《吊箱围堰计算书》word版.doc

吊箱围堰计算一、 基本数据1、本计算书是验算吊箱底板和侧板的面板及肋是否符合使用要求，保证侧模和底模具有足够的刚度和强度。2、承台尺寸：14.6810.72.0m承台底标高：+0.02m承台顶标高：+2.02m施工常水位：+5.5m、吊箱整体尺寸:14.6810.76.2m 吊箱顶标高：+6.0m吊箱底标高：-0.2m吊箱面板厚=6mm4、底模作为一个整体布设面板，面板被肋分成区格4001600。底板肋 : 大肋： A=32.83cm W=191.4 cm I=1913.7cm 758 A=11.5cm W=27.93 cm I=59.96 cm小肋：758 5、侧模分顺桥向和横桥向：顺桥向的整体尺寸为10.76.，整块制作；横桥向的整体尺寸为14.686., 整块制作；面板被肋分成4003200和4002400两种区格侧板竖肋：10010 A=19.26 cm W=63.29 cm I=179.51 cm 横肋： A=45.62cm W=365.6 cm I=5118.4cm6、钢材弹性模量：E=2.110Pa钢材容许应力：=170Mpa二、 荷载计算（一） 荷载分类吊箱围堰主要受到水的浮力，水的侧压力，浇注混凝土时产生的侧压力等荷载作用。1、 砼灌注时产生的荷载砼供应量V=30m/h，则砼浇注速度v=查公路桥涵施工技术规范P 侧压力P=0.22tkkv 砼的容重，=24KN/m t新浇砼的初凝时间，这里取t=10h k外加剂影响修正系数，掺外加剂时为1.2 k坍落度影响修正系数，当其为110150mm时，取1.15 则P=0.2225101.21.150.2=32.6Kpa 自公路桥涵施工技术规范P附表D，可以查到砼对底板所产生的水平荷载值很小，且底板尺寸很大，对底板的受力没有什么影响，故由此产生的冲击荷载可以忽略。2、 水压计算时偏安全考虑，水位以施工常水位计。则底板的浮力为57KN/m，侧板的水侧压力为10hKN/m。3、 砼的自重承台浇注后，自重P=262=52KN/m（二）各工况荷载分析1、 工况1，吊箱抽水后，水位为正常施工水位时，吊箱底所受的向上的浮力为P=5.710=57KN/m，侧板荷载最大P=57KN/m。2、 工况2，吊箱封0.2m砼后，最高水位时底板受力P=（57-0.2225）=51.5KN/m3、 工况3，在最低水位+2.0时浇注承台砼，底板受力（2.026+0.2225-2.210）=35.5 KN/m方向与浮力相反。侧板受力最大P=2.210-32.6=-10.6 KN/m，和浮力方向相反。4、 工况4，最高水位+5.5时浇注承台砼，底板受力（57-2.026-0.2225）=-0.5 KN/m方向与浮力相反。侧板受力最大P=5.710-32.6=24.4 KN/m，和浮力方向一致。综合以上四种情况，知底板受力的绝对值最大为工况1。侧板受力的绝对值最大仍为工况1，所以整个吊箱设计计算时应力控制以工况1为依据。在承台浇注时对吊箱变形有要求，而此时的底板最大值为工况3，侧板最大力为工况4。三、 底板验算1、 面板 面板被小肋和大肋分成最大区格4001600，详见附图1，下面验算之a、强度验算由a/b2，所以以单向板为计算模型。且以最不利的两跨连续梁计算。如下图：取宽度为1cm的面板分析，则作用在单位长度上的力q=p0.01=570.01=0.57KN/m，查表得 强度满足要求 挠度验算（此时q=10.60.01=0.106KN/m）挠度符合要求2、 肋底板肋分大肋和小肋， 小肋：758 A=11.5cm W=27.93 cm I=59.96 cm大肋： A=32.83cm W=191.4 cm I=1913.7cm 758小肋间距为1600mm，大肋间距为400mm。小肋两端焊接在大肋上，故可简化为两端固结，跨径400mm的固定简支梁计算。大肋最大跨度分3000mm和2400mm。下面分别验算大肋和小肋。 小肋假设区格里的荷载全部作用在小肋上，计算简图如下。 先求截面组合特性 按固定简支梁计算，如下图 由查表得 强度符合要求挠度验算时，挠度符合要求 大肋大肋间距400mm，长度不一样，所以下面分别验算之：(1)跨度为3000mm。此时只有和面板组合，如下图：先求截面组合特性 按固定简支梁计算，如下图 由查表得 强度符合要求挠度验算时，挠度符合要求（2）跨度为2400mm。计算简图如下。为便于计算,分别计算角钢,槽钢和面板组合.先求角钢和面板组合.如左图 再求槽钢和面板组合.如下图 所以由查表得角钢的面板组合的槽钢和面板组合的 再分别求角钢、槽钢和面板组合特性。先求角钢和面板的组合特性 槽钢和面板组合的组合特性 所以最终的组合特性按固定简支梁计算，如下图：强度符合要求挠度验算时挠度符合要求四、 侧板由于横桥向的面板尺寸14.686.2大于顺桥向的面板尺寸10.76.2,故只需要计算横桥向的侧板，如果横桥向的侧板满足受力要求，则顺桥向的一定满足要求。面板被竖肋分成400mm2400mm和400mm3200mm两种区格，横肋只在+2.2m处设2，在+5.4处设，具体布置见附图2。1、面板面板支撑于竖肋上，竖肋间距400mm。对400mm3200mm的区格，按最高水位考虑，则在+2.2处的最大水压力P=103.3=33Kpa。面板以单向板计算，以最不利的两跨连续梁计算，简图如下：取面板宽度1cm进行验算。q=Pb=330.01=0.33KN/m查表得k=0. 07 强度符合要求 挠度符合要求 对400mm2400mm的区格，按最高水位考虑，则在-0.2处的最大水压力P=105.7=57Kpa。面板以单向板计算，以最不利的两跨连续梁计算，简图如下：取面板宽度1cm进行验算。q=Pb=57 0.01=0.57KN/m查表得k=0. 07 强度符合要求 挠度验算时 挠度符合要求2、竖肋两端焊接在横肋上,对竖肋按固定简支梁来计算。确定竖肋有效宽度，对+2.2以上的竖肋， 面积矩S=40063+1926（100+6-28.4）=156657.6mm截面积A=4006+1926=4326cmy=S/A=156657.6/4326=36.2mm y=106-36.2=69.8mm =7748763mm竖肋按固定简支梁计算内力由于所受荷载为不均匀荷载，所以通过pframe计算出 由b/h=400/6=66.67及=77.5MPa查表知b/h=57.7则b=57.76=346.2mm截面特性S=346.263+1926（100+6-28.4）=155689.2mm截面积A=346.26+1926=3927.6cmy=S/A=155689.2/3927.2=38.9mm y=106-38.9=67.1mm =7362998.7mm按最不利固定简支梁计算内力（前面已算出）强度满足要求满足规范要求对-0.2+2.2之间的竖肋，100截面特性 y面积矩S=40063+1926（100+6-28.4）=156657.6mm截面积A=4006+1926=4326cmy=S/A=156657.6/4326=36.2mm y=106-36.2=69.8mm =7748763mm竖肋按固定简支梁计算内力由于侧板所受荷载为不均匀荷载，所以通过pframe计算得： 由b/h=400/6=66.67及=117MPa查表知b/h=54.3则b=54.36=325.8mm截面特性S=325.863+1926（100+6-28.4）=155322mm截面积A=325.86+1926=3880.8cmy=S/A=155322/3880.8=40mm y=106-40=66mm =7199987.4mm按最不利固定简支梁计算内力强度满足要求满足规范要求五、 横肋侧板横肋只在+2.2m处设2和在+5.4处设，具体布置见附图2。下面先验算横桥向+2.2m处2的强度。因为在吊箱里需设置底部桁架，所以横肋可视为五跨距离相等的连续梁。计算简图如下： A=45.62cm W=365.6 cm I=5118.4cm查表2-12得： 强度满足要求挠度满足要求满足要求下面再验算横桥向+5.4m处 的强度。因为在吊箱里需设置底部桁架，所以横肋可视为五跨距离相等的连续梁。计算简图如下： A=45.62cm W=365.6 cm I=5118.4cm查表2-12得： 强度满足要求挠度满足要求满足要求下面先验算顺桥向+2.2m处2的强度。因为在吊箱里需设置底部桁架，所以横肋可视