《码头设计中横向排架内力计算案例》2300字

PAGE14PAGE码头设计中横向排架内力计算案例综述目录TOC\o"1-2"\h\u18122码头设计中横向排架内力计算案例综述 1224701.1内力计算方法 1163111.2内力计算 1122011.2.1横梁特性 1161791.2.2桩基特性 2118821.2.3支座反力系数 249801.2.4横向排架内力计算 3265491.2.5使用期横向排架计算 7200981.3横梁配筋计算 10262011.3.1施工期 1054551.3.2使用期 11213611.4斜截面承载力计算 12278171.4.1横梁剪力表 12184501.4.2验算截面尺寸 1268701.4.3斜截面抗剪承载力计算 1394731.5裂缝开展宽度验算 13109541.5.1跨中裂缝宽度 13270081.5.2支座裂缝宽度 15内力计算方法横梁进行现场灌注。结构型式为倒T。施工时,现浇下横梁,待其强度达到0.7倍抗压强度左右之后,进行预制构件的安装,最后进行整浇。计算内力与配筋时，施工期与使用期分别单独计算。内力计算横梁特性横梁截面尺寸见图3.12，混凝土标号为,施工时期假定下横梁混凝土达到设计强度70%时进行预制构件安装,故施工期混凝土抗压强度而弹性模量则近似取用的。使用时期混凝土的抗压标号为,，。桩基特性本设计采用预应力钢混桩,桩的断面尺寸为0.6×0.6m2空心方桩,空心直径D=0.27m。桩混凝土断面积混凝土的强度等级为C40,弹性模量支座反力系数桩反力系数单桩承载力标准值Qud=γR×Qd基于此，可通过公式5.1来计算摩擦桩的反力系数： （5.SEQ5.\*ARABIC1）上式EP——弹性模量（kPaL0——桩弹性嵌固点以上长度（m——桩身横截面面积（m2）C——单位沉降（桩身压缩变形与土沉降变形）所需的轴向力（kN/m）K——桩支反力系数（m/kN）各桩的反力系数K汇总表：表5.SEQ表5.\*ARABIC1反力系数桩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支座反力系数支座A：双直桩1#、2#桩，取两桩中点计算=3.82×10−6/2=1.91×10−6支座B：3#桩=3.64×10−6m/kN支座C：叉桩4#、5#桩，取中点计算（α=18.43°，取α=18支座D：=3.39×10−6m/kN四个支座反力系数求得如上所示。横向排架内力计算内力计算按施工期与使用期分别计算。在施工期，关于荷载，我们主要考虑恒载，如磨耗层、面板、纵梁、靠船构件、横梁主要构件的自重作用，桩两端视为铰接，受力断面为下横梁，荷载如下图5.1所示。图5.SEQ图5.\*ARABIC1横向排架荷载图示支座弯矩按弹性支承连续梁计算，根据荷载图示，采用五弯矩方程，写出两个方程： （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继而，结合公式5.2与公式5.3，带入上述值与系数，得到：−652.80∗−544.43∗从而求得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≈校验可知，RA、RB、RC桩力NNNN支座剪力QAQ=32.50∗Q=−32.50∗Q=32.50∗Q=−32.50∗Q=32.50∗Q=−32.50∗Q跨中弯矩A-B跨：MB-C跨：MC-D跨：M跨中剪力A-B跨：QB-C跨：QC-D跨：Q对上述计算结果进行汇总，如表5.2所示。表5.SEQ表5.\*ARABIC2施工期弯矩、剪力表支座内力AAA−BBBB−CCCC−DDD弯矩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使用期横向排架计算荷载考虑：堆荷、门机、船舶荷载（撞击力、系缆力）横梁的受力断面为倒T型界面，计算结果如下表5.SEQ表5.\*ARABIC3使用期弯矩支座作用MM-AAAA−BBBB−CCCC−DDDD-NN①恒载-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门机0.000.000.000.33-302.30-604.90-604.80-238.20128.50128.6064.25-0.060.000.000.00③b门机0.000.000.00-0.12-121.70-243.30-243.30395.201034.01034.00516.80-0.130.000.000.00④系揽力-146.10-113.8015.6014.9948.1481.2981.4582.5783.697.513.61-0.290.000.000.00⑤撞击力-823-823.0-823.00-821.40-550.70-280.1-280.50-187.60-94.6980.0040.340.690.000.000.00最危险持久组合(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)计算值-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-横梁配筋计算施工期配筋说明施工期下横梁矩形断面受力，考虑到无法完全达到混凝土强度等级，故认为砼强度在施工期0.7fc=10.5MPa，混凝土保护层厚度C下=60mm，预估钢筋使用φ22钢筋，fy=310MPa，b=900mm，a=d/2+c=71mm，有效高度ho=h-a=529mm，ζb=0.544,ρmin=0.15%，考虑的荷载为恒载。按承载能力极限状态短暂情况计算。配筋计算结合上一节内力计算结果，并且对双直桩和叉桩进行削峰处理。由此支座A（负）αs=400.87∗106(1000∗5292ξ=1－=0.101<ξb=0.544考虑支座实际影响，进行支座削峰处理后，有表5.SEQ表5.\*ARABIC4配筋表（施）Mbh0αsζAsρ配筋实配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使用期配筋说明选用强度为C30,fc=15.0MPa的混凝土，c1=70mm(上横梁)，c2=60mm（下横梁），二级钢筋fy=310MPa。计算跨中正弯矩时，截面尺寸为：a=d/2+c1=60+11=71mm，有效高度ho=h-a=2000-71=1929mm。负弯矩处采用双排钢筋布置，间距取30mm，a=C上+d/2+30/2=107mm，ho=h-a=2000-107=1893mm，翼缘高度，，可得bf＇=Mmin{b+12bf＇,L0/3,b1}=1000mm显然，采用第一种情况为该倒T形梁配筋。按矩形截面计算，此时正弯矩配筋表5.SEQ表5.\*ARABIC5配筋表（正）

负弯矩配筋表5.SEQ表5.\*ARABIC6配筋表（负）斜截面承载力计算横梁剪力表表5.SEQ表5.\*ARABIC7剪力值验算截面尺寸（1）施工期经验算，满足要求。（2）使用期经验算，满足要求。斜截面抗剪承载力计算（1）施工期经计算满足抗剪要求，无需配腹筋，故不设弯起钢筋，按构造要求配双肢箍筋φ10@90。满足最小配筋虑的要求。（2）使用期经计算满足抗剪要求，无需配腹筋，故不设弯起钢筋，按构造要求配双肢箍筋φ10@90。横梁较高，需设置腰筋。上横梁设置腰筋32根，下横梁设置腰筋12根，腰筋为φ10，连系筋为φ10。裂缝开展宽度验算裂缝开展宽度验算计算公式与方法方法上文已有完整叙述，不再赘述。跨中裂缝宽度（1）施工期取B-C跨（正弯矩）α1=1.0，α2=1.0，α3=1.0，ES=2.0×105Mpac=60mm,d=22mm,取C-D跨（负弯矩）α1=1.0，α2=1.0，α3=1.0，ES=2.0×105Mpac=60mm,d=22mm,（2）使用期取B-C（正弯矩）α1=1.0，α2=1.0，α3=1.5，