【正文】 場 碼頭（出口）裝卸工藝流程圖： 倉庫/堆場 叉車 /輪胎吊/電瓶車 牽引平板車 門機 上海港 3000 噸級 1碼頭畢業(yè)設(shè)計計算書 4 船 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 ,前軌中心線距碼頭前沿 2 m（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 ,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 ,人行道 。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———— m設(shè)計低水位：高潮位累積頻率曲線的 90%處———— m極端高水位：高潮位累積頻率曲線的 2%處————極端低水位：高潮位累積頻率曲線的 98%處———— m1．1 一號碼頭總平面布置1．1．1 停靠方式?？糠绞讲捎脙牲c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。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+21=14m。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 11410%=,取 12 人,須水手人數(shù)為 5 人。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、一輛牽引車和三輛平板車（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。道路縱坡考慮排水要求取 %～1%。2．1 面板設(shè)計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。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。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一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。由于橫向排架間永M可 變距為 7m，所以 L0=L 中中 =7m。邊縱梁受到本身自重、面板自重、面板傳來的堆貨荷載和流動機械荷載的作用，且這兩者不能同時存在。2．4．5 荷載組合考慮恒載+可變荷載這種組合，可變荷載中流動機械荷載起控制作用。 2．6．2．4 作用在橫向排架上的最大撞擊力N= P?N————作用在橫向排架上的最大撞擊力（ kN）————水平集中力的橫向分力在排架中的最大分配系數(shù)，查《高樁碼頭設(shè)計與施?工規(guī)范》得 =P————橡膠護舷的總反力（kN） ，P=420kNN=420= kN2．6．3 船舶系纜力計算船舶系纜力應(yīng)按《港口工程荷載規(guī)范》的 計算，在計算系纜力前，先按 和附錄E 計算風(fēng)荷載和水流力。2．6．6 樁力計算樁承受的荷載有上部結(jié)構(gòu)自重、堆貨荷載、門機荷載、系纜力、撞擊力等。樁的布置如圖，其中斜樁的斜度為3：1，靠海側(cè)門機梁下布置叉樁，因無鐵路荷載，在雙直樁和叉樁之間設(shè)一根直樁。xVykNFxw ????? y2．6．3．2 水流力計算某港位于黃浦江邊，流向角＜15 02．6．3．2．1 水流對船舶作用產(chǎn)生的水流力的船首橫向分力和船尾橫向分力 =xscFC2?VB? =ym、 ————水流力的船首橫向分力和船尾橫向分力（kN）xscFym————水的密度（t/m 3）, =1 t/m3??————水流速度，由資料知，在大汛落潮時的最大流速為 1 m/s，取=1 m/sV————船舶吃水線以下的橫向投影面積（m 2）近似取為B?== m ————分別為水流力的船首橫向分力系數(shù)和船尾橫向分力系數(shù)，這兩xscCc個系數(shù)可查表求得： D————平均吃水（ m） ，D= m d————系靠船結(jié)構(gòu)前沿水深（m ） ，d= m（按設(shè)計低水位考慮）時，d/D=，表中沒有，取 d/D= 時的值，015~??=， = kNs ??ymc 8474?上海港 3000 噸級 1碼頭畢業(yè)設(shè)計計算書 26 2．6．3．2．2 水流對船舶作用產(chǎn)生的水流力的縱向分力= SycFC2?V————水流對船舶作用產(chǎn)生的水流力的縱向分力（kN）ycF————水流力縱向分力系數(shù)C————水的密度（t/m 3）, =1 t/m3??————水流速度，由資料知，在大汛落潮時的最大流速為 1 m/s，取 =1 V Vm/sS————船舶吃水線以下的表面積（m 2）①雷諾數(shù) ?VL?ReRe————雷諾數(shù)————水流速度（m/s） ， =1 m/sVL————船舶吃水線長度（m） ，L= ????）（————水的運動粘性系數(shù)（m 2/s）,由資料有平均水溫為 ，查得 =104 ? ?m2/s .??②系數(shù) b雜貨船的船舶方型系數(shù)查得為 =B————船舶寬度（m） ，B= mD————船舶吃水（m） ，D= mB/D=由以上數(shù)據(jù)查得 b=③水流力縱向分力系數(shù)= +bycC————水流力縱向分力系數(shù)ycRe————雷諾數(shù)，Re=b————系數(shù) b，b==+=④船舶吃水線以下的表面積S=+ LBbCS————船舶吃水線以下的表面積（m 2）L————船長（m） ，L= mD————船舶吃水（m） ，D= m上海港 3000 噸級 1碼頭畢業(yè)設(shè)計計算書 27 B————船寬（m） ，B=————船舶方型系數(shù)， =S=+= m2所以，水流力對船舶作用產(chǎn)生的水流力縱向分力為：=12= kNycF2．6．3．3 系纜力計算=N??????????coscosinyxFK————系纜力（kN）N、 ————分別為可能同時出現(xiàn)的風(fēng)和水流對船舶作用產(chǎn)生的橫向分力?xFy總和及縱向分力總和（kN）K————系船柱受力分布不均勻系數(shù)，根據(jù)船長查得受力系船柱數(shù)目為 2，所以K=n————計算船舶同時受力的系船柱數(shù)目，n=2————系船柱的水平投影與碼頭前沿線所成的夾角（ 0） ，海船 =300? ?————系船柱與水平面之間的夾角（ 0） ，海船 =150? ?= + + =++= kN?xFwxscymF= = kNy=. ??????????查《港口工程荷載規(guī)范》得 3000t 的海船系纜力標(biāo)準(zhǔn)值為 kN，而實際系纜力比它大，所以滿足要求，且系纜力取為 kN①系纜力的分力計算 ??cosinNx?ysiz， ， ， ————分別為系纜力標(biāo)準(zhǔn)值及其橫向、縱向、和豎向分力（kN）Nxyz————系船柱的水平投影與碼頭前沿線所成的夾角（ 0） ，海船 =300? ?————系船柱與水平面之間的夾角（ 0） ，海船 =150? ?== kNxN上海港 3000 噸級 1碼頭畢業(yè)設(shè)計計算書 28 ==227 kNyN== kNz②作用于橫向排架上的系纜力（如圖）查《高樁碼頭設(shè)計與施工規(guī)范》得水平集中力的橫向分力在排架中的最大分配系數(shù)為 =，所以?= == kNxPN?作用于橫向排架上的系纜力的豎直分力 ，考慮最不利情況，zP取有系船柱的一跨計算，所以 = = kNzN2．6．4 門機荷載門機荷載通過門機縱梁傳給橫梁,傳到橫梁上的為集中力,考慮兩臺門機作用于 2 跨縱梁時對中間的橫梁產(chǎn)生的集中力和一臺門機作用于一跨時對橫梁產(chǎn)生的集中力這兩種最不利情況,門機吊臂的位置不同,輪壓有變化,橫梁受的集中力也不同。2．5 橫梁設(shè)計橫梁為全現(xiàn)澆的（尺寸如圖） ，由于當(dāng)?shù)仨艥仓辉?，碼頭頂高程為+, 根據(jù)預(yù)報的施工期潮位歷時曲線，潮位底于+ 和底于 + 的時間相差不大，取下橫梁高度為，上橫梁高度為 橫梁截面面積為 m2，下橫梁底寬考慮到樁所須的外包寬度取為 80cm。2．4．1 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 L 中中 為計算跨度，按簡支梁計算 和 ，然后對連續(xù)梁進行修正可得跨中設(shè)計彎矩。2．3．3 荷載計算2．3．3．1 中縱梁自重 S?1q鋼 筋 砼? ————中縱梁自重（kN/m）1S————中縱梁斷面面積（m 2）, S= 2————鋼筋砼的重度（kN/m 3）, =25 kN/m3鋼 筋 砼? 鋼 筋 砼? 25= kN/m ?1q2．3．3．2 面板層自重 2．3．3．3 中縱梁上的面板層自重（如圖） ??23qL————中縱梁上的面板層自重（kN/m） 3q———中縱梁承受的面板寬度（m ） ，L m25.?kN/??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) 。2．2．4．4 門機荷載產(chǎn)生的跨中彎矩2．2．4．4．1 一臺門機上海港 3000 噸級 1碼頭畢業(yè)設(shè)計計算書 15 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： ??41iyPM M————門機荷載產(chǎn)生的跨中彎矩（ ）mkN? 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=250(+) 2= ?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 ??81iyPM M————門機荷載產(chǎn)生的跨中彎矩（ ）mkN? 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=2202(+1++)=1320k?②情況（影響線如圖）門機有一個支腿作用在跨中 ??71iyPM M————門機荷載產(chǎn)生的跨中彎矩（ ）mkN? 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） M=220(0 .5++++1++)=1375 mkN?綜上所述，當(dāng)二臺門機作用時的情況②跨中產(chǎn)生的彎矩最大，M=13752．2．5 荷載組合考慮恒載+可變荷載這種組合，可變荷載中堆貨荷載+門機荷載起控制作用。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 L 中中 為計算跨度，按簡支梁計算 和 ，然后對連續(xù)梁進行修正可得跨中設(shè)計彎矩。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=（中到中），L n=－－=（凈跨） ，預(yù)制板長 Lb=+2= m， B1=70cm，B 2=80cm，連續(xù)板計算彎矩時的計算跨度：當(dāng) B1≤ 時： L0=L，當(dāng) B1 ＞ 時： L0=因 B1=＞=，所以 L0==2．1．2 預(yù)制板起重量驗算 G=Lbab 鋼 筋 砼?