碼頭設(shè)計計算書

1總平面布置

上海港改建碼頭是河口港碼頭，平面布置與工藝設(shè)計按《海港總平面設(shè)計規(guī)范》和《河

港總平面設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定確定。根據(jù)水文、地質(zhì)、地形、貨種、裝卸工藝及施工條件

等因素綜合分析，采用高樁碼頭結(jié)構(gòu)型式（上層土為淤泥）。碼頭前沿大致平行于黃浦江主

流向，由于碼頭前江面寬約500米，水域面積不大，為了不使水流結(jié)構(gòu)發(fā)生變化選用順岸式。

碼頭前沿布置在規(guī)劃前沿線，考慮到當(dāng)?shù)仃懹蛎娣e緊張，采用滿堂式，1#和2#碼頭連片布

置，拆掉原有的防洪墻，將后樁臺至陸地之間的短距離水域用當(dāng)?shù)亓畠r的砂石料拋填，當(dāng)汛

期來臨時，碼頭停止作業(yè)，采用堆沙包的方法來防汛。

由資料得到的水位值：

設(shè)計高水位：高潮位累積頻率曲線的10%處-------3.75m

設(shè)計低水位：高潮位累積頻率曲線的90%處-------1.22m

極端高水位：高潮位累積頻率曲線的邪處-------4.63m

極端低水位：高潮位累積頻率曲線的98%處------0.60m

1.1-號碼頭總平面布置

1.1.1?？糠绞?/p>

停靠方式采用兩點系泊（如圖），受力系船柱數(shù)目根

據(jù)船長查得為n=2,系船柱間距最大為20m,最少系

船柱個數(shù)為6個。

I.1.2一號碼頭主要尺度的擬定

1.1.2.1泊位長度

單個泊位長度:=L+2d

Lb------------單個泊位長度（m）

L-----------設(shè)計船長（m）,L=82.6m;

d------------富裕長度（m）,按《海港總平面設(shè)計規(guī)范》查表取值為8?

10m

Lb=82.6+2X（8?10）=98.6~102.611）,取碼頭長度為118叫已有岸線滿足要求.

1.1.2.2泊位寬度

為了不占用主航道，泊位寬度：B=2b

b-----------設(shè)計船寬（m）,b=13.6m

B=2X13.6=27.2m,取28m

1.1.2.3碼頭前沿頂高程（按有掩護(hù)港口的碼頭計算）

基本標(biāo)準(zhǔn):E=HWL+超高值（1.0?1.5）

復(fù)核標(biāo)準(zhǔn)：E=極端高水位+超高值（0~0.5）

E------------碼頭面高程（m）

IIWL------------設(shè)計高水位（m）

基本標(biāo)準(zhǔn):E=3.75+（1.0-1.5）=4.75~5.25m

復(fù)核標(biāo)準(zhǔn):E=4.63+（0?0.5）=4.63?5.13m

由資料知，當(dāng)?shù)厝f噸級泊位的碼頭面標(biāo)高一般為+4.8m,所以取E=4.8m

1.1.2.4碼頭前沿設(shè)計水深

D=T+Z1+Z2+Z3+Z1

_

Z2-KH4%Zi

D------------碼頭前沿設(shè)計水深（m）

T------------設(shè)計船型滿載吃水（m）,T=4.47m；

Z,-----------龍骨下最小富裕深度（m）,查得Zi=0.2ni

Z2------------波浪富裕深度（m）,

K-----------系數(shù)，順浪取0.3,橫浪取0.5

H4%------------碼頭前的允許波高（m）

由于地處黃浦江中，碼頭前江面寬度只有500米，波浪主要為順浪，查《港口規(guī)劃與布置》

得3000噸級的雜貨船的允許波高為H4%=0.8m,所以：Z2=0.3x0.8-0.2=0.04m

Zs-----------船舶因配載不均而增加的船尾吃水值（m）,雜貨船可不計,

Z3=0m；

L\--------備淤富裕深度（m）,Z4=0.5m

D=4.47+0.2+0.04+0+0.5=5.21m,所以碼頭前沿水底高程=設(shè)計最低水位-碼頭前沿

設(shè)計水深=1.22-5.21=-3.99m,由于碼頭前沿布置在規(guī)劃前沿線處，且規(guī)劃挖至-9.0

m,所以水深條件肯定滿足。

1.1.3港口主要建設(shè)規(guī)模的確定

1.1.3.1泊位數(shù)和泊位年通過能力

TG

P,=---------v------------—（因泊位利用率不好確定，所以用港

tzJKB

「》td

口生產(chǎn)不平衡系數(shù)法來確定泊位年通過能力）

N----------泊位數(shù)

Q-----------碼頭年作業(yè)量（t）,Q=35萬t

pt-------------個泊位的年通過能力（t）

T,.-----------泊位年營運天數(shù)（d）

泊位年營運天數(shù)的確定：

大霧：10天（能見度＜1000m）

降雨：15天（日降水量＞10?25mm）

波浪：最大波高為0.6m,所以無影響

風(fēng)：船靠碼頭無裝卸作業(yè)的允許風(fēng)速為8級，由資料知大于8級風(fēng)的多

年平均天數(shù)為18.6天

氣溫：由上海港的地理位置，估計不會有冰凍

考慮到以上資料不全和有些影響天數(shù)的重復(fù)，在總天數(shù)中扣掉10天，Ty=365—43.6+

10=331.4天

t-----------裝卸一艘設(shè)計船型所需的時間（h）,tz=—=21.43h（有兩臺

z2p

門機，后面會作說明）

p------------設(shè)計船時效率（t臺Zh）,p=70t臺/h

td-----------晝夜小時數(shù)（h）,td=24h

Zt------------晝夜非生產(chǎn)時間之和（h）,Zt=3h

tr-----------船舶的裝卸輔助作業(yè)、技術(shù)作業(yè)時間以及船舶靠離泊時間之和

（h）,取tf=5h

G-----------設(shè)計船型的實際載貨量（t）,G=3000t

KB--------港口生產(chǎn)不平衡系數(shù)，查表得KB=1.6

331.43000“k

------=50.566萬t>35萬t

21.43~r1.6

----1----

24-324

350000

=0.692<1

505660

所以取一個泊位。

1.1.3.2件雜貨的倉庫和堆場所需的容量

Q.,KBKKE

E=口~t,cA=--------

Tyk-aKq，KK

E----------倉庫和堆場所需的容量（t）,（應(yīng)大于2倍設(shè)計船型容量，因為要考慮到一卸一

裝同時進(jìn)行）

Qh-----------年貨運量（t）,Qh=35萬t

KBK--------倉庫或堆場不平衡系數(shù)，K^K=1?1

Kr------------貨物最大入倉庫或堆場的百分比（％）,考慮最不利的直取作業(yè)情況，Kr=1

100%

Tyk------------倉庫或堆場年營運天數(shù)（d）,Tyk=365d

?K-------堆場容積利用系數(shù)，對件雜貨取1.0

tdc------------貨物在倉庫或堆場的平均堆存期（d）,查得tdc=10d

q----------單位或有效面積的貨物堆存量（t/m?）,查得q=it/m?

KK-------倉庫或堆場總面積利用率，為有效面積占總面積的百分比（%）,查得KK=70%

（單層庫）

E==7.95t>2倍設(shè)計船型容量=6000t

365x11054

A10547.95

A=------------=15068.5m2

1x0.7

庫場面枳取為16000m2,預(yù)留二線取7000m、實際布置位置及面積見碼頭總平面布置圖。

1.1.4裝卸工藝

1.1.4.1作業(yè)線

布置兩條裝卸線（已留有發(fā)展空間），每條作業(yè)線配置如下：

一臺M—4—25型門機、一輛牽引車和三輛平板車（平板車最大載重83自重2t）、二輛16t

輪胎吊（倉庫和堆場各一輛）、一輛電瓶車、3輛叉車。

電瓶車只作短距離運輸，不上樁臺，可在庫場內(nèi)運輸：輪胎吊和叉車只在庫場內(nèi)作業(yè)：

平板車工作時，一掛在前沿，?掛在后方卸貨，還有一掛在中途跑，這樣可節(jié)省時間，考慮

每次往返調(diào)頭、拆掛鉤等操作需時3min,碼頭前沿作業(yè)地帶距庫場距離按最大200m計，行

車速度取10km/h=2.78m/s,行車時間=網(wǎng)=72s,則每組拖掛車來回一次需時

2.78

7?x2

t.=-——+3=5.4min,1個小時能夠來回11趟，即平板車臺時效率為88t/臺時，而門機

'60

的臺時效率為70t/臺時，所以每臺門機配備一組牽引平板車即可。

碼頭（進(jìn)口）裝卸工藝流程用：

畫—?I門機I—?|牽引平板車|—A|叉車/輪胎吊/電瓶車|—?|倉庫/堆

碼頭（出U）落卸工藝艱程圖：

|倉庫/堆場I-A|叉車/輪胎吊/電瓶車-A牽引平板車—A門機

1.1.5港口平面布置

1.1.5.1碼頭前沿作業(yè)地帶

門機軌距10.5m,前軌中心線距碼頭前沿2m（吊幅滿足要求），鐵路不上碼頭，設(shè)前沿

堆場,后軌距前沿堆場邊緣1.5m,前沿堆場寬15m,碼頭總寬度為14+15=29m,碼頭前沿來往

車輛頻繁,屬于主干道,道路寬度取12.0m,人行道2.0m。

1.1.5.2港區(qū)內(nèi)道路布置

該泊位有二條裝卸作業(yè)線,可以對應(yīng)布置兩條主干道,取道路寬度為12m,人行道寬度1m,

則主干道寬度為12+2Xl=14m?

港內(nèi)道路根據(jù)《海港總平面設(shè)計規(guī)范》確定港內(nèi)道路參數(shù)。

道路寬度：主干道9?15m;次干道7.0?9.0m;支道3.5?4.5m

道路邊緣距貨堆、機械、建筑物等距離取1.0?1.5m,距車輛出入口處的距離取4.5~

6.0m,后方鐵路中心線至庫墻邊的距離取11.75m,港內(nèi)最小圓曲線半徑220m,交叉路口處

路面內(nèi)緣最小轉(zhuǎn)彎半徑取12m,以上參數(shù)綜合考慮庫場、辦公樓等其他設(shè)施布置作適當(dāng)調(diào)整。

道路縱坡考慮排水要求取0.5%-l%o

1.1.6生產(chǎn)、生活輔助設(shè)施

1.1.6.1根據(jù)河港規(guī)范及當(dāng)?shù)貙嶋H情況,確定港區(qū)定員

裝卸工人總數(shù)：

N=—%%%_

Z（1-心及

Nz-------裝卸工人數(shù)

n%-------------作業(yè)線數(shù)，n2=2

nb-------------晝夜作業(yè)班次數(shù)，因上海港較忙，所以用三班制，nb=3

nr-------------每條作業(yè)線的配工人數(shù)，nr=6

KZL--------裝卸工人輪休率，KZL=；

Kzz------------裝卸工人出勤率，（90%?95%）,K〃=90%

2x3x6

NZ=46.7

1-；上0.9

取47人，輔助工人數(shù)=47x0.1=4.7,取5人，所以裝卸工人總數(shù)為52人。

機械司機人數(shù)：

門機司機數(shù)：按規(guī)范三班制門機需7人/臺，則需2X7=14人

牽引車司機數(shù)：牽引車需3.5人/臺，則需2X3.5=7人，取7人

輪胎吊司機數(shù)：輪胎吊需3.5人/臺，共4臺輪胎吊，則需4X3.5=14人

叉車司機數(shù)：叉車需3.5人/臺，設(shè)每組牽引平板車配三臺叉車，則需6X3.5=21人

合計司機人數(shù)為14+7+14+21=56,考慮出勤率增加10%,共需司機人數(shù)為56X（1+10%）=61.6,

取62人。

由上面計算可知主要生產(chǎn)人數(shù)52+62=114人

管理人員按10%設(shè)置,人數(shù)為114X10%=11.4,取12人,須水手人數(shù)為5人。

1.1.6.2生產(chǎn)、生活輔助設(shè)施的面積

綜合辦公室：10?12m2/人

侯工室：2.5?4.Om?/人

裝卸及成組工具庫：按工藝要求確定。

維修保養(yǎng)間：根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件，按工藝要求確定。

材料供應(yīng)站：100?200mz/泊位

碼頭水手間：15~20m°/間，不宜小于1.5m2/人

加油站：100?200mz

還有小型流動機械庫等等，具體位置及面積見碼頭總平面布置圖。

1.2二號碼頭總平面布置（此處布置2#碼頭主要是為了進(jìn)行總體規(guī)劃，所以不如1#碼頭那

么詳細(xì)）

1.2.1二號碼頭主要尺度的擬定

1.2.1.1泊位長度

單個泊位長度：L=L+2d

Lb----------單個泊位長度（m）

L----------設(shè)計船長（m）,L=161.4m;

d----------富裕長度（m）,按《海港總平面設(shè)計規(guī)范》查表取值為18?

20m

Lb=161.4+2X（18-20）=197.4-201.4m,由于1#和2#碼頭連片布置，所以泊位長度

有重疊，所以取碼頭長度為200m,已有岸線滿足要求.

1.2.1.2泊位寬度

為了不占用主航道，泊位寬度：B=2b

b--------設(shè)計船寬（m）,b=20.2m

B=2X20.2=40.4m,取41m

1.2.1.3碼頭前沿頂高程（按有掩護(hù)港口的碼頭計算）

基本標(biāo)準(zhǔn):E=HWL+超高值（1.0?1.5）

復(fù)核標(biāo)準(zhǔn)：E=極端高水位+超高值（0-0.5）

E--------碼頭面高程（m）

HWL--------設(shè)計高水位（m）

基本標(biāo)準(zhǔn):E=3.75+（1.0-1.5）=4.75~5.25m

復(fù)核標(biāo)準(zhǔn)：E=4.63+（0-0.5）=4.63—5.13m

山資料?知，當(dāng)?shù)厝f噸級泊位的碼頭面標(biāo)高一般為+4.8m,所以取E=4.8m

1.2.1.4碼頭前沿設(shè)計水深

D=T+Z1+Z2+Z3+Z1

z2=KH4%-z,

D--------碼頭前沿設(shè)計水深（m）

T--------設(shè)計船型滿載吃水（m）,T=8.46m；

Z,-------龍骨下最小富裕深度（m）,查得Zi=0.2m

Z2-------波浪富裕深度（m）,

K--------系數(shù)，順浪取0.3,橫浪取0.5

H4%----------碼頭前的允許波高（m）

由于地處黃浦江中，碼頭前江面寬度只有500米，波浪主要為順浪，查《港口規(guī)劃與布置》

得3000噸級的雜貨船的允許波高為H4%=lm,所以：Z2=0.3x1-0.2=0.1m

Z3--------船舶因配載不均而增加的船尾吃水值,雜貨船可不計,Z3=0

m；

Z.-------備淤富裕深度（m）,ZFO.5m

D=8.46+0.2+0.1+0+0.5=9.26m,所以碼頭前沿水底高程=設(shè)計最低水位-碼頭前沿

設(shè)計水深=1.22-9.26=-8.04m,由于碼頭前沿布置在規(guī)劃前沿線處，且規(guī)劃挖至-9.0

m,所以水深條件肯定滿足。

1.2.2港口主要建設(shè)規(guī)模的確定

1.2.2.1泊位數(shù)和泊位年通過能力

Q

N

P,

TvG

Pt=---------------------------（因泊位利用率不好確定，所以用港

tz+”KB

ft；

口生產(chǎn)不平衡系數(shù)法來確定泊位年通過能力）

N-----------泊位數(shù)

Q------------碼頭年作業(yè)量（t）,Q=40萬t

P,---------------個泊位的年通過能力（t）

Ty-----------泊位年營運天數(shù)（d）

泊位年營運天數(shù)的確定：

大霧：10天（能見度＜1000m）

降雨：15天（日降水量＞10?25mm）

波浪：最大波高為0.6m,所以無影響

風(fēng)：船靠碼頭無裝卸作業(yè)的允許風(fēng)速為8級，由資料知大于8級風(fēng)的多

年平均天數(shù)為18.6天

氣溫：由上海港的地理位置，估計不會有冰凍

考慮到以上資料不全和有些影響天數(shù)的重復(fù)，在總天數(shù)中扣掉10天，Ty=365—43.6+

10=331.4天

tz-----------裝卸一艘設(shè)計船型所需的時間（h）,tz=9=85.71h（有兩臺

3p

門機，后面會作說明）

p------------設(shè)計船時效率（t臺/h）,p=70t臺/h

td------------晝夜小時數(shù)（h）,td=24h

--------晝夜非生產(chǎn)時間之和（h）,Zt=3h

tr------------船舶的裝卸輔助作業(yè)、技術(shù)作業(yè)時間以及船舶靠離泊時間之和

（h）,取t,=5h

G------------設(shè)計船型的實際載貨量（t）,G=18000t

KB--------港口生產(chǎn)不平衡系數(shù)，查表得KB=1.5

c331.418000丁八=

［巫卞=92.7。必＞4。萬t

24-324

i

所以取一個泊位。

1.2.2.2件雜貨的倉庫和堆場所需的容量

E-----------倉庫和堆場所需的容量（t）,（應(yīng)大于2倍設(shè)計船型容量，因為要考慮到一卸一

裝同時進(jìn)行）

Qh-----------年貨運量（t）,Qh=40萬t

KBK-------倉庫或堆場不平衡系數(shù)，KBK=L1

Kr-----------貨物最大入倉庫或堆場的百分比（％）,考慮最不利的直取作業(yè)情況，Kr=1

100%

Tyk------------倉庫或堆場年營運天數(shù)（d）,Tyk=365d

<zK------------堆場容積利用系數(shù)，對件雜貨取1.0

tdc-----------貨物在倉庫或堆場的平均堆存期（d）,查得tdc=10d

q------------單位或有效面積的貨物堆存量（t查得q=3.5t/m

KK--------倉庫或堆場總面積利用率，為有效面積占總面積的百分比（%）,查得KK=70%

（單層庫）

400000x1.1x1x10

=12054.8t

365x1

12054.8z

A=------------=4920.3m12*6

3.5x0.7

庫場面積取為10000m2（滿足大于2倍設(shè)計船型容量的要求），預(yù)留二線取5000m2,實際

布置位置及面積見碼頭總平面布置圖。

1.2.3裝卸工藝

1.2.3.1作業(yè)線

布置三條裝卸線（已留有發(fā)展空間），每條作業(yè)線配置如下：

一臺M—4—25型門機、一輛牽引車?yán)v平板車（平板車最大載重8t,自重2t）、二輛16t

輪胎吊（倉庫和堆場各一輛）、一輛電瓶車、3輛叉車。

電瓶車只作短距離運輸，不上樁臺，可在庫場內(nèi)運輸；輪胎吊和叉車只在庫場內(nèi)作業(yè)；

平板車工作時，?掛在前沿，?掛在后方卸貨，還有一掛在中途跑，這樣可節(jié)省時間，考慮

每次往返調(diào)頭、拆掛鉤等操作需時3min,碼頭前沿作業(yè)地帶距庫場距離按最大200m計，行

車速度取10km/h=2.78m/s,行車時間”=72s,則每組拖掛車來回一次需時

2.78

72x2

-----+3=5.4min,1個小時能夠來回11趟，即平板車臺時效率為88t/臺時，而門機

'60

的臺時效率為70t/臺時，所以每臺門機配備一組牽引平板車即可。

碼頭（進(jìn)口）裝卸工藝流程用：

閘—>I門機I―A|牽引平板車］—A|叉車/輪胎吊/電瓶車I—A|倉庫/堆

碼頭（出U）琴卸工藝碑程圖：

倉庫彳堆您I-A|叉車/輪胎吊/電瓶車I-A|牽引平板釬-?IjW

1.2.4港口平面布置

1.2.4.1碼頭前沿作業(yè)地帶

門機軌距10.5m,前軌中心線距碼頭前沿2m（吊幅滿足要求），鐵路不上碼頭，設(shè)前沿堆場，

后軌距前沿堆場邊緣L5m,前沿堆場寬15m,碼頭總寬度為14+15=29m,碼頭前沿來往車輛

頻繁,屬于主干道,道路寬度取12.0m,人行道2.Omo

1.2.4.2港區(qū)內(nèi)道路布置

該泊位有三條裝卸作業(yè)線,可以對應(yīng)布置三條主干道,取道路寬度為12m,人行道寬度1m,

則主干道寬度為12+2Xl=14m。

港內(nèi)道路根據(jù)《海港總平面設(shè)計規(guī)范》確定港內(nèi)道路參數(shù)。

道路寬度：主干道9?15m;次干道7.0?9.0m;支道3.5?4.5m

道路邊緣距貨堆、機械、建筑物等距離取1.0?1.5m,距車輛出入口處的距離取4.5~

6.0m,后方鐵路中心線至庫墻邊的距離取11.75m,港內(nèi)最小圓曲線半徑>20m,交叉路口處

路面內(nèi)緣最小轉(zhuǎn)彎半徑取12m,以上參數(shù)綜合考慮庫場、辦公樓等其他設(shè)施布置作適當(dāng)調(diào)整。

道路縱坡考慮排水要求取0.5%?1%。

1.2.5生產(chǎn)、生活輔助設(shè)施

1.2.5.1根據(jù)河港規(guī)范及當(dāng)?shù)貙嶋H情況,確定港區(qū)定員

裝卸工人總數(shù):

〃：〃盧，

N

z(l-Kj/z

Nz---------裝卸工人數(shù)

nz------------作業(yè)線數(shù)，nz=3

nb------------晝夜作業(yè)班次數(shù)，因上海港較忙，所以用三班制，nb=3

nr------------每條作業(yè)線的配工人數(shù)，%=6

-------裝卸工人輪休率，

KZLKZL-1

Kzz-----------裝卸工人出勤率，(90%?95%),K〃=90%

取71人，輔助工人數(shù)=71x0.1=7.1,取8人，所以裝卸工人總數(shù)為79人。

機械司機人數(shù)：

門機司機數(shù)：按規(guī)范三班制門機需7人/臺，則需3X7=21人

牽引車司機數(shù)：牽引車需3.5人/臺，則需3X3.5=10.5人，取11人

輪胎吊司機數(shù)：輪胎吊需3.5人/臺，共6臺輪胎吊，則需6X3.5=21人

叉車司機數(shù)：叉車需3.5人/臺，設(shè)每組牽引平板車配三臺叉車，則需9X3.5=31.5

人，取32人

合計司機人數(shù)為21+11+21+32=85,考慮出勤率增加10%共需司機人數(shù)為85X(1+10%)=93.5

人取94人。

由上面計算可知主要生產(chǎn)人數(shù)79+94=173人

管理人員按10%設(shè)置,人數(shù)為173X10%=17.3,取18人,須水手人數(shù)為15人。

1.2.5.2生產(chǎn)、生活輔助設(shè)施的面積

綜合辦公室：10?12m"/人

侯工室：2.5-4.0m2/A

裝卸及成組工具庫：按工藝要求確定。

維修保養(yǎng)間：根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件，按工藝要求確定。

材料供應(yīng)站：100?200m?/泊位

碼頭水手間：15~20m*/間，不宜小于1.5m*/人

加油站：100?200m"

還有小型流動機械庫等等，具體位置及面積見碼頭總平面布置圖。

2第一方案

此方案采用縱橫梁不等高連接，橫梁現(xiàn)澆，縱梁采用預(yù)制疊合梁，面板搭在縱梁上，面

板采用疊合板，中間設(shè)中縱梁，兩側(cè)設(shè)兩個邊縱梁。

面板上的墊層考慮到要安放門機軌道取為10cm,現(xiàn)澆層厚度取15cm,預(yù)制板厚度根據(jù)起重

能力取為25cm,面板受到自重和可變荷載作用，其中可變荷載包括堆貨荷載和流動機械荷

載，這兩者不能同時存在，取起控制作用的一個驗算。整個前方樁臺的面板有4跨，取靠海

側(cè)門機縱梁和中縱梁之間的這一跨進(jìn)行尺寸驗算，對于變形縫和碼頭端部的板，因尺寸小，

所以可不必驗算。

B2=80cmBl=70um

2.1.1計算跨度

由于采用的是疊合板，因此按連續(xù)板計算，預(yù)制板的搭接長度e=20cm,L=5.25m（中到中）,

^,=5.25-0.4-0.35=4.5111（凈跨），預(yù)制板長Lb=4.5+0.2X2=4.9m,B,=70cm,B2=80cm,

連續(xù)板計算彎矩時的計算跨度：

當(dāng)BiW0.lL時：Lo=L,

當(dāng)B|>0.1LH't：Lo=l.lLn

因B|=0.7m>0.1L=0.525m,所以Lo=l.lLn=4.95m

2.1.2預(yù)制板起重量驗算

G=L（,XaXbXy鋼筋磴

G-----------預(yù)制板自重（kN）

U------------預(yù)制板的長度（m）,Lb=4.9m

a------------預(yù)制板的寬度（m）,a=7m

b-----------預(yù)制板的厚度（m）,b=0.25m

/鋼笳砂,鋼筋佐的重度（kN/n?）,/鋼筋校=25kN/n?

G=4.9X7X0.25X25=214.375kN=21875kge陸上起重能力=60t

所以，滿足起重能力。

2.1.3荷載計算

2.1.3.1板的自重

鋼筋.XN

qt--------板的自重(kPa),

hi--------板的厚度(m),hi=0.4m

7鋼筋碎--------鋼筋碎的重度(kN/m3),Y?w=25kN/m3

q,=25X0.4=10kPa

2.1.3.2碎墊層自重

qz=/碎Xh2

q2-------碎墊層的自重(kPa)

h2-------碎墊層的厚度(m),h2=0.Im

--------佐的重度(kN/m3),Y?=24kN/m3

q2=24X0.1=2.4kPa

2.1.3.3整個板的自重

qo=qi+q2

qo-------整個板的自重(kPa)

qi-------板的自重(kPa)

q2-------碎墊層的自重(kPa)

q0=10+2.4=12.4kPa

2.1.3.4堆貨荷載

查《港口工程荷載規(guī)范》知，對海港中的件雜貨碼頭(有門機)，前沿堆貨荷載標(biāo)準(zhǔn)值為20

kPa

2.1.3.5流動機械荷載

流動機械有輪胎吊、電瓶車、牽引平板車和牽引車，電瓶車只用于短距離運輸，不上樁舍，

只在后方工作，輪胎吊主要在后方堆場作業(yè)，也不上樁臺，牽引平板車和牽引車都上樁臺，

但由《港口工程荷載規(guī)范》知，牽引車的荷載值比牽引平板車小，因此只考慮牽引平板車，

查《港口工程荷載規(guī)范》知，牽引平板車自重2t滿載輪壓25kN,最大載重量為8t。

2.1.4跨中彎矩計算(取單寬)

2.1.4.1板的自重產(chǎn)生的跨中彎矩

"永=Q^0^0

O

“永--------永久荷載產(chǎn)生的跨中彎矩(kN'm)

qo--------整個板的自重(kN/m),q0=12.4kN/m

Lo-------板的計算跨度(m),Lo=4.95m

〃永='x12.4x4.952=3798kN

8

2.1.4.2堆貨荷載產(chǎn)生的跨中彎矩

M堆=

o

M堆--------堆貨荷載產(chǎn)生的跨中彎矩（kN

qo-------堆貨荷載(kN/m),qo=2OkN/m

Lo-------板的計算跨度(m),Lo=4.95m

1,,

M雕=-x20x4.952=6126kNm

8

2.1.4.3牽引平板車產(chǎn)生的跨中彎矩

由于是初步設(shè)計，采用簡化法大致計算平板車在跨中產(chǎn)生的

彎矩，影響線如圖，最不利荷載位置如圖所示。

M=___.________

i=i4,95m

M----------牽引平板車荷載產(chǎn)生的跨中彎矩（kN-m）

P-------牽引平板車的簡化集中力（kN）,P=50kN

小-------牽引平板車荷載影響線的各荷載位置下的縱距（m）

M=50x0.9025x2=90.25AN-m

2.1.5抗彎模量

1,

W=—防2

6

W-------面板的抗彎模量（n?）

b--------垂直于板跨方向的板寬（m）,b=lm

h--------板的厚度（m）,h=0.4m

W=-xlxOA2=0.0267〃?3

6

2.1.6荷載組合

考慮恒載+可變荷載這種組合，可變荷載中牽引平板車荷載起控制作用，因此選用牽引平板

車荷載。

"中=知永+可變

“中-------荷載組合后的跨中彎矩（kN7n）

〃永-------永久荷載在跨中產(chǎn)生的彎矩（kN-m）,M永=37.980V?機

“可變--------可變荷載在跨中產(chǎn)生的彎矩（kNrn）,M可變=6126kN-m

〃--------荷載組合系數(shù)，什力.7

用中=37.98+0.7x90.25=101.155kN-m

2.1.7抗裂安全驗算

K

“中

Kf--------抗裂安全系數(shù)

--------截面影響系數(shù)，查《港口工程佐結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》得先“=1.55

Rf--------碎的軸心抗拉強度，由于采用的是C30號碎，所以R/=2000kPa

W--------板的抗彎模量（n/）,W=0.0267m3

例中--------荷載組合后的跨中彎矩（kN-m）.〃中=1011550V?"?

1.55X2X103XQ.Q267

=0.818>0.6~0.7

101.155

滿足采用螺紋剛的抗裂要求。

2.2門機縱梁設(shè)計

門機縱梁預(yù)制高度為130cm，底寬50cm,兩邊都設(shè)有牛腿，尺寸如圖。門機縱梁受到本身自

重、面板自重、面板傳來的堆貨荷載、流動機械荷載和門機荷載作用，堆貨荷載和門機荷載

可以同時存在。選取靠海側(cè)的門機縱梁驗算（此情況最不利），變形縫和碼頭端部的懸臂門

機縱梁，因懸臂長度小，所以可不必驗算。

//

1—1---------1—1

15cm50CH15cm

2.2.1計算跨度

因縱梁搭在橫梁上，應(yīng)按連續(xù)梁考慮計算跨度，此處為初步設(shè)計，先取LM，為計算跨度,

按筒支梁計算M永和用“1變，然后對連續(xù)梁進(jìn)行修正可得跨中設(shè)計彎矩。山于橫向排架間距

為7m,所以Lo=L中一巾=7m。

2.2.2預(yù)制門機縱梁起重量驗算

①預(yù)制門機縱梁斷面面積：8=（80x15+50x100+65x15）x10^=0.72m2

②預(yù)制門機縱梁自重

G=L（）XSXy鋼筋磴

G-------預(yù)制門機縱梁自重（kN）

Lo-------門機縱梁的長度（m）,Lo=7m

S--------門機縱梁斷面面積（n?）,S=0.72m2

rm.--------鋼筋碎的重度（kN/n?）,/鋼筋磴=25kN/n?

G=7X0.72X25=126kN=12857.14kgV陸上起重能力=60t

滿足起重能力的要求。

2.2.3荷載計算

2.2.3.1門機縱梁自重

=7鋼筋硅XS

%門機縱梁自重（kN/m）

S-------門機縱梁斷面面積（m2）,S=0.72m2

，鋼筋瞼--------鋼筋砂的重度（kN/m3）,/鋼筋磴=25kN/n?

%=25X0.72=18kN/m

2.2.3.2面板層自重

q2=124kpa

2.2.3.3門機縱梁上的面板層自重（如圖）

<73=%XL

私--------門機縱梁上的面板層自重（kN/m）

L-----門機縱梁承受的面板寬度（m）L=；（2+5.25）=3.625機

<?3=12.4x3.625=44.95AN!m

要使連續(xù)梁跨中產(chǎn)生最大彎矩,均布荷載應(yīng)隔跨布置（如圖）

ZX---R山叢---zV4---ZX

2.2.3.4由面板傳到門機縱梁上的堆貨荷載（圖與上兩圖一樣）

q&=qxL

q4--------門機縱梁上的堆貨荷載（kN/m）

q--------堆貨荷載kPa,q=20kPa

L-----門機縱梁承受的面板寬度(m)L=-(2+5.25)=3.625/7/

2

44=20X3.625=72.5kN/m

2.2.3.5流動機械荷載

只考慮牽引平板車，理由同面板設(shè)計中，采用簡化法考慮

最不利情況，假設(shè)平板車滿載時的全部自重都作用在跨中，

P=100kN（如圖），不考慮沖擊系數(shù)。

2.2.3.6門機荷載

作用在門機縱梁上的門機荷載有兩種最不利情況，一種是一臺

門機作用在躋中，另一種是二臺門機作用在一蹄縱梁上。

2.2.3.6.1一臺門機

吊臂的位置如圖所示，此時輪壓為P=250kN,

此時有可能最不利。

2.2.3.6.2二臺門機

吊臂的位置如圖所示，二臺門機同時作用在-

跨縱梁上時吊臂不能交叉，此時輪壓為

P=220kN,此時也可能最不利。

2.2.4跨中彎矩計算

2.2.4.1縱梁自重及其上面板自重產(chǎn)生的跨中彎矩DCDC

M永-------永久荷載產(chǎn)生的跨中彎矩(kN?機)

q.-------門機縱梁自重(kN/m),q,=18kN/m

q：(-------門機縱梁上的面板層自重(kN/m),q3=44.95kN/m

Lo------門機縱梁的長度(m),L°=7m

M永=1(18+44.95)x72=38557kN

8

2.2.4.2堆貨荷載產(chǎn)生的跨中彎矩

M堆=

O

M堆-------堆貨荷載產(chǎn)生的跨中彎矩(kN-m)

q4-------堆貨荷載(kN/m),q°=72.5kN/m

Lo-------門機縱梁的長度(m),L0=7m

1,,

〃堆=—x72.5x72=444.06ZN-m

8

2.2.4.3流動機械荷載產(chǎn)生的跨中彎矩

M流=］尸入0

M流-------流動機械荷載產(chǎn)生的躋中彎矩(kN-m)

P------流動機械荷載(kN),P=100kN

Lo-------門機縱梁的長度(m),Lo=7m

〃流=；xl()0x7=175kN

由上可知，流動機械荷載產(chǎn)生的跨中彎矩沒有堆貨荷載在跨中產(chǎn)生的彎矩大，堆貨荷載起控

制作用。

2.2.4.4門機荷載產(chǎn)生的跨中彎矩

2.2.4.4.1一臺門機

此情況下的最不利位置為支腿對稱分布，

采用結(jié)構(gòu)力學(xué)中的影響線來求，影響線如圖:

4

M=立男

i=l

M------------門機荷載產(chǎn)生的跨中彎矩

P門機的輪壓(kN),P=250kN

Yi--------門機荷載影響線的各荷載位置下的縱距（m）

M=250X（1.125+1.5）X2=1312.5kN?加

2.2.4.4.2二臺門機

此時有兩種情況最不利，如下：

①情況（影響線如圖）

門機的支腿荷載對稱分布在跨中

8

M=P￡yi

i=l

M--------門機荷載產(chǎn)生的跨中彎矩（kN-m）

P--------門機的輪壓（kN）,P=220kN

yi--------門機荷載影響線的各荷載位置下的縱距（m）

M=220X2X（1.375+1+0.5+0.125）=1320ZN?機

②情況（影響線如圖）

門機有一個支腿作用在跨中

例=士,

/=1

M-------門機荷載產(chǎn)生的跨中彎矩（kN-m）

P--------門機的輪壓（kN）,P=220kN

yi-------門機荷載影響線的各荷載位置下的縱矩（m）