5S1N1承台钢围堰计算.docx

1、5S1N1承台钢围堰计算S1N1承台施工钢围堰计算1 设计参数1）承台底标高-4.0m。2）承台顶标高+0.0m。3）承台尺寸9.6m9.6m4.0m，重958.5t。4）钢围堰顶标高+4.5m。5）钢围堰底标高-5.0m。6）封底砼厚度0.644m。7）一个钢围堰底篮重10.3t，侧板重70.2t，内撑系10.3t，合计90.8t，封底砼43.2m3,103.7t。一个钢围堰底篮侧板内撑系封底砼194.5t。8）钢围堰侧板布置12根32mm精轧螺纹钢吊杆，底篮布置5根32mm精轧螺纹钢吊杆。9）反压法兰盘4个,共20根剪力键。10）竖向加强钢筋20根25mm级钢筋。11）计算水位3.0m，水

2、速1m/s，风速31.3m/s。2 工况和风荷载确定（1）工况确定第一 围堰封底砼浇注结束，砼初凝前。第二 封底砼达到规定强度，围堰内抽水前。第三 围堰内抽水结束，浇筑承台砼前。第四 承台砼浇注结束。（2）竖向风载计算竖向风荷载按下式计算：WsK1K2K3K4K5W0（Pa）W0v2/1.6式中：Ws-竖向风压值（Pa）W0-基本风压值（Pa）v-设计风速（m/s),v=31.3m/sK1-频率换算系数，K1=1K2-风载体形系数，K2=1.3K3-高度变化系数，K3=1K4-地形及地理条件系数，K3=1.3K5-升力系数，K5=0.4则W0v2/1.6(1/1.6)31.331.3=612.

3、3PaWsK1K2K3K4K5W011.311.30.4612.3413.9PaPs413.99.6 9.63.8t3 第一种工况计算3.1 32mm精轧螺纹钢1）竖直向上的力封底砼浮力F143.2t钢围堰水中部分浮力F2（10.370.27.69.2）/7.858.7t假定侧板和底篮上17根吊杆同时平均受力，每根吊杆受力大小为F3t2）竖直向下的力钢围堰底篮、侧板、封底砼重力G194.5t风力Ps3.8t由 竖直向上力竖直向下力 有F1F217F3GPs43.28.717F3194.53.8F38.6t60t 符合要求（32mm精轧螺纹钢抗拉强度为60t）3.2 承重贝雷单层双排加强贝雷 M

4、1576.4KNm 490.5 KNW=15398.3cm3,I=1154868.8cm4根据钢围堰下放平台布置情况，平台最不利情况为下层贝雷3.2.1 悬臂端MmaxPl8.61.902164KNm1576.4KNm 符合要求3.2.2 中间段中间点受集中力P8.6217.2tMmaxPl/417.264258 KNm1576.4KNm 符合要求4 第二种工况计算1）竖直向上的力封底砼浮力F143.2t钢围堰水中部分浮力F28.7t封底砼达到强度，与护筒存在握裹力，每个护筒握裹力大小为F4tF4max3.142.40.6441048.5t2）竖直向下的力钢围堰底篮、侧板、封底砼重力G194.

5、5t风力Ps3.8t由 竖直向上力竖直向下力 有F1F24F4GPs43.28.74F4194.53.8F436.6tF4max48.5t 符合要求5 第三种工况计算5.1 反压法兰盘计算1）竖直向上的力钢围堰及封底砼浮力F59.69.68737t2）竖直向下的力钢围堰底篮、侧板、封底砼重力G194.5t每个护筒与封底砼握裹力达到最大，大小为F4max3.142.40.6441048.5t反压法兰盘开始承力，每个法兰盘受力F6t风力Ps3.8t由 竖直向上力竖直向下力 有F5G4F4max4F6Ps737194.5448.54F63.8F686.2t405200t符合要求(反压法兰盘牛腿剪力键

6、抗剪能力为40t根）法兰盘下封底砼局部承压86.21041.630.5MPa14.5 MPa 符合要求(C25砼)86.21045.70.2MPa250.512.5MPa 符合要求(C25砼)5.2 侧板系计算最大静水侧压力P1h17.070KPa动水压力根据桥涵公路施工手册（上）P172P=KV2/（2g）18.01210（29.8）9.2KPa式中：V-水流速度（1m/s）g-重力加速度（9.8m/s2)-水的容重（10KN/m3）K-系数，（此处取18）动水压力沿钢围堰迎水面外壁呈矩形分布，水的静压、动压叠加如图（一）所示5.2.1 8mm钢板计算横背间距50cm，单向板计算跨径l50c

7、m板宽取1mq1（709.2）179.2KNmWbh26 1000.82610.7cm3Ibh312 1000.83124.3cm4查路桥施工计算手册表8-13Mmaxq1l21079.20.52102.0KNm（图一）maxMmax/ W2.0/10.7187MPa215MPa 符合要求fmaxq1l4（128EI）79.21030.44（1282.110111.810-8） 4.2mm50mm 符合要求（模板一侧加宽5cm）5.2.2 内侧横背计算10槽钢，W39.4cm3，I198.3cm4，50cm间距，外接间距为50cm竖向桁架10槽钢横背偏安全按简支梁计算承受均布力q279.20.

8、539.6KNm查路桥计算设计手册P741附表23 Mmaxq2l2/81.24 KNmmax MmaxW31MPa215MPa 符合要求fmax5q2l4（384EI）537.11030.54（3842.11011198.310-8） 0.07mm50mm 符合要求（模板一侧加宽5cm）5.2.3 桁架横杆计算10槽钢，A=12.74cm2桁架横杆承受轴力N39.60.519.8KNNA19.8103（12.74104）16MPa215MPa 符合要求轴向压缩量LN（EA）29.5103（2.1101112.74104）0.1mm50mm 符合要求（模板一侧加宽5cm）5.2.4 桁架斜杆计

9、算10槽钢，A=12.74cm2桁架斜杆通过受力分析知承受轴力N39.60.519.2KN19.8KN 符合要求（由5.2.3知）5.2.5 桁架弦杆计算10槽钢，A=12.74cm2桁架弦杆通过受力分析知承受轴力N9.9KN19.8KN 符合要求（由5.2.3知）5.2.5 底层加劲肋计算2I25a工字钢，W802.8cm3，I10034cm4 ，外伸梁，a1.25m，l3.5m承受均布力q79.12.2174.0KNm查路桥计算设计手册P760附表27（1）悬臂端M1maxqa2/2137.6 KNm1maxM1maxW=171.4 MPa215MPa 符合要求f1maxqal3（6a2/

10、l23a3/l31）（24EI）1.5mm 50mm 符合要求（模板一侧加宽5cm）（2）跨中M2max130.7KNm2maxM2maxW=163 MPa215MPa 符合要求f2maxql4（5-24a2/l2）（384EI）6.3mm 50mm 符合要求（模板一侧加宽5cm）5.3 底层内撑计算I25a工字钢，W401.4cm3，I5017cm4 , A48.51cm2承受轴向压力N174.03522KNNA522103（48.51104）108MPa215MPa 符合要求轴向压缩量LN（EA）522103（2.1101148.51104）0.15mm100mm 符合要求（模板一侧加宽5

11、cm）6 第四种工况计算6.1 侧板系砼侧压力计算承台砼采用一次浇筑成型，混凝土比重=24kN/m3，浇筑速度V0.7m/h，外加剂系数11.2，坍落度修正系数21.0，浇筑气温取15，初凝时间t06.7h。（1）新浇砼侧压力标准值（恒载）：F=0.22t012V1/2 = 0.22246.71.21.00.71/2 35.5 KPaF=H=244 =96 KPa取F较小值，则F=35.5KPa （2）倾倒砼时产生的荷载标准值（活载）：倾倒砼时的载荷标准值查建筑工程模板施工手册表5-3-2得6KPa（3）侧压力合计设计值F =35.51.2+6=48.6KPa 迎水面侧板系受力分布如图（二）由

12、于砼侧压力48.6KPa静水压力70KPa砼侧压力48.6KPa动水压力静水压力9.27079.2 KPa砼顶面标高低于水面标高故砼浇注过程，减轻了对侧板系的压力，不为最不利工况，不予检算（图二）6.2 竖向计算1）竖直向上的力钢围堰及砼浮力F59.69.68.0737t封底砼与护筒握裹力达到最大F4max48.5t20根25mm级钢筋，每根受力F7t2）竖直向下的力钢围堰、封底砼重力G194.5t承台重力G9.69.642.6958.5t风力Ps3.8t由 竖直向上力竖直向下力 有F54F4max20F7GGPs737448.520F7194.5958.53.8F711.3t16.7t符合要

13、求(1根25mm级钢筋抗拉能力为16.7t）7 拼装平台计算7.1 承重梁计算2I25a工字钢，W802.8cm3，I10034cm4 , A97.02cm2取护筒间的一根承重梁护筒间简支段跨中承受单点集中力p（10.330.110.33）542.2tMmaxpl/42.26/433KNmmaxMmaxW41.1MPa215MPa 符合要求fmaxpl 3（48EI）4.7mm 允许（3）牛腿剪力键每根牛腿剪力键受力P（30.110.310.33）822.7tP/A2.7104（0.20.02）6.8MPa215MPa 符合要求P/A2.7104（0.40.02）3.4MPa2150.58125MPa 符合要求