
M图（kN·m）
V图(kN)
N图(kN)
4、水平对撑及水平斜撑的验算
由于计算方法采用的是极限平衡方法，所以要将支撑反力增加85%，故水平对撑承受的最大轴力设计值为：N=1.85×1.2×238.98=530.54kN 。
设计时应该考虑支撑自重及在支撑中心作用10kN 的竖向偶然荷载（偶然荷载可按照突加荷载计算，弯矩放大系数取2）；荷载分项系数：钢材自重=1.4，活载=1.6；有效长度系数=1.0。计算长度取l=7.76m ，选择莱钢生产的Q235国标H 型钢400×400×13×21mm ，A=219.5cm 2, g=172kg/m ，W x =3340cm 3，W y =1120cm 3，i x =17.5 cm ，i y =10.1 cm ，[f]=205MPa 。λy =l/i y =76.83，查表得φ=0.71。
水平对撑按偏心受压构件计算。杆件弯矩除由竖向荷载产生的弯矩外，尚应考虑轴向力对杆件的附加弯矩，附加弯矩可按轴向力乘以初始偏心距确定。偏心距按实际情况确定，且对钢支撑不小于40mm ，一般取10%截面深度（且不宜小于支撑计算长度的1/1000）,此处取40mm 。
由以上可知：水平对撑跨中弯矩最大
M y =530.54×0.04+1.6×5×3.88×2+1.4×1/8×1.72×7.762 =101.43kN ·m
验算弯矩作用平面内的稳定性：
N ——所计算构件段范围内的轴心压力，N=530.54kN ；
'y E N ——参数，kN 6866083.761.1219500
1006.214.3)1.1/(EA 2
522y
2
'y
=????==λ E N
；
φy ——弯矩作用平面内的轴心受压构件稳定系数，φy =0.71； M y ——所计算构件段范围内的最大弯矩，M y =101.43 kN ·m ； γy ——与截面模量相应的截面塑性发展系数，对于H 型截面γy =1.2； W y ——在弯矩作用平面内对较大受压纤维的毛截面模量，W y =1120cm 3； βmy ——等效弯矩系数，有端弯矩和横向荷载同时作用时，使构件产生同向
考虑到双拼支撑的下道支撑承受的力较大，故考虑20%的放大系数。 由于110.0×1.2=132.0 N/mm 2＜205 N/mm 2，故满足要求！
水平斜撑与水平对撑采用同一种截面形式，斜撑的力较小，故不必重复计算！
5、型钢围檩的验算
莱钢生产的Q235国标H 型钢400×400×13×21mm ，A=219.5cm 2, g=172kg/m ，W x =3340cm 3，W y =1120cm 3，i x =17.5 cm ，i y =10.1 cm ，[f]=205MPa 。
计算长度取3.5m ，λx =l/i x =20，查表得φx =0.97；
由内力图可知围檩内力设计值为：
M x =1.85×1.2×137.79=305.9kN·m ；N=1.85×1.2×317.52=704.9kN 验算弯矩作用平面内的稳定性：
N ——所计算构件段范围内的轴心压力，N=704.9kN ；
'Ex
N ——参数，kN 10132320
1.121950
1006.214.3)1.1/(EA 2
5222
'=????==x
Ex
N
λ ； φx ——弯矩作用平面内的轴心受压构件稳定系数，φx =0.97； M x ——所计算构件段范围内的最大弯矩，M x =305.9kN·m ；
γx ——与截面模量相应的截面塑性发展系数，对于H 型截面γx =1.05； W 1x ——在弯矩作用平面内对较大受压纤维的毛截面模量，W 1x =3340cm 3； βmx ——等效弯矩系数，有端弯矩和横向荷载同时作用时，使构件产生同向
考虑到双拼支撑的下道支撑承受的力较大，故考虑20%的放大系数。 由于120.82×1.2=145.0 N/mm 2＜205 N/mm 2，满足要求！
由于钢板桩紧贴在围檩翼缘上，故可不必对平面外稳定性进行计算。 围檩角部应力明显比中间部位的小，采取构造措施，焊接两道三角形钢板即可，不必重复计算！
6、牛腿的验算
牛腿采用莱钢生产的国标300的槽钢，牛腿在围檩下承受两道围檩以及支撑的自重荷载，设置在每个水平支撑与围檩连接节点下方。
一圈围檩及支撑自重为：
q=（19.46×2+7.76×2+4×7.76+2×4.9+5.8+5.3+10）×172×10×2=369.4kN 牛腿与钢板桩采用角焊缝为6mm 的围焊形式，一圈围檩及支撑需要的焊缝长度为：l=369.4×1000/（0.7×6×160）=550mm
所以牛腿的设置满足要求！