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正文內(nèi)容

北侖港多用途碼頭工程施工設(shè)計(編輯修改稿)

2024-07-23 08:23 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】  由于排架中設(shè)有叉樁,使得排架整體的水平位移較小,水平荷載產(chǎn)生的內(nèi)力也較小,因此假定排架主要受到豎向荷載的影響,水平荷載完全由叉樁承擔(dān);由于橫梁抗彎剛度遠(yuǎn)大于樁的抗彎剛度,且橫梁跨度小于樁長,使得橫梁的線剛度遠(yuǎn)大于樁的線剛度,當(dāng)橫梁與樁交接處受到彎矩作用時,樁端分配的彎矩很小,在計算中往往可以忽略,因此可假定樁與橫梁之間為鉸接,在豎向荷載作用下樁只受到軸向力而不受彎。根據(jù)結(jié)構(gòu)平面布置,該碼頭選用鋼筋混凝土實心預(yù)制板,前后板為單向板,計算較為簡單,在此,僅計算四邊與縱橫梁相連的雙向板。 圖 圖   施工期:預(yù)制面板安裝在橫梁上,按簡支板計算;使用期:面板與縱、橫梁整體連接,為連續(xù)板,板的內(nèi)力計算,首先按四邊簡支板查《建筑結(jié)構(gòu)靜力計算實用手冊》計算出兩個方向的跨中彎矩Mx、My, My,支座彎矩取﹣、﹣ My。1) 簡支板排架間跨度7m。彎矩計算: 不大于 取 2) 連續(xù)板長邊方向: 短邊方向: 1) 永久作用:結(jié)構(gòu)自重:現(xiàn)澆面層: 預(yù)制面板: 2) 可變作用:(1) 短暫狀況可變作用①施工荷載: ②預(yù)制板吊運:預(yù)制板尺寸: 預(yù)制板為四點吊,預(yù)制板吊運時動力系數(shù)取 (2) 持久狀況可變作用①均布荷載: ②流動機(jī)械荷載荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的內(nèi)力計算1)短暫狀況(施工期): 按簡支板計算永久作用: 面板自重: 彎矩計算: 可變作用:施工荷載q=3kpa彎矩計算: 預(yù)制板吊運按四點支撐板查《建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊》(第二版)查表計算雙向彎矩。 查表得計算系數(shù)系數(shù): 根據(jù)公式: 彎矩=表中系數(shù) (),q=12kpa計算結(jié)果: 跨中彎矩: 支座彎矩: 2) 持久狀況(使用期):按四邊簡支計算:根據(jù)板與支座的連接方式確定為連續(xù)板或四邊簡支板(1)永久作用: ①板自重:同短暫狀況 ②面層荷載: 即 由建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊(第二版)查表計算得:連續(xù)板的跨中彎矩 連續(xù)板的支座彎矩 (2)可變作用:堆貨均布荷載、運輸機(jī)械荷載等引起的內(nèi)力,注意,通常情況下堆貨均布荷載、多臺運輸機(jī)械不可能同時作用在一塊面板上,因此只需計算出不同可變荷載作用下的內(nèi)力,取最大的作為控制內(nèi)力即可。作用圖示如圖()所示 非對稱于板中心的集中荷載所產(chǎn)生的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值,可近似地按迭加原理求得,根據(jù)高樁碼頭設(shè)計與施工規(guī)范附錄B計算荷載作用在非對稱軸上()平板拖掛車荷載經(jīng)面層傳遞后,集中荷載沿La、Lb方向的傳遞寬度如下: 對于情況一(): 同理可求得其余集中力,迭加后得:對于情況二:(): 同理可求得其余集中力,迭加后得: 比較情況一和情況二得出:連續(xù)板在流動機(jī)械荷載作用下產(chǎn)生的彎矩:均布荷載產(chǎn)生的彎矩:根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊(第二版)按照彈性薄板小撓度理論計算,假定三邊簡支一邊固定。由下表可查得彎矩計算系數(shù)跨中彎矩:支座彎矩:計算結(jié)果總匯:表61 計算結(jié)果總匯()作用短跨跨中My長跨跨中Mx短跨支座My0長跨支座Mx0永久作用面板自重面層自重﹣﹣可變作用短暫狀況施工荷載吊運內(nèi)力﹣﹣可變作用持久狀況堆貨荷載機(jī)械荷載1)承載力極限狀態(tài)的作用效應(yīng)組合:(1)持久狀況作用效應(yīng)的持久組合:參考高樁碼頭設(shè)計與施工規(guī)范(JTJ 29198)“”。 式中:——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù),; ——永久作用標(biāo)準(zhǔn)值; ——永久作用效應(yīng)系數(shù)(為永久作用效應(yīng),當(dāng)有多個永久作用時,應(yīng)對其作用效應(yīng)進(jìn)行疊加); ——永久作用分項系數(shù),;——主導(dǎo)可變作用標(biāo)準(zhǔn)值;——主導(dǎo)可變作用效應(yīng)系數(shù)(為主導(dǎo)可變作用效應(yīng),取值應(yīng)大于其他任何一個可變作用的效應(yīng));——主導(dǎo)可變作用分項系數(shù),;——可變作用組合系數(shù),;——第i個非主導(dǎo)可變作用的標(biāo)準(zhǔn)值;——第i個非主導(dǎo)可變作用效應(yīng)系數(shù)(為第i個非主導(dǎo)可變作用效應(yīng));——第i個非主導(dǎo)可變作用分項系數(shù)。 長跨跨中: 短跨跨中: 長跨支座: 短跨支座:(2)短暫狀況作用效應(yīng)的短暫組合:參考高樁碼頭設(shè)計與施工規(guī)范(JTJ 29198)“”。 ——永久作用分項系數(shù),;——第i個非主導(dǎo)可變作用分項系數(shù),在此短暫組合中。在短暫組合中,不考慮非主導(dǎo)可變作用的組合系數(shù)。組合一:組合二:板吊運時,取 2)正常使用極限狀態(tài)的作用效應(yīng)組合:(1)持久狀況作用的短期效應(yīng)組合:參考高樁碼頭設(shè)計與施工規(guī)范(JTJ 29198)“”。 式中:——作用效應(yīng)組合值; ——可變作用頻遇值系數(shù),; ——第個可變作用頻遇值。 其他符號意義同前。長跨跨中:短跨跨中:長跨支座:短跨支座:(2)持久狀況作用的長期效應(yīng)組合:參考高樁碼頭設(shè)計與施工規(guī)范(JTJ 29198)“”。 式中:——作用效應(yīng)的長期組合值; ——可變作用的準(zhǔn)永久值系數(shù),; ——第個可變作用的準(zhǔn)永久值。長跨跨中:短跨跨中:長跨支座:短跨支座:經(jīng)比較均布荷載起控制作用  參考港口工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(JTJ 26798)。抗彎、抗剪、抗扭、抗壓、抗沖切(對于板而言,主要是流動作業(yè)機(jī)械的局部輪壓,雙向板抗沖切承載力參考高樁碼頭設(shè)計與施工規(guī)范JTJ 29198“”),根據(jù)各構(gòu)件的規(guī)定分別計算。 局部荷載設(shè)計值: 受沖切承載力設(shè)計值: 式中: ;;(混凝土) 有效高度: 沖切椎體的周長:將上述數(shù)帶入式可得: 滿足受沖切承載力()面板彎矩組合值()承載力極限狀態(tài)(持久組合)承載力極限狀態(tài)(短暫組合)正常使用極限狀態(tài)(短期組合)正常使用極限狀態(tài)(短期組合)長跨跨中短跨跨中長跨支座短跨支座根據(jù)持久狀況作用效應(yīng)的持久組合值進(jìn)行配筋計算跨中最大正彎矩:;支座最大負(fù)彎矩:;選用混凝土 計算高度:受力鋼筋選用鋼筋面板寬度取1m進(jìn)行,用公式計算,(此時設(shè)) ①板長跨跨中彎矩: 滿足要求按單筋矩形截面配筋 查表選14﹫100 () 配筋率: 滿足配筋率要求。 ②板短跨跨中彎矩: 滿足要求按單筋矩形截面配筋 查表選12﹫100 ()配筋率: 滿足配筋率要求。 ③板長跨跨支負(fù)彎矩: 滿足要求按單筋矩形截面配筋 查表選14﹫100 ()配筋率: 滿足配筋率要求。 ④板短跨跨支負(fù)彎矩: 滿足要求按單筋矩形截面配筋 查表選14﹫100 ()配筋率: 滿足配筋率要求。根據(jù)《港口工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》,海水港水位變動區(qū)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的最大裂縫限值?!  ◎炈忝姘辶芽p寬度: 式中:——構(gòu)件受力特征系數(shù),; ——鋼筋表面形狀影響系數(shù),; ——荷載長期效應(yīng)組合或重復(fù)荷載影響系數(shù),; C——最外排縱向受拉鋼筋的保護(hù)層厚度,取50(mm); d——受拉鋼筋直徑,取10(mm); ——縱向受拉鋼筋的有效配筋率,= ——有效受拉混凝土截面面積,取=110000 ——按荷載長期效應(yīng)組合計算的鋼筋混凝土構(gòu)件縱向縱向受拉鋼筋的應(yīng)力,取 = ES——鋼筋的彈性模量,取Es=105N/mm2所以有 滿足設(shè)計要求。(1)施工期:預(yù)制軌道梁安裝在樁帽上,按簡支梁計算,作用在梁上的荷載為預(yù)制梁及現(xiàn)澆接頭混凝土自重,此時梁的有效斷面為預(yù)制斷面。(2)使用期:縱梁按連續(xù)梁計算,作用在梁上的荷載為碼頭面板、面層自重及使用期的可變荷載作用。此時梁的有效斷面為疊合斷面??v梁的內(nèi)力計算參考高樁碼頭設(shè)計與施工規(guī)范(JTJ 29198)“”門機(jī)梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土迭合梁,迭合部分為面板的接縫,斷面圖如()斷面面積:斷面積距:斷面軸心位置:(距梁底邊)慣性矩:混凝土彈性模量 門機(jī)梁是支承在橫梁上的縱向連續(xù)梁,可按剛性支承連續(xù)梁考慮,下面以碼頭標(biāo)準(zhǔn)段的后門機(jī)梁為例進(jìn)行計算。1. 使用荷載1) 門機(jī)荷載應(yīng)分別考慮一臺門機(jī)單獨作業(yè)及倆臺門機(jī)共同作業(yè)的情況,一臺門機(jī)單獨作業(yè)時,吊臂與碼頭前沿線成,各支腿輪壓計算圖式如()。倆臺門機(jī)共同作業(yè)時,吊臂位置均垂直碼頭前沿線,各支腿輪壓與計算簡圖如()。2) 面板上的流動機(jī)械荷載及均布荷載面板上的流動機(jī)械為12t牽引10t平板車,以牽引車后軸荷載最大,為26KN/軸。當(dāng)輪壓從縱橫梁倆個方向傳至板底時()相當(dāng)于均載: 所以門機(jī)梁的控制荷載由門機(jī)荷載與均布荷載組合, 堆貨荷載:面板為雙向板,作用其上的荷載應(yīng)由縱橫梁分別承擔(dān),當(dāng)均載作用時, 從圖中可以看出,面板上梯形荷載及懸臂板上的荷載由門機(jī)梁承擔(dān)。2恒載恒載包括門機(jī)梁預(yù)制部分自重、現(xiàn)澆迭合部分自重及現(xiàn)澆路面層等。1)門機(jī)梁預(yù)制部分自重: 2)門機(jī)梁迭合部分自重:3),其自重: 相當(dāng)于滿布與面板上,和均布荷載作用時情況一樣,門機(jī)梁承擔(dān)梯形部分及懸臂板上的全部面層重。預(yù)制梁長L=,擱置長度,連續(xù)梁支承寬度,凈跨,橫向排架間距。1簡支梁彎矩計算跨度: 但不大于 式中:為計算跨度;為凈跨;為擱置長度剪力計算跨度:2連續(xù)梁彎矩計算跨度,剪力計算 1. 施工期這個階段門機(jī)梁的荷載主要是安裝預(yù)制梁時的自重及澆筑面板接縫時接縫混凝土的重量,而面板自重則由橫梁承擔(dān),在此不計??紤]到施工時門機(jī)梁預(yù)制部分之間的混凝土可能未達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度,因此按簡支梁計算,此時計算斷面為T形, 門機(jī)梁預(yù)制部分自重 ,門機(jī)梁現(xiàn)澆迭合部分自重 計算簡圖()梁各斷面彎矩值表6241截面號從左起x(m)0012345剪力: 反力: 施工期的彎矩剪力圖()2使用期:門機(jī)梁的使用期控制荷載為門機(jī)荷載與堆貨荷載的組合,按剛性支承連續(xù)梁計算,內(nèi)力的計算跨度長取橫向排架間距,后再將彎矩及剪力的計算結(jié)果進(jìn)行修正,彎矩修正系數(shù):
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