《碼頭設計中橫向排架內力計算案例》2300字

PAGE14PAGE碼頭設計中橫向排架內力計算案例綜述目錄TOC\o"1-2"\h\u18122碼頭設計中橫向排架內力計算案例綜述 1224701.1內力計算方法 1163111.2內力計算 1122011.2.1橫梁特性 1161791.2.2樁基特性 2118821.2.3支座反力系數(shù) 249801.2.4橫向排架內力計算 3265491.2.5使用期橫向排架計算 7200981.3橫梁配筋計算 10262011.3.1施工期 1054551.3.2使用期 11213611.4斜截面承載力計算 12278171.4.1橫梁剪力表 12184501.4.2驗算截面尺寸 1268701.4.3斜截面抗剪承載力計算 1394731.5裂縫開展寬度驗算 13109541.5.1跨中裂縫寬度 13270081.5.2支座裂縫寬度 15內力計算方法橫梁進行現(xiàn)場灌注。結構型式為倒T。施工時,現(xiàn)澆下橫梁,待其強度達到0.7倍抗壓強度左右之后,進行預制構件的安裝,最后進行整澆。計算內力與配筋時，施工期與使用期分別單獨計算。內力計算橫梁特性橫梁截面尺寸見圖3.12，混凝土標號為,施工時期假定下橫梁混凝土達到設計強度70%時進行預制構件安裝,故施工期混凝土抗壓強度而彈性模量則近似取用的。使用時期混凝土的抗壓標號為,，。樁基特性本設計采用預應力鋼混樁,樁的斷面尺寸為0.6×0.6m2空心方樁,空心直徑D=0.27m。樁混凝土斷面積混凝土的強度等級為C40,彈性模量支座反力系數(shù)樁反力系數(shù)單樁承載力標準值Qud=γR×Qd基于此，可通過公式5.1來計算摩擦樁的反力系數(shù)： （5.SEQ5.\*ARABIC1）上式EP——彈性模量（kPaL0——樁彈性嵌固點以上長度（m——樁身橫截面面積（m2）C——單位沉降（樁身壓縮變形與土沉降變形）所需的軸向力（kN/m）K——樁支反力系數(shù)（m/kN）各樁的反力系數(shù)K匯總表：表5.SEQ表5.\*ARABIC1反力系數(shù)樁L0(m)(m2)(MPa)1#15.730.3033.25×10498481.602.22×103.82×102#15.731.603.82×103#13.981.423.64×104#15.501.573.79×105#12.501.273.49×106#11.561.173.39×10支座反力系數(shù)支座A：雙直樁1#、2#樁，取兩樁中點計算=3.82×10?6/2=1.91×10?6支座B：3#樁=3.64×10?6m/kN支座C：叉樁4#、5#樁，取中點計算（α=18.43°，取α=18支座D：=3.39×10?6m/kN四個支座反力系數(shù)求得如上所示。橫向排架內力計算內力計算按施工期與使用期分別計算。在施工期，關于荷載，我們主要考慮恒載，如磨耗層、面板、縱梁、靠船構件、橫梁主要構件的自重作用，樁兩端視為鉸接，受力斷面為下橫梁，荷載如下圖5.1所示。圖5.SEQ圖5.\*ARABIC1橫向排架荷載圖示支座彎矩按彈性支承連續(xù)梁計算，根據(jù)荷載圖示，采用五彎矩方程，寫出兩個方程： （5.SEQ5.\*ARABIC2） （5.SEQ5.\*ARABIC3）上式=?(127.20×=?(127.20×=5.25/(6?486?=1.47?==7.87?=5.25/(6?486?=1.40?=1.93?=0.07?=3.64?=0.13?==7.74?=5.25/(6?486?=1.53?=127.20+66.75+395.93+32.50?2+32.50?0.5?5.25=740.19kN=498.53+32.50?5.25=669.16kN=528.53+32.50?5.25=699.16kN=127.20+365.93+32.50?2+32.50?0.5?5.25=643.44kN繼而，結合公式5.2與公式5.3，帶入上述值與系數(shù)，得到：?652.80??544.43?從而求得M支座反力RRRRR=P=127.20?2+66.75+395.93+498.53+528.53+365.93+32.50?(5.25?3+2?2)=2751.95kN≈校驗可知，RA、RB、RC樁力NNNN支座剪力QAQ=32.50?Q=?32.50?Q=32.50?Q=?32.50?Q=32.50?Q=?32.50?Q跨中彎矩A-B跨：MB-C跨：MC-D跨：M跨中剪力A-B跨：QB-C跨：QC-D跨：Q對上述計算結果進行匯總，如表5.2所示。表5.SEQ表5.\*ARABIC2施工期彎矩、剪力表支座內力AAA?BBBB?CCCC?DDD彎矩kN?-428.87-428.87-68.4668.0168.0199.41-93.14-93.14-94.30-319.40-319.40剪力kN?258.95179.9694.649.3354.62-30.70?116.0142.22-43.10?128.41?192.20使用期橫向排架計算荷載考慮：堆荷、門機、船舶荷載（撞擊力、系纜力）橫梁的受力斷面為倒T型界面，計算結果如下表5.SEQ表5.\*ARABIC3使用期彎矩支座作用MM-AAAA?BBBB?CCCC?DDDD-NN①恒載-224-136-428.87-428.87-68.4668.0168.0199.41-93.14-93.14-94.30-319.40-319.4-36.38140.28②0.03-135-255-255.1041.95324.00324.00-5.99-336.0-335.90-287.9-239.90-240.0-120.00-0.01③a門機0.000.000.000.33-302.30-604.90-604.80-238.20128.50128.6064.25-0.060.000.000.00③b門機0.000.000.00-0.12-121.70-243.30-243.30395.201034.01034.00516.80-0.130.000.000.00④系攬力-146.10-113.8015.6014.9948.1481.2981.4582.5783.697.513.61-0.290.000.000.00⑤撞擊力-823-823.0-823.00-821.40-550.70-280.1-280.50-187.60-94.6980.0040.340.690.000.000.00最危險持久組合(1)+(6)(1)+(2)+(6)(1)+(2)+(6)(1)+(2)+(6)(1)+(6)(1)+(3)(1)+(3)(1)+(4)+(5)(1)+(4)+(5)(1)+(4)+(5)(1)+(4)+(5)(1)+(2)+(4)+(5)(1)+(2)+(3)+(5)(1)+(2)+(3)+(5)(1)+(2)+(4)計算值-1357.91-1496.51-1635.11-1632.61-908.72-998.12-998.00741.031795.761713.85856.67-396.38-395.99-198.00-0.01--PAGE1-橫梁配筋計算施工期配筋說明施工期下橫梁矩形斷面受力，考慮到無法完全達到混凝土強度等級，故認為砼強度在施工期0.7fc=10.5MPa，混凝土保護層厚度C下=60mm，預估鋼筋使用φ22鋼筋，fy=310MPa，b=900mm，a=d/2+c=71mm，有效高度ho=h-a=529mm，ζb=0.544,ρmin=0.15%，考慮的荷載為恒載。按承載能力極限狀態(tài)短暫情況計算。配筋計算結合上一節(jié)內力計算結果，并且對雙直樁和叉樁進行削峰處理。由此支座A（負）αs=400.87?106(1000?5292ξ=1－=0.101<ξb=0.544考慮支座實際影響，進行支座削峰處理后，有表5.SEQ表5.\*ARABIC4配筋表（施）Mbh0αsζAsρ配筋實配A-400.8710005290.09540.101125920.49%7Φ222661B68.010.01700.01714300.09%4Φ221522C-81.140.01890.01884850.10%4Φ221522D-308.290.09890.102826800.49%4Φ251964A-B-108.20.02350.2365980.10%4Φ251964B-C1370.02990.03057950.14%7Φ222661C-D-1840.04150.042111020.19%4Φ221522使用期配筋說明選用強度為C30,fc=15.0MPa的混凝土，c1=70mm(上橫梁)，c2=60mm（下橫梁），二級鋼筋fy=310MPa。計算跨中正彎矩時，截面尺寸為：a=d/2+c1=60+11=71mm，有效高度ho=h-a=2000-71=1929mm。負彎矩處采用雙排鋼筋布置，間距取30mm，a=C上+d/2+30/2=107mm，ho=h-a=2000-107=1893mm，翼緣高度，，可得bf＇=Mmin{b+12bf＇,L0/3,b1}=1000mm顯然，采用第一種情況為該倒T形梁配筋。按矩形截面計算，此時正彎矩配筋表5.SEQ表5.\*ARABIC5配筋表（正）

負彎矩配筋表5.SEQ表5.\*ARABIC6配筋表（負）斜截面承載力計算橫梁剪力表表5.SEQ表5.\*ARABIC7剪力值驗算截面尺寸（1）施工期經驗算，滿足要求。（2）使用期經驗算，滿足要求。斜截面抗剪承載力計算（1）施工期經計算滿足抗剪要求，無需配腹筋，故不設彎起鋼筋，按構造要求配雙肢箍筋φ10@90。滿足最小配筋慮的要求。（2）使用期經計算滿足抗剪要求，無需配腹筋，故不設彎起鋼筋，按構造要求配雙肢箍筋φ10@90。橫梁較高，需設置腰筋。上橫梁設置腰筋32根，下橫梁設置腰筋12根，腰筋為φ10，連系筋為φ10。裂縫開展寬度驗算裂縫開展寬度驗算計算公式與方法方法上文已有完整敘述，不再贅述?？缰辛芽p寬度（1）施工期取B-C跨（正彎矩）α1=1.0，α2=1.0，α3=1.0，ES=2.0×105Mpac=60mm,d=22mm,取C-D跨（負彎矩）α1=1.0，α2=1.0，α3=1.0，ES=2.0×105Mpac=60mm,d=22mm,（2）使用期取B-C（正彎矩）α1=1.0，α2=1.0，α3=1.5，