
钢吊箱计算书.docx
31页XXX大桥主墩承台钢吊箱计算书编制人: 审核人: 批准人: XXX总包项目部XXXX年XX月目录钢吊箱设计计算书 1(主墩钢吊箱) 1第一章计算依据 1第二章结构形式 2第三章计算参数 2第一节计算任务 2第二节设计条件 2第三节设计荷载 2第四节荷载组合 4第五节计算工况 4第六节各类材料设计指标 4第四章设计计算 5第一节工况一:钢吊箱起吊下放时吊箱及附属结构计算 5第二节工况二:钢吊箱内抽水后高水位时吊箱结构受力计算 11第三节工况三:钢吊箱低水位浇筑首层承台1.5m时吊箱结构受力计算 15第四节工况四:钢吊箱首层承台浇筑完毕拆除内支撑后高水位时吊箱结构受力计算 17第五节工况五:钢吊箱低水位浇筑二层2.0m承台时吊箱结构受力计算 19第五章结论 21中国建等服价有服公司1 - 1 - ■ r: 1吊箱设计计算书(主墩钢吊箱)第一章计算依据1、 《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB 50068-2001)2、 《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)3、 《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)4、 《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)5、 《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004)6、 《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205 — 2001)7、 《建筑钢结构焊接技术规程》(JTJ81 — 2002)8、 《港口工程荷载规范》(JTS 144-1-2010)9、 《XXX快速通道XXX至崖门段工程一标段入1施工段 小冈大桥主墩钢吊箱施工 图设计》10、 《XXX快速通道XXX至崖门段工程一标段A1施工段小冈大桥副墩钢吊箱施 工图设计》第二章结构形式钢吊箱由底板、侧壁、内支撑、底托梁及钢吊杆等组成,底板为钢筋混凝土结构, 其余均为钢结构。
第三章计算参数第一节计算任务结构安全:按下列极限状态承载力公式进行验算:Y S =Y (y S +Y S )WS0 ud 0 G1 G1k Q1 Q1k u刚度要求:根据《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011),外露结构模板, 挠度要求为模板构件跨度的1/250,面板变形为1.5mm,钢棱变形为L/500第二节设计条件1、 承台顶标高: +2.5m2、 承台底标高: -1.0m3、 设计高水位: +2.94m中■逮箕跟价有限公司rtllMK STATE CnWCTftT:!?!!™ FNtilfcCl CTJOJ'. [.in4、 设计低水位:5、 水流速度6、 波高:7、 波浪周期:8、 泥面标高:9、 护筒规格:10、 混凝土干容重:11、 混凝土浮容重:12、 钢筋混凝土容重:13、 钢材容重:14、 C50砂浆握裹力:15、 首层承台浇筑厚度:16、 二层承台浇筑厚度:-1.92m1.32m/s0.5m (考虑船行波)3.5s-10.6m (取最低泥面)2300mmX 12mm (壁厚暂按下限选取)24kN/m314kN/ m326kN/ m378.5kN/ m3150kN/ m21.5m2.0m第三节设计荷载1、 钢吊箱自重底板计算自重取70m3 ,钢吊箱钢结构计算重量取65t ,自重G = 70 x 26 + 650 = 2470 KN 计。
2、 抽水后混凝土底板浮托力(1) 抽水时按高水位+2.94m考虑,作用于底板浮托力约为42kpa;(2) 浇筑1.5m承台时按低水位-1.92m考虑,吊箱底板上无浮托力作用;3、 承台浇筑压力(1)承台浇筑时竖向压力浇筑首层 1.5m 时:F =y H = 26x1.5 = 39kN/m2浇筑二层 2.0m 时:F =y H = 26 x 2.0 = 52kN / m2(2)首层1.5m承台一次性浇筑时壁体所受侧压力C C 1 1F = 0.22y t p p v2 = 0.22 x 24 x 5 x1.2 x1.15 x1.02 = 36.4kN / m2 0 1 2F =y H = 24x1.5 = 36kN/m2中邕逐奠茂夸有很公科 2It1! nJ cmina statu cnhKTftTrTitnarNfiia era. ltd取小值匕则=36印/m(3) 二层2.0m承台一次性浇筑时壁体所受侧压力C C 1 1F = 0.22y t p p v2 = 0.22 x 24 x 5 x1.2 x1.15 x1.02 = 36.4kN / m2 c 0 1 2F =y H = 24x2 = 48kN/m2取小值 F. = 36.4kN / m24、 流速1.32m/s下水流压力p = C - V2 = 0.52 x1025 x 1.322 = 0.5kN / m2 -2 25、 波高 h=0.5m,周期 T=3.5s(1) 高水位+3.04m时波浪压力吊箱壁体在波浪作用面上的波浪压力为倒梯形分布吊箱在水面处受到波浪压力为:Pt=5*N / m2吊箱在吊箱底部受到波浪压力为:Pb= 3.5kN , m2(2) 水位下降至吊箱底板下表面标高处时波浪对底板吸附力p = 3.6kN / m2第四节荷载组合根据《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB 50068-2001),钢吊箱等级为二级,取 结构重要性系数Y°=1.0。
根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)表4.1.6,自重荷载考虑作用效 应分项系数按对结构的承载能力有利时取YG1=1.0,不利对应取值Y/1.1;水浮力、侧 向水压力、流水压力、波浪力等荷载的作用效应系数选取YQi=1.4第五节计算工况工况一:钢吊箱起吊下放时吊箱及附属结构计算;工况二:钢吊箱内抽水后高水位时吊箱结构受力计算;工况三:钢吊箱低水位浇筑首层承台1.5m时吊箱结构受力计算;工况四:钢吊箱首层承台浇筑完毕拆除内支撑后高水位时吊箱结构受力计算;工况五:钢吊箱低水位浇筑二层2.0m承台时吊箱结构受力计算;中邕迳奠茂夸有很公科 3U china siATis cnwnuTrnou KbfMa ltd第六节各类材料设计指标C30: fd=13.8Mpa,ftd=1.39Mpa钢筋(HRB400): f =330 Mpasd钢绞线:k=1860Mpa钢材的强度设计值(N/mm2)钢材抗拉、抗压和抗弯f抗剪fv端面 承压(刨 平 顶 紧)fce牌号厚度或直径(mm)Q235 钢W16215125325>16 〜40205120>40 〜60200115>60 〜100190110Q345 钢W16310180400>16 〜40295170>40 〜60265155>60 〜100250145钢绞线1488psb930精扎螺纹钢770表1上承重梁和扁担梁(箱型梁)截面特征如下(不考虑局部加强):b=500mm,h=600mm,t=20mm,tw=12mm,h =560mm。
0I=2bXtX (h/2-t/2)2=2033232000mm4, W=I/(h/2)= 6777440mm3,A=2bXt+2h0Xtw= 33440mm2, i= JT7a =246.58mm第四章设计计算第一节工况一:钢吊箱起吊下放时吊箱及附属结构计算1、 计算内容钢吊箱于水流缓慢时,缓慢均匀下放过程中,内外水压基本一致,钢侧壁及 内撑受到内外水压力一致,且由于起吊下放过程中整个钢吊箱由6束钢绞线悬吊, 允许适当的摇摆,因此工况一荷载只考虑钢吊箱自重,不考虑流水压力、波浪力 等工况一计算内容有:钢筋混凝土底板强度校核、钢绞线吊绳强度校核、上承 重梁强度校核、扁担梁强度校核、精扎螺纹钢强度校核2、 钢筋混凝土底板强度校核钢吊箱下放吊点布置如下图:图1由于纵横向均布置暗梁,吊点位置均位于纵暗梁上从图上可看出横向吊点间距比 纵向吊点间距大横向暗梁有3组,纵向暗梁有5组,暗梁配筋均一致,底板面板纵横 向配筋一致,底板厚度均为500mm由于纵向每排4吊点均通过扁担梁均摊,从上图 和分析中可得知只要横向受力满足要求,纵向也同样满足要求将钢吊箱自重荷载Y(p=1.4X2470=3458KN沿横向均布,钢筋混凝土底板受力校核 不考虑开孔部分和钢侧壁支撑处宽度,即底板计算宽度为75+150+75-45-45=210cm。
中国逮箕跟价有B艮公司FHiNKSTATi rnwniiTni™ rbfilG miT. [.TO受力模型如下:弯矩计算结果:剪力计算结果:图4钢筋混凝土底板采用C30砼,HRB400钢筋,厚度为600mm底板为矩形双向对称配筋,受拉区有210/15+1=15 612, 4X4=16 625As=15X 113.1+16 X 490.9=9550.9mm2 , fsd=330Mpa , as=a,s=44.5mm ,h0=h-as=600-44.5=555.5mm,贝QMu=fsdAs(h0-a,s)=330 X 9550.9 X (555.5-44.5)=1610568267=1610.6KNm>Mmax=1539KNm,满足要求V = 0.51 X10-3 X J厂bh0 = 0.51 X10-3 X 7201X 2100 X 555.5 = 2667.3KN > 779.5KN, 满足要求3、 钢绞线强度校核一束钢绞线为19根6 15.24mm抗拉强度标准值1860Mpa高强低回缩钢绞线,公称 截面积为140mm2,单数钢绞线强度设计荷载为N = 19 x 1860 x 0.8 x 140N = 3958KN。
钢吊箱自重G=2470KN,起吊下放过程可视为动荷载,荷载作用效应系数取Y G1=1.4,单个钢套箱共6根钢绞线吊绳Y 0Sud=y0(yG1SG1k+yQ1SQ1l=)1.0 X 1.4 X 2470=3458KN W Su=6 X 3958=23748KN,满足要求4、 上承重梁强度校核每根上承重梁支撑点为3根钢护筒共6个支点,保守起见,受力模型以支承钢护筒 各自的中心点作为支撑点,铰接上承重梁上有3台千斤顶传递荷载,每台千斤顶传递 荷载F=3458/6=576.3KN受力模型图如下:中邕逐奠茂夸有寂公科 7rniNK stats rnwnnTmioianhfiifcci rrw. [.to弯矩计算结果如下图:图5南栗柱单元I-泮百内的荏?L ffAt qsu UN •值:图6富科—最 大 弯 矩 Mmax=485.7KNm , =Mmax/W=485.7 X106/6777440=71.6MPa<[]=310Mpa,满足要求剪力图如下:中国逮舞跟价有艰公司财c'nMTflircnNrKEM rcsr :.o用业柱单元1 -汗面内的禹力.晨大戮:为5#昴』B -3B7 y图7最大剪力 Vmax=387.9KN, t =Vmax/A=387.8 X 103/33440=11.6MPa<[ t ]=170MPa, 满足要求。
