非通航孔桥钻孔平台验算书

非通航孔桥钻孔平台验算书一、I14工字钢分配梁计算选取平台上荷载最为集中的位置进行分配梁的计算，钻机、泥浆池主要都是平台H450×200梁承受，故选取20t钻杆堆放位置进行分配梁的计算。钻杆下有3m÷0.5m＝6根分配梁承受，单根分配梁承受的均布线荷载为：q钻杆＝200KN÷3m÷6=11.11KN/m，均布载长度为3m。单根分配梁自重线荷载为：q自重＝16.87kg/m=0.17KN/m，，均布载长度为3.1m。偏安全考虑，按简支梁计算，建模计算如图1－1～1－4。图1－1建模图图1－2弯矩图图1－3剪力图图1－4挠度图Mmax＝13.5KNmQmax＝16.9KNfmax＝9mmσ＝M/W＝132.7MPa<215MPa，满足要求。τ＝QS/It＝16.9×103×1.52×10－4/7.12×10－6×5.5×10－3＝65.6MPa<125MPa,满足要求。fmax＝8mm<3100/300＝10mm，满足要求。综上，选用I14工字梁，间距0.5m，作为平台的分配梁完全满足要求。二、平台梁计算2.1平台梁计算说明1、龙门吊轨道铺设1＃，6＃梁上行走，1＃，6＃梁仅仅作为龙门吊的承重梁，受力唯一，将不参与平台荷载的受力；2、2＃、3＃梁作为泥浆池、钻机、钻杆的承重梁；3、4＃、5＃梁作为空压机、泥浆分离器、发电机的承重梁；图2－12.2平台梁受力计算2.2.1单根平台梁平台荷载计算1、平台铺设面板平台上铺设8mm钢板，铺设面积为278m2，重174.6KN，近似由1＃～6＃梁承受，则单根梁承受的钢板重量的线荷载为：q钢板＝174.6÷6÷17.3＝1.68KN/m2、平台分配梁平台上铺设I14，间距0.5m，单根长度16.5m，共34根，共重94.7KN，近似由1＃～6＃梁承受，则单根梁承受的钢分配梁重量的线荷载为：q分配梁＝94.7÷6÷17.3＝0.91KN/m3、平台梁自重线荷载平台梁均用HN450×200加工，翼板厚14mm，腹板厚9mm，双肢梁自重线荷载为：q自重＝2×76kg/m＝1.52KN/m综上，q＝q钢板＋q分配梁＋q自重＝1.68＋0.91＋1.52＝4.11KN/m2.2.21#、6＃梁受力计算1#、6＃梁承受龙门吊自重（400KN）及吊物的荷载。选取起吊最大重物400KN，选取龙门吊在1＃、6＃上最不利的工况，对1＃、6＃进行验算。龙门吊自重400KN，起吊重物400KN，共计荷载800KN。其中460KN平均作用在1＃梁上的两个支腿，每个支腿作用230KN；其中340KN平均作用在6＃梁上的两个支腿，每个支腿作用170KN。1、1＃梁：图2－2图2－3图2－4图2－5Mmax=286KNmQmax=208KNfmax=11mm2、6＃梁：图2－6图2－7图2－8图2－9Mmax=213KNmQmax=157KNfmax=8mm2.2.32#、3＃梁受力计算2＃、3＃梁承受钻机、钻杆、泥浆池的荷载，钻机和钻杆的荷载均增加0.3倍的动荷载系数，2＃、3＃梁平分荷载。q钻机＝（400+200）×1.3÷2÷4.6＝84.8KN/m400—钻机重；200—钻杆重；1.3—动荷载系数；2—表示2＃和3＃梁共同承载；4.6—钻机、钻杆底盘作用在梁上的长度。q泥浆池＝500÷2÷3.5＝71.4KN/m500—泥浆池重；2—表示2＃和3＃梁共同承载；3.5—泥浆池底盘作用在梁上的长度。图2－10图2－11图2－12图2－13Mmax=315KNmQmax=305KNfmax=9mm2.2.44#、5＃梁受力计算4＃、5＃梁承受空压机、泥浆分离器、发电机的荷载，4＃、5＃梁平分荷载。q空压机＝50÷2÷1.8＝13.9KN/m；q泥浆净化器＝60÷2÷1.8＝16.7KN/mq发电机＝80÷2÷2.3＝17.4KN/m。50、60、80—空压机、泥浆净化器、发电机的自重；2—表示4＃和5＃梁共同承载；1.8、1.8、2.3—空压机、泥浆净化器、发电机底盘作用在梁上的长度。图2－14图2－15图2－16图2－17Mmax=35KNmQmax=42KNfmax=1mm2.3平台梁验算根据“2.2”点，对平台梁最大弯矩、剪力、挠度进行验算。σ＝Mmax/W＝315/（2×1500×10－6）＝105000KPa＝105MPa<215MPaτ＝QS/It＝305×（2×2.11×10－3）/（2×3.23×10－4）×（2×9×10－3）＝110690KPa=110.7MPa<125MPaf=11mm<6150/400=15mm综上，选用6根双肢HN450×200作为平台梁，弯矩、剪力、挠度均满足要求。三、平台扁担梁计算3.1平台扁担梁计算说明整个平台共设1＃～3＃扁担梁，单根扁担梁采用双肢H600×200加工，翼板厚17mm，腹板厚11mm，单根长度17.3m。2#扁担梁腹板焊接1cm厚的钢板加强，平台梁与扁担梁相交的位置，平台梁的反力及为扁担梁所受到的力。计算过程中，取扁担梁的自重线荷载为：q自重＝2.1KN/m3.2平台扁担梁计算说明3.2.11＃扁担梁受力计算图3－1图3－2图3－3图3－4Mmax=175KNmQmax=197KNfmax=3mm3.2.22＃扁担梁受力计算图3－5图3－6图3－7图3－8Mmax=8880KNmQQmax==826KNfmaax=122mm3.2.333＃扁担梁梁受力计算算图3－9图3－10图3－11图3－12Mmax=1334KNmmQmaxx=1177KNfmaax=1mm3.3平台扁担梁验算算根据“33.2”点，对平平台扁担梁最大大弯矩、剪剪力、挠度度进行验算算。σ＝Mmmax/W＝880000/（2×26607×110－6）＝168.88MPa<2215MPaτ＝QS/It＝＝826000×（2×3..58×110－3）/（2×7..82×110－4）×（2×21×10－3）＝922300554Pa==92.22MPa<<125MPaf＝12mm<750//400==19mmm综上，选用3根根双肢HN6000×200作为平台台梁，弯矩矩、剪力、挠挠度均满足足要求。四、临时桩计算算平台共共计2根φ80cm（壁厚100mm），7根φ120ccm（壁厚厚14mmm）临时桩桩，桩长均均为28m。4.1上部结构构对桩荷载计算根据第“三”，得得出扁担梁梁的支点反反力，即为为临时桩承承受的上部部荷载大小小。φ80cm临时时桩受到的的最大荷载载为286KNN,φ120ccm临时桩桩受到的最最大荷载为为10155KN。4.2外界对临临时桩的作作用4.2.1水流流压力计算算根据青岛海湾大大桥工程施施工招标文文件-基础资料料提供的数数据，流水水压力取沧沧口以东1100a的的设计流速速94cmm/s，此设计计流速考虑虑了潮流最最大可能流流速以及对对应重现期期的设计风风速所引起起的风海流流、余流。根据《港口工程程荷载规范范》，港口口工程的水水流压力为为：Fw=Cwm1n11ρV2A/2其中：Fw—为为水流压力力，KNCCw—为水流阻阻力系数，圆圆形截面取取0.733mm1—为遮流影影响系数，Φ120钢管桩取0.544,Φ60钢管桩取0.633nn1—为淹没深深度影响系系数，取1.0ρρ—为水密度t/m3，海水取1.0225V—为水流设设计速度，m/sA—为计算构构件在与流流向垂直平平面上的投投影面积，m2取钢管桩1m长长度进行计计算，则：：对Φ120钢管桩Fw=Cwm1n11ρV2A/2==0.733×0.554×1..0×1..025××0.9442×1.22/2=00.21KKN对Φ80钢管桩Fw=Cwm1n11ρV2A/2=00.73××0.633×1.00×1.0025×00.9422×0.88/2=00.16KKN4.2.2风载载大小计算算根据《港口工程程荷载规范范》，港口口工程的风风压力为：：Wk=μSμτW0其中：Wk—为为港口工程程结构风压压力，KpaμμS—为风载体体型系数，取1.0μμτ—为风压高高度变化系系数，取1.388W0—为基本风风压，Kpa；WW0=V2/16000,V为港口附附近的空旷旷平坦地面面，离地10m高30年一遇10mmin平均最大大风速，m/s根据青岛海湾大大桥工程施施工招标文文件-基础资料料提供的数数据，离地地10m高30年一遇10mmin平均最大大风速为32.99m/s则：Wk=μSμτW0=1.0×1..38×332.922/16000=0..94Kppa因风速32.99m/s时风力已已达到12级，根据据港口作业业相关规范范要求，在在风力达到到6级以上时时必须停止止作业，所所以32..9m/s的风压力力只能作为为结构安全全验算荷载载，而不能能作为结构构施工时的的风荷载。施施工时的风风荷载取5级风的最最大值100.7m//s，其基本风压力力为Wk=μSμτW0=1.00×1.338×100.72/16000=0..1Kpa对Φ120钢管桩::Fw=0.1×11.2=00.12KKN4.2.3船舶舶停靠时对对钢管桩的的撞击力平台侧面的所靠靠重船主要是是材料运输输船，自重重＋物重约约5000～6000KN，取6000KKN，根据据《公路桥桥涵设计通通用规范(JTGD60--20044)》4.4..2公式：：F＝WV/gT＝66000××0.944÷9.881÷3＝192KNNW—漂流物重力（KKN）；V—水流速度（m//s）；T—撞击时间(s)),应根据实实际资料估估计；g—重力加速度，gg＝9.81（m/s2）；因平台上设置有有靠船护舷舷，撞击时时间取3s，考虑撞击击力由3根钢管桩桩同时承受受，则单根根钢管桩承承受的撞击击力为644KN。4.3临时桩的的受力验算算1、临时桩承载力力验算临时桩长度均为为28m，入土深度为为18m，根据地地质资料计计算承载力力如下：φ80cm临时桩桩：P＝（Uτi×L）/2＝ππ×0.8×35×18÷2＝791KNN>2866KN，满足要要求。φ120cm临时时桩：P＝（Uτi×LL）/2＝π×1.2×35×18÷2＝11877KN>10015KN，满足要要求。临时桩压应力验验算φ80cm临时桩桩：σ=N/A＝2860000/0..024882=111.52MMPa<2215MPPa，满足足要求。φ120cm临时时桩：σ=N/A＝10155000//0.055216==19.46MPa<2215MPPa，满足足要求。2、临时桩在外力力作用验算算以海床面面作为临时时桩的固结结部位，因因平台φ80cm临时桩不不靠船，故故仅对φ120ccm临时桩进