承台钢套箱设计计算书

①中层围令内力计算q=4.613t·ml=16.6+0.14×2+0.4+2×0.006=17.272≈17.3mMmax＝=4.613×17.32/8=172.6t·m由于外围令的跨度大，算出的Mmax很大，致使2I40a远不能承受此弯矩，故在套箱内加一撑杆，将该围令的长边一分为二（即跨度缩小一半），计算简图如下。因其结构对称，荷载对称，所以变形也对称。可以将两跨连续梁转化为单跨梁计算。查表得：R'B＝==24.94TRB=2R'B=2×24.94=49.87TMmax＝=×4.613×8.652=24.27t·mMB=-ql2=-×4.613×8.652=-43.14t·m以MB=-43.14t·m作为中层围令的强度检算。以RB=49.87T≈50T作为荷载进行撑杆设计。②上层围令的内力计算：I32aW=692.5cm3该围令杆件较多，计算较复杂。现假定斜撑失效，只是拉杆，不能受压。则围令的长边即为一个四跨连续梁。截面相同，但跨度不同，可利用计算手册中表3-5公式计算K1=2（l1+l2）=2(3.64+4.5)=16.28K2=2（l2+l3）=2(4.5+4.5)=18K3=2（l3+l4）=2(4.5+3.64)=16.28K4=K1×K2-l22=16.28×18-4.52=272.8K5=K2×K3-l32=18×16.28-4.52=272.8K6=K3×K4-K1×l32=16.28×272.8-16.28×4.52=4111.5a1=K5/K6=272.8/4111.5=0.0664a2=K3l2/K6=16.28×4.5a3=l2l3/K6=4.5×4.5a4=K3K1/K6=16.28×16.28/4111.5=0.0645a5=l3K1/K6=4.5×16.28/4111.5=0.0178a6=K4/K6=272.8/4111.5=0.0664由表1-9的公式求得：=1.3×3.643/24=2.612，；将上述各值代入表3-5的公式，得：N1=6(+)=6(2.612+4.936)=45.288N2=6(+)=6(4.963+4.936)=59.232N3=6(+)=6(4.963+2.162)=545.288所以，M1=-a1N1+a2N2-a3N3=-0.0664×45.288+0.0178×59.232-0.00493×45.288=-2.176t·mM2=a2N1-a4N2+a5N3=0.0178×45.288-0.0654×59.232+0.0178×45.288=-2.208t·mM3=-a3N1+a5N2-a6N3=-0.00493×45.288+0.0178×59.232-0.0664×45.288=-2.18t·m理论上M2应等于M3，现计算出M2=-2.208t·m和M3=-2.18t·m略有出入，可被视为是小数取位及多次方程的计算误差，现取大值Mmin=M2=-2.208t·mMmax=ql2-M2=×1.3×4.52-2.208=1.082t·m围令的短边为一简支梁Mmax=ql2=×1.3×7.482=9.09t·m综上计算，长短边上最不利截面应在短边上，Mmax=.09t·m钢围令强度验算①围令强度验算选用2I40a，W=2×1085cm3kg/cm2＞1885kg/cm虽然钢围令撑梁处的外缘应力已超过1.3[σ]=1885kg/cm2但只超出5%左右。况且，在抽水时，钢围令对撑梁的压紧面产生微笑变形使撑梁处的负弯矩值减小；再则，撑梁处是一个面而不是理论上的点，对钢围令的负弯矩也有削峰作用。故认为2I40a是安全的。撑梁拟选用δ=8mmφ500的钢管桩撑梁为一压杆，现计算其压杆失稳时临界力：从右侧的计算简图，可在相关资料中差得压杆的临界力Pkp为：=π2×2.1×106×41195/7802=1.403×106kg实际压力RB=50TK=1403/50=28.1﹥﹥4撑梁的压杆稳定系数远大于4.是安全的。施工时应注意：撑梁应设置在中层钢围令的中点，且在同一水平面内；撑梁与围令处的套箱面板是密贴的面接触，且不能在面板上移动。可采用的办法很多，但要考虑围令套箱的方便拆除不受影响；撑梁是空心的φ500钢管桩。故浇筑承台时，当浇的各面块接近管顶时，将管局部割开填实砼。②上层围令强度验算选用I32aW=692.5cm3kg/cm2﹤1.3[σ]=1885kg/cm直撑梁选用I32aJy=459.0cm4=π2×2.1×106×459/7482=17003kg=17T实际压力估算为6TK=17/6=2.83＜4压杆稳定系数小于4不安全，故改选2I25a，Jy=280cm4组合截面Jy=所以，Pkp=K=142/6=23.7＞＞4采用双拼I25a是安全可靠的。六、施工注意事项根据河床实测资料表明，实际河床比施工图中提高了许多，特别是南岸。单壁钢套箱欲下沉到设计标高需下沉6m多，是特别困难的，故应先用长臂挖掘机将套箱下沉的河床周围挖至标高▽0.00左右；桥址处河床表土松软，故套箱切入封底砼以下一定深度是施工安全的保障，切不可因工期紧或其它原因减少切入深度，掉以轻心；深水基础施工难度大，技术含量高，工序多，安全风险也大。具体施工前，各主要工序和各工种都应制定安全防范技术措施亦认真进行技术和安全双交底；钢结构加工制造或改装，要求高，应严格按照有关“施工规范”和“技术标准”进行；钢围堰在吸泥下沉过程中，应在钢护筒上装有导向装置，并随时跟踪测量注意纠偏；应认真做好封底前的基底