套箱围堰计算单改

1、本计算单为套箱围堰的初步设计，具体步骤如下：一、基本数据1、承台尺寸：13x13x5m承台底标高：-3.0m承台顶标高：+2.0m施工常水位：+4.0m筑岛顶面标高：+4.5围堰顶标图：+5.22、套箱整体尺寸：13.25X13.45X9.2m3套箱顶标高：+5.2m套箱底标高：-4.0m套箱面板厚：8=6mm3、侧模分顺桥向和横桥向：面板被小肋和大肋分成400>400的区格。侧板竖肋：14b,A=21.31cm21=609.4cm4横向小肋：口10X100横向大肋：28bA=45.62cm2W=356.6cm31=5118.4cm44、钢材弹性模量：E=2.V<1011Pa钢材容

2、许应力：（T=200Mpa二、荷载计算（一）荷载分类套箱围堰主要受到水的侧压力，砂的侧压力，浇注混凝土时产生的侧压力等荷载作用。1、硅灌注时产生的荷载侧压力P1=22Kpa2、水压计算时以最高水位计。则侧板的水侧压力为10hKN/m2。3、砂的的压力砂的侧压力：KahKN/m2（二）各种工况荷载分析吊箱受力的最不利工况为吊箱封底1m后抽水，水位为最高施工水位4.0m时，此时侧板最大压力（标高3,0处）：P=0.333m7父7.5+10父7,0=87.5KN/m2；以此为控制工况。三、结构验算1、面板验算：选面板区格中四面固结进行计算，区格尺寸为lx=400mm,ly=800mm,厚度h=6mm

3、;lx/ly=0.5;查表得：Kmx=0.04QKMy=0.0038;Kf=0.00253KM0=-0.0829KM°=-0.0570;xy取1mm宽的板条作为计算单元，荷载为：q=Pb=0.0875M=0.0875N/mm;中点弯距为：M0=M；=KM0ql°=0.08290.08754002=1160.6N.mm;面板截面系数：22bh16公3W=6mm66maxMmax1160.6193.4Mpa；二=200Mpa6强度符合要求；根据公路桥涵施工技术规范，钢模板面板变形不得超过1.5mm;Eh32.11056364Bo22=4.1510mm“34Bo12(1-212(

4、1-0.32)=1.37mm1.5mm;0.002530.087540044.15106挠度符合要求；假设按单向板计算，单向板按最不利的两跨连续计算，水头高x处单位宽度上的荷载为q；查表可得K支=0.07;K中=0.125;f中=0.521;最大正弯矩：M支=0.07ql2;最大负弯距：M中=0.125ql2;ermaxmax一20.125q4006=200Mpa;得q=0.06N/m;10x+0.333X7Xx+0.5)=60可得在水头高度为4m也即在标高0以上的面板可考虑用单向板2、竖肋计算竖肋采用/1002M0,两端焊接在横向大肋肋上，对竖肋按简支梁来计算。对于/1002M0,A=19.

5、26cm2,I=179.51cm4,y。=2.84cm;面积矩S=400>6M+1926X(100+6-28.4)=156657.6mm3;截面积A=400>6+1926=4326mm3;/.y1=S/A=156657.6/432636.2mmy2=106-36.2=69.8mm122I=一40063400636.2-317951001926106-28.4-36.212=7748763mm4Wmin=774876369.8一一一3=111013.8mm3(1)先验算标高-3.5(封底标高为-3.0)-1.0之间的竖肋，由于所受荷载为不均匀荷载，计算简图如下；25.13K0JMma

6、x=15.11KN.mR1=31.86KNR2=28.57KN:max=Mmax/Wmin=15.11106/111013.8=136.11MPa"二maxmaxiiii由b/h=400/6=66.67及6=136.11Mpa,查表知b"h=49.7,b1=49.7X6=298.2mm;面积矩S=298.2X6M+1926X(100+6-28.4)=154825.2mm3；截面积A=298.2>6+1926=3715.2mm3;y1=S/A=154825.2/3715.2=41.7mmy2=106-41.764.3mm132I298.26298.2641.7-3179

7、51001926106-28.4-41.7124=6962383mmmin696238364.33=108280mmMmax=17.47KN.m=max=Mmax/Wmi=17.47106/108280=161.34MPa：二二maxmaxmin强度满足要求；f=23.3：2200/400=5.5mm；在-1.0+1.5之间H13KN一1_12.HKNi2.irR3RV_2一口口_Mmax=14.64KN.mR3=26.46KNR4=21.32KN:max=Mmax/Wmin=14.64106/111013.8=131.9MPa"二maxmaxiiii板的有效宽度计算略；强度满足要求

8、、=252500/400=6.25mm在+1.5+5.2之间L2.BKN一-_r.7一JR5R6JMmax=11.36KN.mR5=16.06KNR6=8.16KN/.仃max=Mmax/Wmin=31.4父106/175462=179MPa<仃;板的有效宽度计算略；强度满足要求；f=443700/400-9.25mm3、横肋计算(1)横向小肋计算：横向小肋与面板共同作用，间距为400mm;小肋按两端支撑在竖向大肋的简支梁计算；面积矩S=400>6刈+400X8刈06=666400mm3;截面积A=400>6+400X8=5600mm3;二y1=S/A=666400/5600

9、=119mmy2=406-119=287mm1Q21Q2I=400634006119-3400833200406-200-1191212=5653947mm4min-56539472873=1970mm；取最下端横肋计算.q=37.9KN/m;、-maxMmaxWmin237.940028-197001=4MPa:二门;有效宽度计算略，强度符合要求；(2)横向大肋布置在-3.5m、-1.0m、+1.5m,4.5m处，具体见设计图。下面验算-1.0m处228b的强度。因为在套箱里需设置底部桁架，所以横肋可视为五跨连续梁。计算简图如下:1612KN/m28bA=45.62cm2W=365.6cm3

10、I=5118.4cm4,z°=140mm;面积矩S=400X6M+9124X(280+6-20.2)=2432359mm3;截面积A=400>6+9124=11524mm3;=S/A=2432359/11524=211mmy2=286-211=75mm1q22400634006211-31023680009124286-140-21112=244757700mm42447577003WmM211：11599.89nq=(53.6+77,73)X2.5/2=164.2KN/m由SAP2000计算得:Mmax=177.56KNm177.56106二二M/W160.4MPa二=200

11、MPa;1159989.1由b/h=400/6=66.67及6=160.4Mpa,查表知bi/h=47.8,bi=47.8X6=286.8mm;面积矩S=286.8X6M+9124X(280+6-20.2)=2430321.6mm3;截面积A=286.8>6+9124=10844.8mm3;/.y1=S/A=2430321.6/10844.8=224mmy2=286-224=62mm132_2I400634006224-31023680009124286-20.2-22412-235535418mm4Wmin=22410514；224177.56106-M/W168.9MPa二=200M

12、Pa;1051497强度满足要求;fmax=9.3mm挠度满足要求；对标高+1.5m处横肋，选用28b,因为在套箱里需设置中部桁架,所以横肋可视为五跨连续梁。计算简图如下:104.26KN/m面积矩S=400X6M+4562X(280+6-140)=673252mm3;截面积A=400>6+4562=6962mm3；y1=S/A=96.7mmy2=286-96.7=189.3mm1322I40064006189.3-3511840004526286-189.3-211124=142975408.1mm1429754081189.3=755284.8mm3;113.02106二一二M/W1

13、49.6MPa二=200MPa;755284.8有效宽度计算略，强度符合要求。其他横肋计算略，强度符合要求。(4)内支撑验算：取单位宽面板计算，计算图式如下:Ra4B-里1/4R2'一'一、，上01围堰顶标图+5.2m7岛曲标同+4.5m施工水位+4.0m00承台顶标图+2.0m00._3_J_承台底标图-3.0m1围堰底标高-4.0mPaB=kah1=0.333170.5=2.83KN/m2;PaC=ka(h1h)=0.333(170.50.77)=4.4622KN/m2;PwC=wh2=107=7KN/m2;由SAP2000计算得:Ri=66.27KN;R2=146.15KN;R3=70.82KN;R4=17.16KN;对上层桁架进行验算，桁架平面、立面布置图示如下:受力最不利桁架为中层桁架，下面仅对其进行检算:下弦杆受力图式如下:146.15KN/m上弦杆受力图式如下：取最不利截面计算，图式如下：236.16KN484.91KN可得:R1=R6=213.96KN;R2=R5=484.91KN;R3=R4=273.99KN;104.2KN/m3525170028001