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文档简介
灌河大桥 GH 1 标段 临时工程设计 计 算 书 中交武汉港湾工程设计研究院有限公司 二 O 一 二 年 八 月 灌南侧塔吊基础 编制人 编制人 校核人 校核人 审核人 审核人 中交武汉港湾工程设计研究院有限公司 二 O 一 二 年 八 月 目 录 1 概述概述 1 2 设计依据与条件设计依据与条件 1 2 1 基础资料 1 2 2 规范与技术标准 1 2 3 设计条件 1 2 3 1设计水文及高程 1 2 3 2地质 2 3 结构布置结构布置 2 4 荷载分析荷载分析 2 4 1 塔吊荷载 2 4 2 桩的嵌固点计算 3 5 塔吊基础结构计算塔吊基础结构计算 4 5 1 结构整体计算 4 5 1 1计算工况 4 5 1 2设计标准 4 5 1 3模型及边界条件 4 5 1 4计算结果分析 4 5 2 各构件稳定性计算 5 5 3 桩基承载力计算 6 5 3 1单根桩需最大承载力 6 5 3 2钢管桩入土深度验算 6 灌河大桥塔吊基础计算书 1 1 概述概述 灌河大桥工程北起于新沂河南大堤 顺接临海高等级公路连云港段 里程 桩号 GK12 000 终点位于陈家港镇规划新区东侧 顺接临海高等级公路盐城 段 里程桩号 GK19 592 660 全长约 7 5km 包括灌河大桥及其接线 其中 灌河大桥为双向六车道 桥面标准宽度 33m 主桥主跨为 490m 引桥单跨跨径 30 40m 接线为双向四车道 路面标准宽度 26m 线位于连云港市灌南县堆 沟镇和盐城市响水县陈家港之间 2 设计依据设计依据与条件与条件 2 1 基础资料基础资料 1 施工图设计文件 2 2 规范与技术标准规范与技术标准 1 港口工程荷载规范 JTS 144 1 2010 2 港口工程桩基规范 JTJ 254 98 3 高桩码头设计与施工规范 JTS 167 1 2010 4 海港水文规范 JTJ 213 98 5 港口工程钢结构设计规范 JTJ 283 99 6 钢结构工程施工质量验收规范 GB50205 2001 7 公路桥涵设计通用规范 JTG D60 2004 8 港口工程环境保护设计规范 JTS 149 1 2007 9 水运工程施工安全防护技术规范 JTS205 1 2008 10 水运工程质量检验标准 JTS 257 2008 11 建筑桩基技术规范 JGJ 94 2008 12 混凝土结构设计规范 GB50010 2010 2 3 设计条件设计条件 2 3 1 设计水文及高程设计水文及高程 a 设计高水位 3 80m b 塔吊基础顶面高程 5 00m 灌河大桥塔吊基础计算书 2 c 平均低水位 1 73m d 水流流速 2 4m s e 计算风速 19m s 9 级风 2 3 2 地质地质 参照灌河地质资料 3 结构布置结构布置 250t m塔吊基础平面主尺寸为 4 6 m 4 6m 钢管桩轴距 4m 顶面标高 5 00m 由 800 10mm 钢管桩 2HN800X300 塔吊基础梁组成 塔吊支点间 距为 2 m 2m 4 荷载分析荷载分析 4 1 塔吊荷载塔吊荷载 250t m 塔吊荷载通过 4 个支点作用到塔吊基础上 具体位置见施工图 P FF FF 顺水流方向 R1 R2 R4 R3 1 工作状态 R1 R2 1376kN R3 R4 772kN 水平力 F 136kN 2 工作状态 R1 R4 302kN R2 1904kN 灌河大桥塔吊基础计算书 3 R3 1300kN 水平力 F 136kN 3 非工作状态 R1 R2 1551kN R3 R4 1015kN 水平力 F 38kN 4 非工作状态 R1 R4 268kN R2 2181kN R3 1645kN 水平力 F 38kN 注 支反力正值表示压力 负值表示拔力 4 2 桩的嵌固点计算桩的嵌固点计算 桩的嵌固点计算公式 桩的相对刚度系数5 0 EI T mb 取 4 3000kNm m 桩的换算宽度 其中 d 为桩径 0 2bd 桩的截面惯性矩 34 1 936 10Im 弹性模量 8 2 2 06 10 kN E m 桩身最大弯矩距泥面深度 取 m ZTh 2 2h 经计算 钢管桩 取800 10 5 33 m ZTmh 5 5 m Zm 5 塔吊基础结构计算塔吊基础结构计算 5 1 结构整体计算结构整体计算 5 1 1 计算工况计算工况 灌河大桥塔吊基础计算书 4 1 工况一 工作状态一 2 工况二 工作状态二 3 工况三 非工作状态一 4 工况三 非工作状态二 其中荷载分项系数 自重取 1 2 塔吊荷载取 1 4 变形为标准值 5 1 2 设计标准设计标准 依照 钢结构设计规范 Q235 B 钢材的强度设计值 弯应力 215fMPa 剪应力 125 v fMPa 5 1 3 模型及边界条件模型及边界条件 塔吊基础计算采用 midas civil 有限元计算软件 钢管桩 塔吊基础梁均采 用梁单元 钢管桩在计算的嵌固点位置固接 考虑到灌河水质对钢管桩具有一 定的腐蚀性 800X10 的钢管桩 模型里按壁厚 8mm 考虑 图 6 2 1 塔吊基础有限元模型图 5 1 4 计算结果计算结果分析分析 各种组合下 计算结果汇总如下 构件类型工况一工况二工况三工况四 组合应力 MPa 96 79179 21184 1194 37钢管桩 800X8轴应力 MPa 61 7747 8451 6366 28 灌河大桥塔吊基础计算书 5 反力 kN 1229 6 410 8 952 3 38 3 1027 8 113 8 1319 4 500 6 组合应力 MPa 119 85125 01140 92138 82塔吊基础 2HN800X300剪应力 MPa 94 9784 3593 29105 61 注 反力 中为钢管桩的拔力 各构件强度均满足强度要求 各工况下塔吊基础各构件变形计算结果如下 变形 工况一 mm 工况二 mm 工况三 mm 工况四 mm 竖向3 603 313 253 53 横向1 667 757 921 87 5 2 各构件稳定性计算各构件稳定性计算 对于钢管桩 工况三下 最不利内力组合 N 1028kN M 602kN m 计算长度取 l 6m 43 属于 b 类截面 i ul 查表得 0 887 x mxx xx1xEX MN f A W 1 0 8N N 截面塑性发展系数 取 1 0 x 欧拉临界力 Ex N 等效弯矩系数 取 1 0 mx 22 EXx NEA 1 1 24811kN mxx xx1xEX MN 177 23MPa 215MPa AW 1 0 8N N f 构件的稳定性满足要求 5 3 桩基承载力计算桩基承载力计算 5 3 1 单根桩需最大承载力单根桩需最大承载力 塔吊基础 800 10mm 钢管桩 在工况四下最大竖向力设计值 灌河大桥塔吊基础计算书 6 P 1319 4kN 拔力设计值 P 500 6kN 竖向极限承载力标准值 P 946 5Kn 拔力 标准值 P 353 5kN 5 3 2 钢管桩入土深度验算钢管桩入土深度验算 根据 建筑桩基技术规范 钢管桩的单桩垂直承载力特征值应按下式计算 sik ippkp uk a uq lq A Q R KK 式中 单桩垂直极限承载力标准值 kN a R 安全系数 取 K2 0K 桩身截面周长 m u 单桩第 i 层土的极限侧摩阻力标准值 kPa sik q 桩身穿过第 i 层土的长度 m i l 桩端闭塞效应系数 p 单桩极限桩端阻力标准值 kPa pk q 取灌河勘测孔位NZK 04地质情况参考计算 设计桩长取30m 桩底标高 25 8m 入泥约25m 2064 sik ippkp uq lq AkNQuk 1032946 5 2 uk a Q RkNkN 钢管桩单桩竖向承载力满足要求 根据 港口工程桩基规范 钢管桩的单桩抗拔承载力设计值应按下式计算 1 cos difi
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