单壁钢围堰计算书.doc

单壁钢围堰计算书一、计算依据 1、xxxxxx施工设计图； 2、钢结构设计规范（GB50017-2003）； 3、水利水电工程钢闸门设计规范（SL74-95）4、钢结构计算手册二、工程概况 本设计主要为xxxx大桥水中墩系梁施工用钢围堰，该项目共计12个水中墩，其中9#、12#19#墩因系梁底标高较低，采用单壁钢围堰施工。现场调查，施工最高水位为414米，根据各墩位系梁标高，确定三、主要技术参数 1、现场调查，施工最高水位为414米； 2、Q235钢 =140Mp，w=145Mp，=85Mp3、钢弹性模量Es2.1105MPa；四、围堰构造 围堰采用单壁钢围堰，面板为8mm厚钢板，竖向背楞采用8号槽钢，间距400mm，竖向设置三道围檩，围檩使用I32b，对应围檩设置三道内支撑，每道支撑为4根140x5.5mm钢管。封底混凝土厚1.5米，采用C20混凝土，采用水下多点灌注的方式。五、计算过程（一）面板计算1、计算简图面板按支撑在围檩上的连续加筋板计算，横向取3.2米宽一条（一块板），竖向取全长7.9米，荷载为静水压力荷载。简图如下：正面图侧面图2、计算荷载 荷载为静水压力，按水深7.6米考虑（水面标高414米，围堰底标高406.9米），则q=7.6x10=76KN/m2。3、计算结果 按上述图示与荷载，计算结果如下：（1） 面板变形：（2） 面板应力：通过以上两图，可以看到面板最大变形为2.35mm，最大应力77Mpa，满足要求。结论：面板采用8mm厚钢板刚度与强度满足要求。（二）竖向背楞计算1、计算简图竖向背楞简化为支撑在围檩上的连续梁，计算简图如下：2、计算荷载 荷载主要为静水压力，Q=76KN/m2， 竖肋间距400mm，荷载q=76/100x400=30.4N/mm3、计算结果根据上述图示及荷载，计算竖向背楞的结果如下：(1)下部0-3.7米内单元（采用28截面Mmax=6.9105KNxmQmax=85.379KN8的几何特性为：A=2x1020=2040 mm2A0=（80-2x8）x5x2+400x8=3840mm2I=1010000x2=2020000mm4W=25300x2=50600mm3max= Mmax /W=6.9105106/50600=136.6N/ mm2145N/ mm2max= Qmax /A0=85379/3840=22.2N/ mm285N/ mm2(12)上部3.7-7.9米内单元（采用 8截面Mmax=3.06KNxmQmax=12.051KN8的几何特性为：A=1020 mm2A0=（80-2x8）x5+400x8=3520mm2I=1010000mm4W=25300mm3max= Mmax /W=3.06106/25300=120.9N/ mm2145N/ mm2max= Qmax /A0=12051/3520=3.4N/ mm285N/ mm2结论：竖肋上部4.2米采用8，下部3.7米采用8，满足要求。 （三）围檩与内支撑计算1、计算简图围檩与内支撑整体建模，其计算简图如下：2、计算荷载围檩为竖向背楞支撑，其荷载由竖向背楞传递，由竖向背楞计算反力结果，得到最下一道围檩受力最大，将荷载简化为均布荷载，q=33756/400=84.39N/mm。3、计算结果根据上述图示及荷载，计算结果如下：(1)围檩Mmax=43.124KNxmQmax=107.41KNNmax=182KNI32b的几何特性为：A=7340 mm2A0=（320-2x15）x11.5=3335mm2I=116200000mm4W=726000=50600mm3max=Nmax/A+ Mmax /W=182x1000/7340+43.124106/726000=88.5N/ mm2145N/ mm2max= Qmax /A0=107410/3335=32.2N/ mm285N/ mm2(2)内支撑计算内支撑采用140x5.5mm焊接管，其截面几何特性为：A=2324mm2，ix=47.59mm按轴心受压杆件计算，最大轴力N=208.07KN强度：= N/A=208070/2324=89.5N/ mm2170 N/ mm2 稳定性： L=3840mm，=L/i=81查表得=0.681= N/A=208070/2324=89.5N/ mm2401.5t满足抗浮要求。2、结构检算封底混凝土按实体模型检算，其计算简图如下：按