橋墩承臺施工護(hù)圈計算

1、#南洲橋p2#墩承臺施工護(hù)圈檢算一、設(shè) 計(根據(jù)建筑施工計算手冊)1. 設(shè)計說明護(hù)圈施工水位146.65m，筑島頂面標(biāo)高147.8m，考慮一臺30t的履帶挖掘機(jī)（履帶寬：2m3.4m0.8m），挖掘機(jī)產(chǎn)生的荷載300/（23.40.8）=55kn/m2，以第7層護(hù)圈進(jìn)行計算，護(hù)圈厚度0.8m，直徑為25m，護(hù)圈高度1m。2. 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備護(hù)圈采用c30混凝土，其彎曲受壓容許應(yīng)力為11.2mpa。筑島填土為砂土 ，內(nèi)摩擦角=42。，容重r=20.5kn/m3。護(hù)圈配筋采用20級鋼筋，容許應(yīng)力為130mpa，構(gòu)件相對臨界受壓高度b=0.614。3. 計算圖示第八層護(hù)圈計算圖示如下：4. 荷載計算q2=

2、7.8m高土浮容重（rh-rwhw）產(chǎn)生的土壓力+6.65m水壓力rwhw2q1=挖掘機(jī)荷載q0+7.8m高土干容重rh產(chǎn)生的土壓力+6.65m高水壓力rwhw1系數(shù)取0.6q1=（rh-rwhw2）tg2(45。-/2)+rwhw2 =90.26kn/m2q2=（q0+ rh）tg2(45。-/2)+rwhw1 =109.05kn/m2取1m高護(hù)圈 q1=90.261=90.26kn/mq2=109.051=109.05kn/m5.a、b截面的彎矩和軸力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.計算偏心矩ea1=ma/na=440.4/1316.15=0.335m護(hù)圈不圓順的初始偏心為0.15m總偏心矩：ea0=0.15+0.335=0.4850.3h0=0.3(0.8-0.035)=0.237.計算偏心矩增大系數(shù)護(hù)圈的自由長度 l0=r/=3.1412.5

4、=22.67meai= ea0 l0/h=22.67/0.8=28.33m偏心矩增大系數(shù)：=1+1/（1400 ei/ho）（l0/h）212式中：1-考慮偏心矩變化對截面曲率的影響系數(shù)，大偏心受壓取1.02-考慮構(gòu)件長細(xì)比對截面曲率的影響系數(shù)，當(dāng)l0/h=815時，取1.0;當(dāng)l0/h=1530時,取1.15-0.01l0/h=1.15-0.0128.33=0.867h0-截面有效高度l0-偏心受壓構(gòu)件的計算長度h-截面高度ei-設(shè)計計算時的偏心矩a=1+1/（1400 0.485/（0.8-0.035）28.33210.867=1.784判別大小偏心：ei=1.7840.485=0.865

5、m0.3h0=0.3(0.8-0.035)=0.23ei0.3h0 屬于大偏心。8.確定鋼筋數(shù)量受壓區(qū)混凝土高度：xa=n/fcmbfcm-混凝土彎曲受壓容許應(yīng)力b-截面寬度為1mxa=n/fcmb=1234.7/（11.210001）=0.11軸向壓力n作用點至受拉鋼筋合力點的距離e=ei+h/2-asea=1.7840.485+0.8/2-0.035=1.23因為2as=0.0352=0.07xb=bh0=0.614（0.8-0.035）=0.4697所以2asx0.2%（最小配筋率）單根20鋼筋:a=3.14202/4=314mm2需鋼筋根數(shù)n=7267.57/314=23.1取24根截

6、面縱向受力配筋如下圖，箍筋按構(gòu)造配筋。二、檢 算(根據(jù)鐵路橋涵鋼筋砼和預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范)1.判斷大小偏心 換算截面積a0=bh+n（as+as） 換算截面對其重心軸的慣性矩i0= bh3/12+2nas(h/2-as)2混凝土全斷面面積矩ic= bh3/12 式中： b-截面寬度 h-截面高度 as-受拉鋼筋面積 as-受壓鋼筋面積n-鋼筋彈性模量與混凝土受壓彈性模量之比as-受壓鋼筋保護(hù)層厚度 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 護(hù)圈不圓順的初始偏心為0.15m e0=0.15+e0=0.485m 計算偏心矩增大系數(shù) =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-安全系數(shù)，主力時取2.0 -考慮偏心矩對的影響系數(shù)=1/(1-(21316

8、1500/(0.2843.1423.210100.043/22.6722)=1.548e=eo=1.5480.485=0.750m0.155(屬于大偏心) 2.計算受壓區(qū)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將q、p值代入公式 y3+py+q=0 y3+0.078y-0.327=0 解得 y=0.652m受壓區(qū)高度x=y-g=0.652-0.35=0.302m3.核算應(yīng)力混凝土壓應(yīng)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) 鋼筋應(yīng)力 s=nc(