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1、-. z.市鶴洲至高欄港高速公路一期工程HGTJ4標(biāo)預(yù)制場(chǎng)建立方案計(jì)算書(shū)單位:一公局橋隧工程二一八年十一月-. z.目錄 TOC o 2-2 h z t 標(biāo)題 1,1 HYPERLINK l _Toc5333476581、計(jì)算依據(jù) PAGEREF _Toc533347658 h 1HYPERLINK l _Toc5333476592、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) PAGEREF _Toc533347659 h 1HYPERLINK l _Toc5333476602.1鋼筋混凝土設(shè)計(jì)參數(shù) PAGEREF _Toc533347660 h 1HYPERLINK l _Toc5333476612.2混凝土管樁設(shè)計(jì)參數(shù) P
2、AGEREF _Toc533347661 h 1HYPERLINK l _Toc5333476622.3巖土設(shè)計(jì)參數(shù) PAGEREF _Toc533347662 h 1HYPERLINK l _Toc5333476632.3地質(zhì)土層參數(shù) PAGEREF _Toc533347663 h 2HYPERLINK l _Toc5333476643、設(shè)計(jì)荷載 PAGEREF _Toc533347664 h 2HYPERLINK l _Toc5333476653.1、預(yù)制梁自重 PAGEREF _Toc533347665 h 2HYPERLINK l _Toc5333476663.2龍門(mén)吊荷載 PAGER
3、EF _Toc533347666 h 2HYPERLINK l _Toc5333476674、管樁打設(shè)深度計(jì)算 PAGEREF _Toc533347667 h 3HYPERLINK l _Toc5333476684.1設(shè)計(jì)荷載 PAGEREF _Toc533347668 h 3HYPERLINK l _Toc5333476694.2PHC管樁入土深度計(jì)算 PAGEREF _Toc533347669 h 3HYPERLINK l _Toc5333476704.3PHC管樁穩(wěn)定性計(jì)算 PAGEREF _Toc533347670 h 4HYPERLINK l _Toc5333476715、根底計(jì)算
4、PAGEREF _Toc533347671 h 4HYPERLINK l _Toc5333476725.1 制梁臺(tái)座根底計(jì)算 PAGEREF _Toc533347672 h 4HYPERLINK l _Toc5333476735.2 存梁臺(tái)座根底計(jì)算 PAGEREF _Toc533347673 h 8HYPERLINK l _Toc5333476745.3龍門(mén)吊根底計(jì)算 PAGEREF _Toc533347674 h 11HYPERLINK l _Toc5333476756、結(jié)論建議 PAGEREF _Toc533347675 h 13-. z.1、 計(jì)算依據(jù)1)市鶴港高速公路HGTJ4標(biāo)施工
5、圖設(shè)計(jì)及工程地質(zhì)勘查報(bào)告2)建筑地基根底設(shè)計(jì)規(guī)GB 50007-2011;3鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)規(guī)GB50017-2003 4建筑構(gòu)造荷載規(guī)GB50009-20125混凝土構(gòu)造設(shè)計(jì)規(guī)6公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)7預(yù)制場(chǎng)建立方案設(shè)計(jì)圖;8路橋施工計(jì)算手冊(cè);9建筑構(gòu)造荷載規(guī)GB 50009-2012;10施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電平安技術(shù)規(guī)JGJ46-2005。2、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)2.1鋼筋混凝土設(shè)計(jì)參數(shù)編號(hào)材質(zhì)抗壓強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度彈性模量備注fcMPaftMPaE MPa1HRB400260260205000容許值2HRB335220220205000容許值3C3010.91.130000容許值2.2混凝土管樁設(shè)計(jì)參數(shù)混凝土管樁采用P
6、HC-400-AB-95型,容許承載力如下:編號(hào)規(guī)格抗彎抗剪抗拉抗壓重量備注MkN.mVkNNkNRkNGkN/m1PHC-400AB8816453622882.37設(shè)計(jì)值2.3巖土設(shè)計(jì)參數(shù)根據(jù)地勘資料,巖土參數(shù)取值如下:土層名稱(chēng)側(cè)阻力極限標(biāo)準(zhǔn)值端阻力極限標(biāo)準(zhǔn)值地基承載力特征值qikkPaqiskkPafakkPa人工填土2260-150淤泥14100050淤泥質(zhì)土14120060粉質(zhì)粘土502200全風(fēng)化14060002.3地質(zhì)土層參數(shù)根據(jù)地勘資料,土層深度取值如下:地層編號(hào)地質(zhì)情況層底高程m層厚(m)1填土-1.780.92淤泥-15.2813.53淤泥質(zhì)土-19.784.54粉質(zhì)黏土-3
7、8.4818.705全風(fēng)化-55.216.73、設(shè)計(jì)荷載3.1、預(yù)制梁自重各類(lèi)型預(yù)制梁最大自重荷載如下:編號(hào)預(yù)制梁長(zhǎng)度預(yù)制梁最大方量容重自重備注LmV (m3)kN/m3Gdz kN12531.626821.623041.1261068.633550.3261307.844064.4261674.43.2龍門(mén)吊荷載1100t龍門(mén)吊荷載龍門(mén)吊共4組走行輪箱,單組走行輪箱處有3個(gè)走行輪箱共6個(gè)走行輪,單組走行輪箱處最大荷載如下:GL*1=K*0.5*(0.5Glm+Gtc+0.5Gdz)=820.4kN其中: K=1.3考慮水平荷載增大系數(shù)Glm=750 kN龍門(mén)吊自重Gtc=50 kN天車(chē)吊具自
8、重Gdz=1674 kN最大吊重40m箱梁考慮80t龍門(mén)吊的自身荷載及最大起重量為30m箱梁,自身重量及起重荷載均小于100t龍門(mén)吊荷載,則計(jì)算時(shí)采用100t龍門(mén)吊荷載計(jì)算。4、管樁打設(shè)深度計(jì)算4.1設(shè)計(jì)荷載根據(jù)預(yù)制管樁布置,制梁臺(tái)座、存梁臺(tái)座、龍門(mén)吊軌道均為管樁根底;單樁設(shè)計(jì)荷載如下;F1=0.25MA*(Gdz)=418.6kN 40m/35m制梁臺(tái)座單樁荷載F2=0.25MA*(Gdz)=327kN 30m制梁臺(tái)座單樁荷載F3=0.25MA*2Gdz=534.3kN 30m存梁臺(tái)座單樁荷載F4=0.25MA*2Gdz=837kN 40m存梁臺(tái)座單樁荷載F5=MA*GL*=820.4kN
9、大龍門(mén)吊軌道單樁荷載F6=MA*GL*=55kN 小龍門(mén)吊軌道單樁荷載4.2PHC管樁入土深度計(jì)算A400PHC管樁承載力:Ra=/K其中:u=d=1.26m 管樁的周長(zhǎng) D1=0.4m 管樁直徑D2=0.21 管樁空心直徑A=0.126 管樁毛截面面積AP=0.035樁端空心截面面積Aj=0.091 樁端凈截面面積=0.8 樁端閉塞效應(yīng)系數(shù)K=2構(gòu)造平安系數(shù)最小入土深度計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表:編號(hào)名稱(chēng)入土深度摩阻力端承力承載力設(shè)計(jì)荷載樁端持力層H mqi kNqk kNRa kNF kN140m制梁32373.8130.9504.7460.5粉質(zhì)黏土230m制梁28248.2130.9379.129
10、4粉質(zhì)黏土330m存梁36499.5130.9630.4587.7粉質(zhì)黏土440m存梁44750.8130.9881.7879.1粉質(zhì)黏土5大龍門(mén)吊根底44750.8130.9881.7833.1粉質(zhì)黏土6小龍門(mén)吊根底28248.2130.9379.155.0粉質(zhì)黏土則管樁豎向承載力滿(mǎn)足上部荷載的要求。4.3PHC管樁穩(wěn)定性計(jì)算1計(jì)算說(shuō)明:根據(jù)管樁打設(shè)深度確定40m存梁區(qū)樁基打設(shè)深度最長(zhǎng),所以管樁穩(wěn)定性計(jì)算以此類(lèi)樁基為主。88kN.m PHC預(yù)應(yīng)力管樁最大開(kāi)裂彎矩 滿(mǎn)足要求5、根底計(jì)算5.1 制梁臺(tái)座根底計(jì)算5.1.1計(jì)算說(shuō)明預(yù)制梁預(yù)制時(shí),預(yù)制梁軸線(xiàn)與樁軸線(xiàn)對(duì)齊,間距4.9m,需計(jì)算制梁臺(tái)座抗
11、彎承載力、抗剪切承載力。5.1.2建模計(jì)算1構(gòu)造建模 采用MIDAS有限元軟件建立梁?jiǎn)卧P?,各?gòu)件均以實(shí)際截面模擬。2邊界條件預(yù)制管樁位置約束位移和順根底方向轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。3荷載施加預(yù)制梁荷載簡(jiǎn)化為均布荷載荷載,施加在根底頂面相應(yīng)位置。根底自重荷載在澆筑過(guò)程中由地基土承當(dāng),模型中不予考慮。5.1.3荷載計(jì)算預(yù)制梁底部寬度為1m,均布荷載:q=Gdz/2l=930.2kN/m其中:Gdz=1674.4kN 預(yù)制梁最自重L=0.9m預(yù)制梁底座部寬度5.1.4正截面配筋計(jì)算5.1.5頂面配筋計(jì)算2) 制梁臺(tái)座工字鋼最大允許彎矩:111.6 kN.m,平安系數(shù)考慮為1.5,。111.6 kN.m104
12、.7kN.m,滿(mǎn)足要求。5.2 存梁臺(tái)座根底計(jì)算5.2.1計(jì)算說(shuō)明預(yù)制梁雙層存梁,預(yù)制梁軸線(xiàn)與臺(tái)座中心線(xiàn)對(duì)齊、存放支點(diǎn)間距0.6m,需計(jì)算存梁臺(tái)座抗彎承載力、抗剪切承載力、局部混凝土承壓能力。5.2.2建模計(jì)算1構(gòu)造建模采用MIDAS有限軟件建立單元模型,各構(gòu)件均已實(shí)際截面模擬。2邊界條件預(yù)制管樁底固結(jié),預(yù)制管樁與獨(dú)立根底間固結(jié)。3荷載施加存放荷載簡(jiǎn)化為點(diǎn)荷載,施加在根底頂面相應(yīng)位置。根底自重荷載在澆筑過(guò)程中由低級(jí)承當(dāng),模型中不考慮。4整體模型整體模型如下:5.2.3荷載計(jì)算預(yù)制梁共計(jì)4個(gè)存放點(diǎn),單個(gè)支點(diǎn)荷載:F=0.252G=837.2kN其中:2G=3348.8kN 雙層存量最大自重5.2
13、.4正截面配筋計(jì)算5.2.5頂面配筋計(jì)算2)計(jì)算配筋面積:AS=fcb*/fy=0.0mm2 其中: a=1混凝土強(qiáng)度等級(jí)系數(shù)fc=10.9MPa C30混凝土抗壓強(qiáng)度容許值b=1000mm 受壓區(qū)截面寬度f(wàn)y=260MPa HRB400鋼筋抗拉強(qiáng)度容許值*=h0-(h02-2M/fcb)0.5=0.0mm 受壓區(qū)高度h0=620mm 截面有效高度3實(shí)際配筋面積受力區(qū)實(shí)際配筋4C20,實(shí)際面積: Ass=1256.6mm2As=0.0mm2滿(mǎn)足要求。5.2.6底面配筋計(jì)算2)計(jì)算配筋面積:AS=fcb*/fy=1759.8mm2 其中: a=1混凝土強(qiáng)度等級(jí)系數(shù)fc=10.9MPa C30混凝
14、土抗壓強(qiáng)度容許值b=1000mm 受壓區(qū)截面寬度f(wàn)y=260MPa HRB400鋼筋抗拉強(qiáng)度容許值*=h0-(h02-2M/fcb)0.5=0.0mm 受壓區(qū)高度h0=570mm 截面有效高度3實(shí)際配筋面積受力區(qū)實(shí)際配筋6C20,實(shí)際面積: Ass=1885mm2As=1759.8mm2滿(mǎn)足要求4配筋率=ASS/bh0=0.0033Pmin=0.00155.2.7抗剪力計(jì)算抗剪承載力:V=MIN(V1,V2)=864.6kNAs=837.5kN 滿(mǎn)足要求V1=0.25hfcbh0=1553.3kNV2=0.7ftbh0+fyvASVh0/S=864.6 kN其中:h=1 截面高度系數(shù)fyv=2
15、60MPa HRB400鋼筋抗拉強(qiáng)度容許值A(chǔ)SV=266mm2箍筋截面面積2C12箍筋d=16箍筋直徑n=2同一截面箍筋的根數(shù)S=140mm 箍筋間距ft=1.1MPa C30混凝土抗拉強(qiáng)度容許值5.3龍門(mén)吊根底計(jì)算5.3.1彎矩圖5.3.2頂面配筋計(jì)算2)計(jì)算配筋面積:AS=fcb*/fy=4603.7mm2 其中: a=1 混凝土強(qiáng)度等級(jí)系數(shù)fc=10.9MPa C30混凝土抗壓強(qiáng)度容許值b=1200mm 受壓區(qū)截面寬度f(wàn)y=260MPa HRB400鋼筋抗拉強(qiáng)度容許值*=h0-(h02-2M/fcb)0.5=91.5mm 受壓區(qū)高度h0=520mm 截面有效高度3實(shí)際配筋面積受力區(qū)實(shí)際配
16、筋10C25,實(shí)際面積: Ass=14908.7mm2As=4603.7mm2滿(mǎn)足要求。5.3.3底面配筋計(jì)算2)計(jì)算配筋面積:AS=fcb*/fy=4127.3mm2 其中: a=1 混凝土強(qiáng)度等級(jí)系數(shù)fc=10.9MPa C30混凝土抗壓強(qiáng)度容許值b=1200mm 受壓區(qū)截面寬度f(wàn)y=260MPa HRB400鋼筋抗拉強(qiáng)度容許值*=h0-(h02-2M/fcb)0.5=82mm 受壓區(qū)高度h0=570mm 截面有效高度3實(shí)際配筋面積受力區(qū)實(shí)際配筋9C25,實(shí)際面積: Ass=4417.9mm2As=1759.8mm2滿(mǎn)足要求4配筋率=ASS/bh0=0.0065Pmin=0.00155.2.7抗剪力計(jì)算抗剪承載力:V=MIN(V1,V2)=648.1kNF=487.5kN 滿(mǎn)足要求V1=0.25hfcbh0=1700.4kNV2=0.7ftbh0+fyvAS
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