桥墩承台施工护圈计算

1、#南洲桥p2#墩承台施工护圈检算一、设 计(根据建筑施工计算手册)1. 设计说明护圈施工水位146.65m，筑岛顶面标高147.8m，考虑一台30t的履带挖掘机（履带宽：2m3.4m0.8m），挖掘机产生的荷载300/（23.40.8）=55kn/m2，以第7层护圈进行计算，护圈厚度0.8m，直径为25m，护圈高度1m。2. 数据准备护圈采用c30混凝土，其弯曲受压容许应力为11.2mpa。筑岛填土为砂土 ，内摩擦角=42。，容重r=20.5kn/m3。护圈配筋采用20级钢筋，容许应力为130mpa，构件相对临界受压高度b=0.614。3. 计算图示第八层护圈计算图示如下：4. 荷载计算q2=

2、7.8m高土浮容重（rh-rwhw）产生的土压力+6.65m水压力rwhw2q1=挖掘机荷载q0+7.8m高土干容重rh产生的土压力+6.65m高水压力rwhw1系数取0.6q1=（rh-rwhw2）tg2(45。-/2)+rwhw2 =90.26kn/m2q2=（q0+ rh）tg2(45。-/2)+rwhw1 =109.05kn/m2取1m高护圈 q1=90.261=90.26kn/mq2=109.051=109.05kn/m5.a、b截面的弯矩和轴力ma =0.15（q1-q2）r2=0.15（90.26-109.05）（25/2）2 =-440.4kn.mmb =0.14（q2-q1）

3、r2=0.14（109.05-90.26）（25/2）2 =411.04kn.mna =q1r+0.8r（q2-q1）=90.2625/2+0.825/2（109.05-90.26） =1316.15knnb =q1r+0.5r（q2-q1）=90.2625/2+0.525/2（109.05-90.26） =1245.69kn6.计算偏心矩ea1=ma/na=440.4/1316.15=0.335m护圈不圆顺的初始偏心为0.15m总偏心矩：ea0=0.15+0.335=0.4850.3h0=0.3(0.8-0.035)=0.237.计算偏心矩增大系数护圈的自由长度 l0=r/=3.1412.5

4、=22.67meai= ea0 l0/h=22.67/0.8=28.33m偏心矩增大系数：=1+1/（1400 ei/ho）（l0/h）212式中：1-考虑偏心矩变化对截面曲率的影响系数，大偏心受压取1.02-考虑构件长细比对截面曲率的影响系数，当l0/h=815时，取1.0;当l0/h=1530时,取1.15-0.01l0/h=1.15-0.0128.33=0.867h0-截面有效高度l0-偏心受压构件的计算长度h-截面高度ei-设计计算时的偏心矩a=1+1/（1400 0.485/（0.8-0.035）28.33210.867=1.784判别大小偏心：ei=1.7840.485=0.865

5、m0.3h0=0.3(0.8-0.035)=0.23ei0.3h0 属于大偏心。8.确定钢筋数量受压区混凝土高度：xa=n/fcmbfcm-混凝土弯曲受压容许应力b-截面宽度为1mxa=n/fcmb=1234.7/（11.210001）=0.11轴向压力n作用点至受拉钢筋合力点的距离e=ei+h/2-asea=1.7840.485+0.8/2-0.035=1.23因为2as=0.0352=0.07xb=bh0=0.614（0.8-0.035）=0.4697所以2asx0.2%（最小配筋率）单根20钢筋:a=3.14202/4=314mm2需钢筋根数n=7267.57/314=23.1取24根截

6、面纵向受力配筋如下图，箍筋按构造配筋。二、检 算(根据铁路桥涵钢筋砼和预应力砼结构设计规范)1.判断大小偏心 换算截面积a0=bh+n（as+as） 换算截面对其重心轴的惯性矩i0= bh3/12+2nas(h/2-as)2混凝土全断面面积矩ic= bh3/12 式中： b-截面宽度 h-截面高度 as-受拉钢筋面积 as-受压钢筋面积n-钢筋弹性模量与混凝土受压弹性模量之比as-受压钢筋保护层厚度 as=24314.210-6=7.5410-3m2 n=es/ec=2.1105/3.2104=6.5625 a0=0.81+26.56257.5410-3=0.899m2 i0=1/1210.8

7、3+26.56257.5410-3(0.8/2-0.035)2=0.056m4 ic=1/1210.83=0.04267m4 y=h/2=0.8/2=0.4m k=i0/a0y=0.056/（0.8990.4）=0.155m eo=m/n=440.4/1316.15=0.335m 护圈不圆顺的初始偏心为0.15m e0=0.15+e0=0.485m 计算偏心矩增大系数 =0.1/（0.2+e0/h）+0.16=0.1/(0.2+0.485/0.8)+0.16=0.284=1/(1-(kn/(2ecic/l02)式中：k-安全系数，主力时取2.0 -考虑偏心矩对的影响系数=1/(1-(21316

8、1500/(0.2843.1423.210100.043/22.6722)=1.548e=eo=1.5480.485=0.750m0.155(属于大偏心) 2.计算受压区高度x g=e-h/2=0.75-0.8/2=0.35m es=e-h/2+as =0.75-0.8/2+0.035 =0.385m es=e+h/2-as =0.385+0.8/2-0.035 =1.115mp=6n/bas(es+es)-3g2=0.078q=-6n/bas(es2+es2)+2g3=-0.327将q、p值代入公式 y3+py+q=0 y3+0.078y-0.327=0 解得 y=0.652m受压区高度x=y-g=0.652-0.35=0.302m3.核算应力混凝土压应力 c=ne/(1/2bx(h/2-x/3)+2nas(h/2-as)2/x)=1316.151030.75/(1/210.302(0.8/2-0.302/3)+26.56257.5410-3/0.302(0.8/2-0.035)2)=11.106mpaw =11.2mpa(可) 钢筋应力 s=nc(