1、单壁钢围堰计算书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Es105MPa;四、围堰构造 围堰采用单壁钢围堰,面板为8mm厚钢板,竖
2、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=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.
3、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=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=Qmax=8的几何特性为:A=2x1020=2040 mm2A0=(80-2x8)x5x2+400x8=3840mm2I=1010000x2=2020000mm4W=25300x2=50600mm3max= Mmax
4、 /W=106/50600= mm2145N/ mm2max= Qmax /A0=85379/3840= mm285N/ mm2(12)上部-7.9米内单元(采用 8截面Mmax=Qmax=8的几何特性为:A=1020 mm2A0=(80-2x8)x5+400x8=3520mm2I=1010000mm4W=25300mm3max= Mmax /W=106/25300= mm2145N/ mm2max= Qmax /A0=12051/3520= 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
5、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=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=Qmax=Nmax=182KNI32b的几何特性为:A=7340 mm2A0=(320-2x15)=3335mm2I=116200000mm4W=726000=50600mm3max=Nmax/A+ Mmax /W=182x1000/7340+106/726000= mm2145N/ mm2max= Qmax /A0=107410/3335= 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=强度:= N/A=208070/2324= mm2170 N/ mm2 稳定性: L=3840mm,=L/i=81查表得= N/A=208070/2324= mm2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:按上述图示与荷载,计算结果如下:(1)变形图(2)第一主拉应力(3)第二主拉应力(4)第三主拉应力从以上应力云图可以看出,拉应力小于,压应力小于,封底混凝土的强度满足要求。
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