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金水制梁場(chǎng)場(chǎng)建施工方案計(jì)算書(shū)中鐵四局集團(tuán)設(shè)計(jì)研究院二〇一三年七月新建鄭徐鐵路客運(yùn)專線工程金水制梁場(chǎng)施工方案計(jì)算書(shū)設(shè)計(jì):復(fù)核:中鐵四局集團(tuán)設(shè)計(jì)研究院二〇一三年七月①號(hào)縱梁上荷載最大,其預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉前后荷載計(jì)算集散圖如下圖5-6a和b所示。a張拉鋼筋前荷載分布圖b張拉鋼筋后荷載分布圖圖5-6制梁臺(tái)座端頭縱梁荷載分布圖(單位:cm)由于縱梁寬度為50cm,其張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋前局部承壓計(jì)算如下所示:σ1=F1/A1=21.5×10-3/(0.4×0.5)=0.11MPaσ2=F2/A2=289×10-3/(0.4×0.5)=1.445MPaσ3=q×L/A3=180.6×3.1×10-3/(3.1×0.5)=0.36MPa預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉后縱梁局部承壓計(jì)算如下所示:σ4=q×L/A4=628.6×3.5×10-3/(3.5×0.5)=1.257MPa由于制梁臺(tái)座采用C30混凝土,根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2021)表4.1.4可知,其抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[σ]=14.3MPa;以上計(jì)算取最大應(yīng)力σmax=σ2=1.445MPa<[σ]=14.3MPa,則制梁臺(tái)座縱梁局部抗壓強(qiáng)度滿足施工使用的要求。制梁臺(tái)座基礎(chǔ)抗剪強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算在制梁臺(tái)座兩個(gè)端頭采用擴(kuò)展基礎(chǔ),基礎(chǔ)的截面圖如上圖5-1所示。由于基礎(chǔ)采用臺(tái)階式擴(kuò)展基礎(chǔ),防止基礎(chǔ)被剪切破壞,因此驗(yàn)算兩個(gè)臺(tái)階處,其驗(yàn)算截面如下圖5-7所示。圖5-7擴(kuò)展基礎(chǔ)截面驗(yàn)算圖(單位:cm)根據(jù)圖5-7可知,在a-a和b-b截面為抗彎和抗剪最薄弱處,因此分別對(duì)這兩處進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)5.2.1節(jié)計(jì)算可知,制梁臺(tái)座預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉前基底最大壓力為Pmax=102.6+27.3=129.9kPa;張拉鋼筋后基底最大壓力Pmax=150.8+27.3=178.1kPa;所以預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉后基底最大壓力Pmax=178.1kPa作為計(jì)算荷載。a-a截面驗(yàn)算根據(jù)《材料力學(xué)》剪應(yīng)力和彎曲應(yīng)力計(jì)算公式,其剪應(yīng)力和彎曲應(yīng)力計(jì)算如下所示。F=PmaxA=178.1×(0.9×5.5)=881.6kNτ=3F/2A=(3×881.6)×10-3/(2×0.9×5.5)=0.267MPaW=bh2/6=5.5×0.92/6=0.743m3σ=M/W=(881.6×0.9/2)×106/7.43×108=0.534MPa由于制梁臺(tái)座采用的是C30混凝土,根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2021)表4.1.4可知,其抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[σ]=14.3MPa,其抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為[τ]=1.43MPa;以上計(jì)算最大正應(yīng)力σmax=0.534MPa<[σ]=14.3MPa,τ=0.267MPa<[τ]=1.43MPa,則制梁臺(tái)座a-a截面抗彎強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度滿足施工使用要求。b-b截面驗(yàn)算根據(jù)《材料力學(xué)》剪應(yīng)力和彎曲應(yīng)力計(jì)算公式,其剪應(yīng)力和彎曲應(yīng)力計(jì)算如下所示。F=PmaxA=178.1×(1.5×5.5)=1469.3kNτ=3F/2A=(3×1469.3)×10-3/(2×1.5×4.5)=0.327MPaW=bh2/6=4.5×1.52/6=1.6875m3σ=M/W=(1469.3×1.5/2)×106/1.6875×109=0.653MPa由于制梁臺(tái)座采用的是C30混凝土,根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2021)表4.1.4可知,其抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[σ]=14.3MPa,其抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為[τ]=1.43MPa;以上計(jì)算最大正應(yīng)力σmax=0.653MPa<[σ]=14.3MPa,τ=0.327MPa<[τ]=1.43MPa,則制梁臺(tái)座a-a截面抗彎強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度滿足施工使用要求。制梁臺(tái)座基礎(chǔ)沖切計(jì)算根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)規(guī)范》8.1.2節(jié)可知,無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)高度應(yīng)符合下式5-1要求。(5-1)式中:b——基礎(chǔ)底面寬度;b0——基礎(chǔ)底面的墻體寬度或柱腳寬度;H0——基礎(chǔ)高度;b2——基礎(chǔ)臺(tái)階寬度;Tanα——基礎(chǔ)臺(tái)階高寬比b2:H0。根據(jù)前面所述可知,制梁臺(tái)座橫向截面及剛性角如下圖5-8所示。圖5-8制梁臺(tái)座橫向截面及剛性角圖(單位:cm)根據(jù)圖5-8可知,在縱梁下基礎(chǔ)寬度為3.5m,基礎(chǔ)頂面墻寬為50cm,基礎(chǔ)臺(tái)階高寬比為1:1,根據(jù)公式5-1無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)高度計(jì)算如下所示。;根據(jù)圖5-8可知,圖中制梁臺(tái)座端頭臺(tái)階基礎(chǔ)高度h=1.5m≥H0=1.5m,則制梁臺(tái)座基礎(chǔ)高度滿足不配置鋼筋的要求;由上面驗(yàn)算a-a和b-b的抗剪和抗彎滿足施工使用的要求,則此基礎(chǔ)為剛性基礎(chǔ);由于基礎(chǔ)采用C30混凝土,從圖5-8中可知?jiǎng)傂越铅?45?<[α]=45?,則剛性角滿足施工使用的要求,制梁臺(tái)座構(gòu)造滿足抗沖切的要求。為防止沖擊荷載和振動(dòng)荷載對(duì)制梁臺(tái)座端頭基礎(chǔ)的影響,在制梁臺(tái)座頂和底配置Φ12@20cm、Φ10@20cm的鋼筋網(wǎng)片。5.2.3制梁臺(tái)座跨中結(jié)構(gòu)計(jì)算在制梁臺(tái)座跨中采用彈性地基梁,用文克勒假定模型進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)5.1.1節(jié)計(jì)算可知,橫排鋼管樁支柱上荷載分別為F1=F3=541.8kN,F(xiàn)2=176.4kN將三個(gè)荷載移置地基梁中心線上,荷載F=F1+F2+F3=1260kN。因?yàn)閷?duì)稱布置,所以產(chǎn)生的彎矩為0。制梁臺(tái)座跨中采用Q234直徑為35.1cm壁厚1cm的鋼管樁支座,在彈性地基梁上先預(yù)埋50×50×2(cm)鋼板,并在頂上預(yù)埋相同鋼板,留四個(gè)螺栓孔。其制梁臺(tái)座跨中截面尺寸如下圖5-9所示。圖5-9制梁臺(tái)座跨中截面(單位:cm)根據(jù)5.1.1節(jié)計(jì)算可知,鋼管樁頂面最大荷載為541.8kN,則鋼管樁壓應(yīng)力計(jì)算如下所示。根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2021)表3.4.1-1查Q235鋼的容許剪應(yīng)力為[σ]=125Mpa。則σ=49.3MPa<[σ]=215MPa,則鋼管樁強(qiáng)度滿足施工要求。根據(jù)圖5-9可知,彈性地基梁的截面尺寸為60×590cm;采用理正系列軟件按文克勒理論進(jìn)行計(jì)算,其計(jì)算結(jié)果如下所示。**********************************************************************彈性地基梁計(jì)算書(shū)計(jì)算方法:文克爾有限元法計(jì)算時(shí)間:2021-12-1717:41:31星期二*********************************************************************[計(jì)算簡(jiǎn)圖、位移圖、剪力圖、彎矩圖][計(jì)算條件][基本信息]是否配筋√選用混凝土規(guī)范國(guó)標(biāo)GB50010-2021結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)1.0結(jié)構(gòu)系數(shù)是否考慮自重√最小單元長(zhǎng)度(m)1.000簡(jiǎn)圖間距放大系數(shù)1.0[配筋信息]配筋方式雙筋混凝土等級(jí)C30縱筋級(jí)別HRB335箍筋計(jì)算√├箍筋級(jí)別HPB300└箍筋間距(mm)100as(mm)40配筋調(diào)整系數(shù)1.00[各跨信息]No.LIxBHAγuKERiRj125.1601062.0005.9000.6003.5426.000.201500.020210自由自由注:L跨長(zhǎng),單位:mIx截面慣性矩,單位:m4/10000B截面底部寬度,單位:mH截面高度,單位:mA截面面積,單位:m2γ材料容重,單位:kN/m3u材料泊松比K基床系數(shù),單位:kN/m3E彈性模量,單位:MPaRi梁左端約束Rj梁右端約束[荷載信息]滿布恒載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)0.00恒載分項(xiàng)系數(shù)1.20滿布活載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)0.00活載分項(xiàng)系數(shù)1.40第1跨荷載信息編號(hào)類型荷載形式P1P2X1(m)X2(m)1恒載集中荷載1260.002.0802恒載集中荷載1260.004.8883恒載集中荷載1260.008.0804恒載集中荷載1260.0011.0805恒載集中荷載1260.0014.0806恒載集中荷載1260.0017.0807恒載集中荷載1260.0020.0808恒載集中荷載1260.0023.080注:P1、P2對(duì)集中力單位:kN對(duì)分布荷載單位:kN/m[各單元計(jì)算結(jié)果]單元號(hào)XiXjQiQjMiMjDiDj10.001.000.00410.810.00203.74-57.8-60.021.002.00410.82841.26203.75828.19-60.0-62.232.002.08841.27876.50828.20896.90-62.2-62.342.083.00-635.49-222.62896.90501.14-62.3-64.053.004.00-222.61240.49501.13508.91-64.0-65.664.004.89240.50662.63508.91909.20-65.6-66.874.895.00-849.36-795.49909.20817.10-66.8-66.985.006.00-795.49-309.30817.09263.97-66.9-67.996.007.00-309.29185.00263.97201.19-67.9-68.8107.008.00185.01686.42201.20636.35-68.8-69.5118.008.08686.43726.80636.36692.88-69.5-69.5128.089.00-785.18-318.58692.88184.87-69.5-70.0139.0010.00-318.57192.37184.86121.46-70.0-70.41410.0011.00192.38706.65121.47570.72-70.4-70.71511.0011.08706.66747.91570.74628.91-70.7-70.81611.0812.00-764.08-288.99628.91144.44-70.8-70.91712.0012.58-288.9810.84144.4363.77-70.9-70.91812.5813.0010.85228.0563.77113.93-70.9-70.91913.0014.00228.06745.23113.94600.59-70.9-70.92014.0014.08745.24786.59600.60661.86-70.9-70.92114.0815.00-725.40-250.72661.86213.00-70.9-70.72215.0016.00-250.71262.57213.00219.19-70.7-70.32316.0017.00262.58772.22219.20736.94-70.3-69.82417.0017.08772.23812.79736.96800.34-69.8-69.82517.0818.00-699.19-235.57800.34370.81-69.8-69.12618.0019.00-235.56260.99370.80384.22-69.1-68.12719.0020.00261.00748.33384.23889.73-68.1-66.92820.0020.08748.33786.85889.74951.14-66.9-66.82920.0821.00-725.13-288.02951.14485.97-66.8-65.43021.0022.00-288.01173.18485.96429.84-65.4-63.73122.0023.00173.19618.02429.84826.88-63.7-61.73223.0023.08618.03652.84826.90877.72-61.7-61.63323.0824.00-859.15-467.91877.72268.60-61.6-59.53424.0025.00-467.91-62.82268.595.02-59.5-57.03525.0025.16-62.81-0.005.020.00-57.0-56.6注:1.Xi單元i端坐標(biāo)(m)2.Xj單元j端坐標(biāo)(m)3.Qi單元i端剪力(kN)4.Qj單元j端剪力(kN)5.Mi單元i端彎矩(kN.m)6.Mj單元j端彎矩(kN.m)7.Di單元i端位移(mm)8.Dj單元j端位移(mm)[各跨計(jì)算結(jié)果]注:下面的“中”是指梁的幾何中點(diǎn),不一定是彎矩最大點(diǎn)跨號(hào):1左中右彎矩(kN.m):0.0063.770.00剪力(kN):0.0010.84-0.00位移(mm):-57.77-70.91-56.65上部縱筋(mm2):7080.07080.07080.0下部縱筋(mm2):7593.37593.37593.3箍筋(mm2):750.0750.0750.0截面驗(yàn)算:滿足滿足滿足注:1.輸出的內(nèi)力值不包括“結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0”。2.計(jì)算配筋時(shí),已經(jīng)將此系數(shù)考慮進(jìn)去。5.3箱梁鋼筋吊架計(jì)算5.3.1吊架荷載計(jì)算在移動(dòng)鋼筋籠吊架時(shí),需要鋼筋籠吊架協(xié)運(yùn)。鋼筋籠調(diào)貨價(jià)采用型鋼焊接而成。根據(jù)第一章敘述可知,31.5m梁鋼筋籠最重,則取次鋼筋籠進(jìn)行吊架設(shè)計(jì)。由于鋼筋籠需抽拔棒G1=97.76kN,支撐頂模鋼筋的假內(nèi)模G2=30kN,31.5m梁鋼筋籠自重G3=551.42kN,考慮鋼筋籠加工誤差為鋼筋籠自重的5%。根據(jù)第四章荷載組合系數(shù),其鋼筋籠總重組合計(jì)算如下所示。G=1.2×G1+1.2×G2+1.2×G3+1.4×5%×G3=1.2×97.76+1.2×30+1.2×551.42+1.4×5%×551.42=853.6kN鋼筋籠荷載按照箱梁截面的百分比進(jìn)行分配,為簡(jiǎn)化計(jì)算其鋼筋籠荷載按照縱向分配梁平均分配,共16根分配梁,則每根受力Q=G/n=853.6/16=53.35kN。其荷載分部圖如下圖5-10所示。圖5-10鋼筋籠荷載分布圖(單位:cm)根據(jù)圖5-10可知,鋼筋籠在吊架上的荷載按照面積的百分比分配到掉加上。其計(jì)算荷載如下表5-2所示。表5-2鋼筋籠荷載分布圖(單位:kN)序號(hào)項(xiàng)目類型S1S2S3S4S5S6總面積1面積35.7053.6386.74154.2169.6263.42936.642百分比3.85%5.73%9.26%16.5%7.43%6.77%100%3荷載2.063.064.948.783.973.6153.355.3.2吊架結(jié)構(gòu)計(jì)算鋼筋籠吊架計(jì)算采用midas6.0進(jìn)行計(jì)算,將表5-2計(jì)算的荷載加載到空間有限元模型上,其荷載加載圖如下圖5-11所示。圖5-11鋼筋籠吊架荷載加載圖(單位:kN)根據(jù)5-11建立的空間有限元模型進(jìn)行分析,其鋼筋籠吊架應(yīng)力計(jì)算如下圖5-12所示。A軸應(yīng)力圖B剪應(yīng)力圖C彎曲應(yīng)力圖圖5-12鋼筋籠應(yīng)力圖(單位:MPa)根據(jù)圖5-12可知,鋼筋籠吊架最大軸應(yīng)力發(fā)生在主桁的豎桿處,為91.73MPa,為壓應(yīng)力,這與實(shí)際相符,且小于Q235鋼容許軸應(yīng)力215MPa,滿足要求;最大剪應(yīng)力發(fā)生于主桁上弦桿與吊點(diǎn)接近位置,大小為82.93MPa,小于容許剪應(yīng)力125MPa,滿足要求;最大彎曲應(yīng)力發(fā)生承吊桿中間處,為113.29MPa,為負(fù)彎矩,與實(shí)際相符,且小于容許彎曲應(yīng)力215MPa,滿足要求。則鋼筋籠吊架滿足使用要求,為安全考慮,在使用中在承吊桿最外檐加一道與主桁相連的斜撐。六、存梁臺(tái)座計(jì)算6.1存梁臺(tái)座荷載計(jì)算為節(jié)約梁場(chǎng)施工場(chǎng)地,采用雙層存梁臺(tái)座和單層存梁臺(tái)座兩種。31.5m梁體總重G1=8300kN,23.5m梁體總重G2=6500kN;因此,分別設(shè)置4種類型存梁臺(tái)座,分別為31.5m單層和雙層存梁臺(tái)座,31.5m/23.5m共用單層和雙層存梁臺(tái)座。根據(jù)《路橋施工計(jì)算手冊(cè)》表8.1,施工人員及設(shè)備荷載標(biāo)準(zhǔn)值按局部荷載取P=2.5kPa??紤]施工誤差和人工機(jī)械荷載得梁的荷載計(jì)算公式如下式6-1所示。Q=G+5%×G+1.4×P×b(6-1)式中:Q——梁對(duì)存梁臺(tái)座的荷載(kN);G——梁的自重(t);P——人工及施工機(jī)具荷載(kPa);b——箱梁頂面寬度(m)。根據(jù)上式,在23.5m/31.5m單層和雙層存梁臺(tái)座上荷載計(jì)算結(jié)果如下所示。表6-1存梁臺(tái)座上荷載計(jì)算表(單位:kN)序號(hào)荷載31.5m梁23.5m梁1重量830065002單層存梁荷載8761.96871.93雙層存梁荷載17523.813743.8根據(jù)表6-1所計(jì)算的荷載,將其按照鍵值量分配到存梁臺(tái)座上。則31.5m單(雙)層存梁臺(tái)座、31.5m/23.5m單(雙)等存梁臺(tái)座設(shè)計(jì)荷載如下表6-2所示。表6-2存梁臺(tái)座設(shè)計(jì)荷載(單位:kN)序號(hào)驗(yàn)算荷載31.5m單層存梁臺(tái)座31.5m雙層存梁臺(tái)座31.5m/23.5m單層存梁臺(tái)座31.5m/23.5m雙層存梁臺(tái)座131.5m梁2190.484380.95223.5m梁1717.983435.95注:表中荷載為存梁臺(tái)座各個(gè)支座處荷載。6.2存梁臺(tái)座結(jié)構(gòu)計(jì)算31.5m單層存梁臺(tái)座與31.5m/23.5m單層存梁臺(tái)座界面形式一致(圖6-1a),但施工開(kāi)始時(shí)少數(shù)31.5m單層臺(tái)座采取了另一種形式(圖6-1b),而31.5m雙層存梁臺(tái)座與31.5m/23.5m雙層存梁臺(tái)座則完全一致(圖6-1c)。a載體樁形式b擴(kuò)大基礎(chǔ)形式c載體樁形式圖6-1存梁臺(tái)座平面布置圖(單位:cm)由此我們得出,只需要對(duì)上面三種形式的31.5m存梁臺(tái)座進(jìn)行驗(yàn)算即可,而無(wú)需對(duì)31.5m/23.5m存梁臺(tái)座進(jìn)行驗(yàn)算。計(jì)算結(jié)果如下所示。6.2.131.5m單層存梁臺(tái)座(載體樁形式)根據(jù)表6-2所示,31.5m單層存梁臺(tái)座受豎向荷載2190.48kN,樁體對(duì)稱布置,樁長(zhǎng)12m,直徑50cm,采用C40鋼筋混凝土,承臺(tái)采用C35鋼筋混凝土,尺寸為2.7m×1.2m×1.2m,承臺(tái)埋深1.2m。承力層為第六層中細(xì)砂層,承載力300kPa,三擊貫入度12cm。載體樁計(jì)算(一)單樁承載力驗(yàn)算根據(jù)規(guī)范《載體樁設(shè)計(jì)規(guī)程》(JGJ135-2021)4.1節(jié)規(guī)定,軸心力作用下,應(yīng)滿足公式6-2:(6-2)式中:Nk——相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí),作用于任一根載體樁樁頂?shù)呢Q向力;Ra——單樁豎向承載力特征值;而根據(jù)該規(guī)范4.2節(jié)所述,Nk則應(yīng)按公式6-3計(jì)算:(6-3)式中:Fk——相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí),上部結(jié)構(gòu)傳到承臺(tái)頂面的豎向力;Gk——載體樁的誠(chéng)泰和承臺(tái)上土自重標(biāo)準(zhǔn)值,對(duì)于地下水一下部分扣除水的浮力;n——樁的數(shù)目;則帶入表6-2計(jì)算值可得到:同樣根據(jù)該規(guī)范4.3節(jié)所述,Ra則應(yīng)按公式6-4計(jì)算:(6-4)式中:Qu——載體樁單樁豎向極限承載力;K——安全系數(shù),取K=2;在設(shè)計(jì)時(shí),Ra可采用下列經(jīng)驗(yàn)公式:(6-5)式中:fa——經(jīng)深度修正后的載體樁持力層地基承載力特征值;Ae——單樁豎向承載力特征值,可按規(guī)范《載體樁設(shè)計(jì)規(guī)程》(JGJ135-2021)表4.3.2選用,由于三擊貫入度為12cm,所以取3.5m2;由于承臺(tái)埋深為1.2m大于0.5m,所以按照規(guī)范《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2021)5.2節(jié)應(yīng)按下式計(jì)算fa:(6-6)式中:fak——地基承載力特征值,為300kPa;ηb、ηd——基礎(chǔ)寬度和埋深的地基承載力修正系數(shù),查上述規(guī)范表5.2.4,由于土質(zhì)為中細(xì)砂,分別取為2、3;γ——基礎(chǔ)底面下下土的重度,加權(quán)平均后取為18.9kN/m3;γm——基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度,為18.2kN/m3;b——基礎(chǔ)底面寬度,當(dāng)基礎(chǔ)底面寬度小于3m時(shí)取為3m,大于6m時(shí)按6m計(jì)算;d——基礎(chǔ)埋置深度,為1.2m;則帶入值計(jì)算后得到將計(jì)算得到的fa帶入公式6-5則得到可以看出,Ra略微大于fa,而由于樁長(zhǎng)12m>10m,應(yīng)當(dāng)考慮樁側(cè)阻的影響,然而在計(jì)算中并沒(méi)有計(jì)入這一部分,等于提供了額外的安全系數(shù),所以樁身單樁豎向承載力滿足要求。(二)樁身強(qiáng)度驗(yàn)算樁身混凝土強(qiáng)度應(yīng)滿足承載力要求,樁身強(qiáng)度應(yīng)按下式計(jì)算:(6-7)式中:N——相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí),作用于載體樁但裝上豎向力設(shè)計(jì),取1145.78kN;fc——混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)鬼法》(GB50010-2021)查的C40混凝土為19.1MPa;Ap——樁身截面面積;ψc——承樁工藝系數(shù),樁身為預(yù)制樁時(shí)取0.8,現(xiàn)場(chǎng)灌注時(shí)取0.75;則可計(jì)算得:所以樁身強(qiáng)度滿足要求。軟弱下臥層驗(yàn)算持力層為中細(xì)砂層,該層厚達(dá)13.68m,樁身進(jìn)入該層38cm,而該層下土層承載力標(biāo)準(zhǔn)值為350kPa,非軟弱下臥層,所以不需要進(jìn)行軟弱下臥層驗(yàn)算。樁基沉降樁基沉降應(yīng)按下列公式進(jìn)行計(jì)算:(6-8)對(duì)于獨(dú)立承臺(tái)基礎(chǔ):(6-9)式中:s——樁基最終沉降量;ψp——沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù),可按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2021執(zhí)行,取1.0;p0——對(duì)應(yīng)荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合時(shí)壓縮土層頂部的附加壓力;n——樁基沉降計(jì)算范圍內(nèi)所劃分的土層數(shù);zi,zi-1——載體樁基沉降計(jì)算面至第i層土,第i-1層土底面的距離;αi,αi-1——載體樁基礎(chǔ)底面計(jì)算點(diǎn)至第i層,底i-1層土底面深度范圍內(nèi)平均附加應(yīng)力系數(shù),按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2021規(guī)定執(zhí)行;Esi——樁基沉降計(jì)算范圍內(nèi)第i層土的壓縮模量;qsia——樁側(cè)阻力特征值;A——承臺(tái)面積;dh——承臺(tái)埋深;L0、B0——承臺(tái)下最外側(cè)樁樁身眼熟相投應(yīng)形成矩形的長(zhǎng)點(diǎn)和短邊邊長(zhǎng);ΔR——等小計(jì)算距離,因?yàn)锳e較大,所以取1.0m;則可計(jì)算得:根據(jù)《載體樁設(shè)計(jì)規(guī)程》(JGJ135-2021)4.5.6節(jié)規(guī)定,沉降計(jì)算位置從混凝土樁身下2m開(kāi)始計(jì)算,根據(jù)表1-1可知,即從第二層土下1.37m處開(kāi)始計(jì)算。因?yàn)闊o(wú)相鄰荷載,基礎(chǔ)寬度在1~30m之內(nèi),所以基礎(chǔ)中點(diǎn)的沉降計(jì)算深度zn可按下式計(jì)算:(6-10)帶入b=1.2m后計(jì)算得到zn=2.9m。因?yàn)閎=1.2m<2m,所以按規(guī)范要求計(jì)算厚度Δz取0.3m,但由于缺乏現(xiàn)場(chǎng)土層的e-p曲線,只能采用每一層土的標(biāo)注Es標(biāo)準(zhǔn)值,所以計(jì)算厚度就選取每一土層的厚度。所以此處計(jì)算得出的沉降值只為一估算值。計(jì)算過(guò)程如下表所示:表6-3載體樁沉降計(jì)算層號(hào)zi-1αi-1ziαip0EsiΔsis10\1.370.7621110.2421.4541.821.370.764.590.3442117.9614.2534.590.3447.250.2362116.5369.660.1822115.371.9所以,經(jīng)過(guò)計(jì)算,最終沉降約為41.8mm。承臺(tái)計(jì)算基本資料承臺(tái)類型:二樁承臺(tái)承臺(tái)計(jì)算方式:驗(yàn)算承臺(tái)尺寸幾何參數(shù)承臺(tái)邊緣至樁中心距:C=400mm樁列間距:A=1400mm承臺(tái)根部高度:H=1200mm 承臺(tái)端部高度:h=1200mm縱筋合力點(diǎn)到底邊的距離:as=59mm 平均埋深:hm=1.20m矩形柱寬:Bc=800mm 矩形柱高:Hc=700mm圓樁直徑:Ds=500mm 、3.荷載設(shè)計(jì)值:(作用在承臺(tái)頂部) 凈豎向荷載:F=2190.48kN 繞Y軸彎矩:My=0.00kN·m X向剪力:Vx=0.00kN4.材料信息: 混凝土強(qiáng)度等級(jí):C35 fc=16.70MPa ft=1.57MPa 鋼筋強(qiáng)度等級(jí):HRB335 fy=300.00MPa承臺(tái)受彎計(jì)算根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》5.9.2節(jié)規(guī)定,柱下兩樁條形承臺(tái)彎矩計(jì)算截面取在柱邊和承臺(tái)變階處,按下列公式計(jì)算:(6-11)(6-12)式中:Mx、My——分別繞X軸和繞Y軸方向計(jì)算截面處的彎矩設(shè)計(jì)值;xi、yi——垂直Y軸和X軸放線自樁軸線到相應(yīng)計(jì)算截面的距離;Ni——不計(jì)承臺(tái)及其上土重,在荷載效應(yīng)組合下第i根樁的豎向反力值;圖6-2承臺(tái)彎矩坐標(biāo)軸因?yàn)闃秾?duì)稱布置,所以N=F/2=2190.48/2=1095.24kN則計(jì)算得到:根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2021)6.2.10節(jié)規(guī)定,矩形截面的正截面受彎承載力應(yīng)符合下列規(guī)定:(6-13)混凝土受壓區(qū)高度應(yīng)按下列公式計(jì)算:(6-13)式中:M——彎矩設(shè)計(jì)值;α1——系數(shù),因?yàn)槌信_(tái)為C35混凝土,低于C50,所以取0.8;h0——截面有效高度,取1.2m;b——矩形截面寬度,驗(yàn)算Mx時(shí)取1.2m,驗(yàn)算My時(shí)取2.7m;As、As’——受拉區(qū)、受壓區(qū)縱向普通鋼筋的截面面積;利用公式6-13與配筋圖(請(qǐng)見(jiàn)《金水制梁場(chǎng)工裝設(shè)計(jì)圖》),分別計(jì)算出Mx、My計(jì)算截面的受壓區(qū)高度分別為0.336m與0.145m。而計(jì)算出的臨界受壓區(qū)高度為0.55m,所以受壓區(qū)高度滿足要求。此時(shí)Mx計(jì)算截面受壓區(qū)共21根Φ20鋼筋,而My計(jì)算截面共19根Φ12鋼筋。將計(jì)算結(jié)果帶入公式6-13得到:所以承臺(tái)的正截面受彎承載力滿足要求。承臺(tái)受沖切計(jì)算根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-2021)5.9.7節(jié)規(guī)定,軸心豎向力作用下樁基承臺(tái)受柱的剪切,沖切破壞椎體采用自柱邊處至相應(yīng)樁頂邊緣連線所構(gòu)成的椎體,斜面與承臺(tái)底面之夾角不應(yīng)小于45?。而受柱沖切承載力可按下列公式計(jì)算:(6-14)(6-15)式中:F——不計(jì)承臺(tái)及其上土重的沖切力設(shè)計(jì)值,為2190.48kN;h0——截面有效高度,取1.2m;um——承臺(tái)沖切破壞椎體一般有效高度處的周長(zhǎng),為0.8448m;βhp——承臺(tái)受沖切力截面高度影響系數(shù),經(jīng)內(nèi)插法取值后為0.967;β0——柱墻沖切系數(shù);λ——沖跨比,λ=a0/h0,a0為柱邊到樁邊水平距離;當(dāng)λ<0.25時(shí),取0.25;λ>1時(shí),取1;經(jīng)計(jì)算后,a0=0.2m,則λ=0.095<0.25,所以取0.25;則計(jì)算沖切承載力:所以承臺(tái)的抗沖切承載力滿足要求。圖6-3柱對(duì)承臺(tái)的沖切示意圖承臺(tái)受剪計(jì)算根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-2021)5.9.9節(jié)規(guī)定,柱下樁基承臺(tái),應(yīng)分別對(duì)柱邊的受剪承載力進(jìn)行驗(yàn)算。其中:垂直于X方向剪力Vx=F=2190.48kN;垂直于X方向剪力Vy=F/2=1095.24kN;圖6-4承臺(tái)剪切驗(yàn)算坐標(biāo)軸可按下列公式計(jì)算:(6-16)(6-17)(6-18)式中:V——不計(jì)承臺(tái)及其上土重的沖切力設(shè)計(jì)值;h0——截面有效高度,取1.2m;b0——承臺(tái)計(jì)算截面處的計(jì)算寬度,對(duì)Vx、Vy分別是2.7m,1.2m;α——承臺(tái)剪切系數(shù);λ——計(jì)算截面的剪跨比,λx=ax/h0,λy=ay/h0,ax、ay為柱邊到y(tǒng)、x方向計(jì)算樁邊的水平距離水平距離;當(dāng)λ<0.25時(shí),取0.25;λ>3時(shí),取3;經(jīng)計(jì)算后,λx、λy均小于0.25,所以取0.25;βhs——承臺(tái)受剪切力截面高度影響系數(shù),計(jì)算的βhs=0.904;則兩個(gè)方向的抗剪承載力計(jì)算為:所以承臺(tái)的抗剪切承載力滿足要求。局部受壓計(jì)算因?yàn)槌信_(tái)混凝土強(qiáng)度低于樁身混凝土強(qiáng)度,所以需要對(duì)承臺(tái)底進(jìn)行混凝土進(jìn)行局部受壓計(jì)算。參照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2021)6.6.1節(jié)公式如下:(6-19)(6-20)式中:F——局部受壓面上作用的局部何在設(shè)計(jì)值,記入承臺(tái)自重,為1145.8kN;βc——混凝土強(qiáng)度影響系數(shù),取0.8;βt——混凝土局部手壓時(shí)強(qiáng)度提高系數(shù);At——混凝土局部受壓面積,為樁截面面積,0.19625m2;Ab——局部受壓的計(jì)算底面積,根據(jù)該規(guī)范6.6.2節(jié)取0.785m2;則混凝土局部受壓強(qiáng)度:所以,承臺(tái)混凝土的局部受壓強(qiáng)度滿足要求。結(jié)論經(jīng)過(guò)以上計(jì)算可以得出,31.5m單層存梁臺(tái)座樁身與承臺(tái)的設(shè)計(jì)均滿足使用要求。6.2.231.5m雙層存梁臺(tái)座(載體樁形式)根據(jù)表6-2所示,31.5m雙層存梁臺(tái)座受豎向荷載4380.95kN,樁體對(duì)稱布置,樁長(zhǎng)12m,直徑50cm,采用C40鋼筋混凝土,承臺(tái)采用C35鋼筋混凝土,尺寸為2.8m×2.8m×1.2m,承臺(tái)埋深1.2m。承力層為第六層中細(xì)砂層,承載力300kPa,三擊貫入度12cm。載體樁計(jì)算由于31.5m雙層存梁臺(tái)座的樁身荷載與31.5m單層存梁臺(tái)座的基本一樣,所以這部分不需要重新計(jì)算。承臺(tái)計(jì)算(一)基本資料1、承臺(tái)類型:四樁承臺(tái)承臺(tái)計(jì)算方式:驗(yàn)算承臺(tái)尺寸2、幾何參數(shù)承臺(tái)邊緣至樁中心距:C=500mm樁列間距:A=1800mm承臺(tái)根部高度:H=1200mm 承臺(tái)端部高度:h=1200mm縱筋合力點(diǎn)到底邊的距離:as=59mm 平均埋深:hm=1.20m矩形柱寬:Bc=800mm 矩形柱高:Hc=700mm圓樁直徑:Ds=500mm 、3.荷載設(shè)計(jì)值:(作用在承臺(tái)頂部) 凈豎向荷載:F=4380.95kN 繞Y軸彎矩:My=0.00kN·m X向剪力:Vx=0.00kN4.材料信息: 混凝土強(qiáng)度等級(jí):C35 fc=16.70MPa ft=1.57MPa 鋼筋強(qiáng)度等級(jí):HRB335 fy=300.00MPa(二)承臺(tái)受彎計(jì)算根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》5.9.2節(jié)規(guī)定,柱下兩樁條形承臺(tái)彎矩計(jì)算截面取在柱邊和承臺(tái)變階處(圖6-5),由于承臺(tái)尺寸、樁的布置以及布筋完全對(duì)稱,所以只需要驗(yàn)算一個(gè)方向的受彎即可(Mx)。圖6-5承臺(tái)彎矩坐標(biāo)軸(單位:cm)根據(jù)公式6-11計(jì)算Mx,計(jì)算過(guò)程如下:N=F/4=4380.95/4=1095kNMx=2×1095×(1.3-0.5)=1752kN·m利用公式6-13與配筋圖(請(qǐng)見(jiàn)《金水制梁場(chǎng)工裝設(shè)計(jì)圖》),計(jì)算出Mx計(jì)算截面的受壓區(qū)高度為0.193m。而計(jì)算出的臨界受壓區(qū)高度為0.55m,所以受壓區(qū)高度滿足要求。此時(shí)Mx計(jì)算截面受壓區(qū)共19根Φ20鋼筋,將計(jì)算結(jié)果帶入公式6-13得到:所以承臺(tái)的正截面受彎承載力滿足要求。(三)承臺(tái)受沖切計(jì)算根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》5.9.7節(jié)規(guī)定,柱下矩形承臺(tái)受柱沖切的承載力(與基底角度大于45?)可按下列公式計(jì)算:(6-21)式中:hc、bc——分別為想x、y方向的主界面的邊長(zhǎng),均為0.8m;a0x、a0y——分別為x、y方向柱邊離最近樁邊的水平距離,均為32.22cm;β0x、β0x——由公式6-15求得,λ0x=a0x/h0,λ0y=a0y/h0,均應(yīng)滿足0.25~1.0的要求,計(jì)算得均為1.79;圖6-6柱對(duì)承臺(tái)的沖切示意圖則柱下矩形承臺(tái)受柱沖切的承載力為:所以承臺(tái)的抗沖切承載力滿足要求。承臺(tái)受剪切計(jì)算根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-2021)5.9.9節(jié)規(guī)定,柱下樁基承臺(tái),應(yīng)分別對(duì)柱邊的受剪承載力進(jìn)行驗(yàn)算。圖6-7承臺(tái)受剪計(jì)算坐標(biāo)軸(單位:cm)可按公式6-16~6-18計(jì)算,因?yàn)橥耆珜?duì)稱,所以只需要驗(yàn)算一個(gè)方向即可(Vx),結(jié)果如下:所以承臺(tái)的抗剪切承載力滿足要求。(五)局部受壓計(jì)算由于樁頂部反力一樣,所以這一部分與31.5m單層存梁臺(tái)座基本一致,不再重復(fù)。三、結(jié)論經(jīng)過(guò)以上計(jì)算可以得出,31.5m雙層存梁臺(tái)座樁身與承臺(tái)的設(shè)計(jì)均滿足使用要求。6.2.331.5m單層存梁臺(tái)座(換填墊層形式)根據(jù)表6-2所示,31.5m單層存梁臺(tái)座受豎向荷載2190.48kN,擴(kuò)大基礎(chǔ)采用C30鋼筋混凝土。一、地基計(jì)算荷載為F=2190.48kN,采用理正軟件進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算結(jié)果如下:計(jì)算項(xiàng)目:31.5m單層存梁臺(tái)座(換填墊層形式)地基處理計(jì)算[計(jì)算簡(jiǎn)圖][計(jì)算條件][基本參數(shù)]地基處理方法:換填墊層法[基礎(chǔ)參數(shù)]基礎(chǔ)類型: 矩形基礎(chǔ)基礎(chǔ)埋深: 2.000(m)基礎(chǔ)寬度: 4.600(m)基礎(chǔ)長(zhǎng)度: 8.500(m)基礎(chǔ)覆土容重: 20.000(kN/m3)豎向荷載: 2190.5(kN)[土層參數(shù)]土層層數(shù): 6地下水埋深: 12.000(m)壓縮層深度: 13.200(m)沉降經(jīng)驗(yàn)系數(shù): 0.400地基承載力修正公式:承載力修正基準(zhǔn)深度d0:0.500(m)序號(hào)土類型土層厚容重飽和容重壓縮模量承載力ηbηd(m)(kN/m^3)(kN/m^3)(MPa)(kPa)1粉土1.83018.24.51090.00.0001.502粉土2.74017.810.240150.00.0001.5003粉土3.22018.77.960110.00.0001.5004粉土2.66019.56.550155.00.0001.5005粘性土2.41020.420.45.37090.00.0001.6006細(xì)砂13.68021.521.526.000300.00.0003.000***ηb--基礎(chǔ)寬度地基承載力修正系數(shù)***ηd --基礎(chǔ)深度地基承載力修正系數(shù)[換填墊層參數(shù)]材料類型: A***A類:中砂、粗砂、礫砂、圓礫、角礫、石屑、卵石、碎石、礦渣等***B類:粉質(zhì)粘土、粉煤灰等***C類:灰土等壓縮模量: 10.000(MPa)承載力: 260.000(kPa)厚度: 0.600(m)頂面寬度: 5.800(m)底面寬度: 5.200(m)頂面長(zhǎng)度: 9.700(m)底面長(zhǎng)度: 9.100(m)壓力擴(kuò)散角: 0.000(°)計(jì)算結(jié)果:1.墊層承載力驗(yàn)算基底平均壓力pk: 80.0(kPa)基底最大壓力pkmax: 80.0(kPa)基底最小壓力pkmin: 80.0(kPa)基底自重壓力pc: 21.8(kPa)墊層承載力特征值fz: 279.1(kPa)pk<=fz,滿足!pkmax<=1.2*fz,滿足!因此換土墊層承載力滿足要求!2.換填墊層底面處承載力驗(yàn)算墊層應(yīng)力擴(kuò)散角θ: 0.0(度)墊層底附加應(yīng)力pz: 58.2(kPa)墊層底自重應(yīng)力pcz: 32.8(kPa)墊層底pz+pcz: 90.9(kPa)墊層底地基土承載力特征值fz: 125.5(kPa)pz+pcz<=fz,墊層底面地基土的承載力滿足要求!3.墊層尺寸驗(yàn)算按照構(gòu)造要求驗(yàn)算墊層頂面寬度和長(zhǎng)度:基礎(chǔ)底面寬度B: 4.600(m)墊層頂面寬度B1: 5.800(m)(B1-B)/2>=300mm,滿足構(gòu)造要求:墊層頂面寬度超出基礎(chǔ)底邊寬度不小于300mm!基礎(chǔ)底面長(zhǎng)度L: 8.500(m)墊層頂面長(zhǎng)度L1: 9.700(m)(L1-L)/2>=300mm,滿足構(gòu)造要求:墊層頂面長(zhǎng)度超出基礎(chǔ)底邊寬度不小于300mm!按應(yīng)力擴(kuò)散角驗(yàn)算墊層底面寬度和長(zhǎng)度:墊層底面寬度B2: 5.200(m)基底壓應(yīng)力傳遞到墊層底面處的應(yīng)力分布寬度B+2ztgθ: 4.600(m)墊層底面寬度B2>=B+2ztgθ,墊層底面滿足應(yīng)力擴(kuò)散要求!墊層底面長(zhǎng)度L2: 9.100(m)基底壓應(yīng)力傳遞到墊層底面處的應(yīng)力分布長(zhǎng)度L+2ztgθ: 8.500(m)墊層底面長(zhǎng)度L2>=L+2ztgθ,墊層底面滿足應(yīng)力擴(kuò)散要求!4.下臥層承載力驗(yàn)算土層號(hào)深度θpzpczpz+pczfz是否滿足(m)(度)(kPa)(kPa)(kPa)(kPa)21.830.058.233.391.5186.3滿足!34.5723.030.382.1112.4219.6滿足!47.7923.017.4142.3159.7354.7滿足!510.4523.012.1194.2206.2385.8滿足!612.8623.09.1234.7243.8976.8滿足!726.5423.72.9392.0395.01454.0滿足!***θ--土層的應(yīng)力擴(kuò)散角***pz--下臥層頂面處的附加應(yīng)力值***pcz--下臥層頂面處土的自重壓力值***fz--下臥層頂面處經(jīng)深度修正后的地基承載力特征值5.沉降計(jì)算沉降計(jì)算點(diǎn)坐標(biāo)(X0,Y0)=(0.000,0.000)層號(hào)厚度壓縮模量Z1Z2壓縮量應(yīng)力系數(shù)積分值(m)(MPa)(m)(m)(mm)(z2a2-z1a1)10.6010.0000.000.603.480.598820.034.5100.600.630.380.029832.7410.2400.633.3712.952.279343.227.9603.376.5910.351.415752.666.5506.599.255.470.615862.415.3709.2511.663.830.353370.3426.00011.6612.000.090.0399壓縮模量的當(dāng)量值:8.488(MPa)沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù):0.400總沉降量:0.400*36.55=14.62(mm)***Z1--基礎(chǔ)底面至本計(jì)算分層頂面的距離***Z2--基礎(chǔ)底面至本計(jì)算分層底面的距離二、基礎(chǔ)計(jì)算1、基礎(chǔ)抗剪強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算在制梁臺(tái)座兩個(gè)端頭采用擴(kuò)展基礎(chǔ),基礎(chǔ)的截面圖如上圖5-1所示。由于基礎(chǔ)采用臺(tái)階式擴(kuò)展基礎(chǔ),防止基礎(chǔ)被剪切破壞,因此驗(yàn)算兩個(gè)臺(tái)階處,其驗(yàn)算截面如下圖6-8所示。圖6-8擴(kuò)展基礎(chǔ)截面驗(yàn)算圖(單位:cm)根據(jù)圖5-7可知,在a和b截面為抗彎和抗剪最薄弱處,因此分別對(duì)這兩處進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)軟件計(jì)算可知,臺(tái)座基底最大壓力為Pmax=80+27.3=107.3kPa;取其作為計(jì)算荷載。(1)截面a驗(yàn)算根據(jù)《材料力學(xué)》剪應(yīng)力和彎曲應(yīng)力計(jì)算公式,其剪應(yīng)力和彎曲應(yīng)力計(jì)算如下所示。F=PmaxA=107.3×(1×8.5)=909.5kNτ=3F/2A=(3×909.5)×10-3/(2×1×8.5)=0.161MPaW=bh2/6=8.5×12/6=1.417m3σ=M/W=(909.5×1/2)×106/14.17×108=0.321MPa由于臺(tái)座采用的是C30混凝土,根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2021)表4.1.4可知,其抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[σ]=14.3MPa,其抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為[τ]=1.43MPa;以上計(jì)算最大正應(yīng)力σmax=0.161MPa<[σ]=14.3MPa,τ=0.321MPa<[τ]=1.43MPa,則制梁臺(tái)座截面a抗彎強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度滿足施工使用要求。(2)截面b驗(yàn)算根據(jù)《材料力學(xué)》剪應(yīng)力和彎曲應(yīng)力計(jì)算公式,其剪應(yīng)力和彎曲應(yīng)力計(jì)算如下所示。F=PmaxA=107.3×(1.5×8.5)=1368.1kNτ=3F/2A=(3×1368.1)×10-3/(2×1.5×8.5)=0.161MPaW=bh2/6=6.5×1.52/6=2.4375m3σ=M/W=(1368.1×1.5/2)×106/2.4375×109=0.281MPa由于臺(tái)座采用的是C30混凝土,根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2021)表4.1.4可知,其抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[σ]=14.3MPa,其抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為[τ]=1.43MPa;以上計(jì)算最大正應(yīng)力σmax=0.653MPa<[σ]=14.3MPa,τ=0.281MPa<[τ]=1.43MPa,則制梁臺(tái)座截面b抗彎強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度滿足施工使用要求。2、基礎(chǔ)抗沖切計(jì)算根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)規(guī)范》8.1.2節(jié)可知,無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)高度應(yīng)符合公式5-1要求。根據(jù)前面所述可知,制梁臺(tái)座橫向截面及剛性角如下圖5-8所示。圖6-10臺(tái)座橫向截面及剛性角圖(單位:cm)結(jié)合圖6-10,根據(jù)公式5-1無(wú)筋擴(kuò)展基礎(chǔ)高度計(jì)算如下所示。上臺(tái)階:;下臺(tái)階:根據(jù)圖6-10可知,圖中臺(tái)座端頭臺(tái)階基礎(chǔ)高度均為按選取的剛性角計(jì)算所得,則制梁臺(tái)座基礎(chǔ)高度滿足不配置鋼筋的要求;由上面驗(yàn)算抗剪和抗彎滿足施工使用的要求,則此基礎(chǔ)為剛性基礎(chǔ);由于基礎(chǔ)采用C30混凝土,從圖5-8中可知?jiǎng)傂越铅?lt;[α]=45?,則剛性角滿足施工使用的要求,制梁臺(tái)座構(gòu)造滿足抗沖切的要求。為防止沖擊荷載和振動(dòng)荷載對(duì)制梁臺(tái)座端頭基礎(chǔ)的影響,在制梁臺(tái)座頂和底配置Φ12@20cm、Φ10@20cm的鋼筋網(wǎng)片。6.3存梁臺(tái)座柱計(jì)算根據(jù)表6-2可知,最大荷載F=4380.95kN。立柱尺寸為80cm×80cm×70cm,為C35混凝土,鋼筋為HRB335。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2021)6.2.15節(jié)可知,鋼筋混凝土受壓構(gòu)件,正截面受壓承載力應(yīng)滿足下列公式規(guī)定:(6-22)式中:N——軸向壓力設(shè)計(jì)值;φ——鋼筋混凝土構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù),按該規(guī)范表6.2.15取為1;fc——混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,C35混凝土取16.7MPa;A——構(gòu)件截面面積;As——全部縱向鋼筋的截面面積。當(dāng)縱向鋼筋配筋率大于3%時(shí),公式6-2中的應(yīng)改用(A-As)代替。共32根20mm縱向鋼筋,可計(jì)算出,縱向配筋率為1.79%<3%。所以:通過(guò)計(jì)算可知,存梁臺(tái)座立柱軸心抗壓強(qiáng)度滿足要求。為防止柱頭開(kāi)裂,在柱頭上設(shè)置一層鋼筋網(wǎng)片,鋼筋采用HPB235直徑為10mm圓鋼間距為10cm,布置如下圖所示。圖6-11鋼筋網(wǎng)片布置圖(單位:cm)龍門(mén)吊基礎(chǔ)計(jì)算7.1龍門(mén)吊基礎(chǔ)布置在制梁臺(tái)座旁采用50t龍門(mén)吊,在鋼筋加工廠采用10t龍門(mén)吊,其地基采用彈性地基梁進(jìn)行計(jì)算。7.250t龍門(mén)吊基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)計(jì)算在制梁臺(tái)座旁采用三臺(tái)50t提梁機(jī)工作,主要吊運(yùn)內(nèi)模、鋼筋籠、端模等構(gòu)件。采用P50鋼軌,軌道總長(zhǎng)535m,選用100m進(jìn)行分析。根據(jù)廠家提供50t龍門(mén)吊自重78t,最大載重50t。輪距1.1m,支腿中心間距9.7m。由于10t龍門(mén)吊與50t基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)相同,所以只需要計(jì)算50t的即可?,F(xiàn)場(chǎng)吊運(yùn)最重物件為鋼筋籠(包括抽拔管),共649kN,長(zhǎng)度32.6m由兩臺(tái)提梁機(jī)共同工作。則每一個(gè)輪子下的輪壓計(jì)算如下:F=(780×2+649)/16=138kN50T龍門(mén)吊走行軌按照彈性地基梁來(lái)計(jì)算,將荷載布置在最不利的跨中位置,采用文克勒彈性地基梁進(jìn)行計(jì)算,并對(duì)此進(jìn)行配筋。計(jì)算時(shí)采用理正軟件“彈性地基梁計(jì)算程序”進(jìn)行計(jì)算,其計(jì)算結(jié)果如下所示。*********************************************************************50t龍門(mén)吊彈性地基梁計(jì)算書(shū)計(jì)算方法:文克爾有限元法*********************************************************************[計(jì)算簡(jiǎn)圖、位移圖、剪力圖、彎矩圖][計(jì)算條件][基本信息]是否配筋√選用混凝土規(guī)范國(guó)標(biāo)GB50010-2021結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)1.0結(jié)構(gòu)系數(shù)是否考慮自重√最小單元長(zhǎng)度(m)4.000簡(jiǎn)圖間距放大系數(shù)1.0[配筋信息]配筋方式雙筋混凝土等級(jí)C30縱筋級(jí)別HRB335箍筋計(jì)算√├箍筋級(jí)別HPB300└箍筋間距(mm)200as(mm)40配筋調(diào)整系數(shù)1.00[各跨信息]No.LIxBHAγuKERiRj110062.50.60.50.3250.2150030000固定自由注:L跨長(zhǎng),單位:mIx截面慣性矩,單位:m4/10000B截面底部寬度,單位:mH截面高度,單位:mA截面面積,單位:m2γ材料容重,單位:kN/m3u材料泊松比K基床系數(shù),單位:kN/m3E彈性模量,單位:MPaRi梁左端約束Rj梁右端約束[荷載信息]滿布恒載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)0.00恒載分項(xiàng)系數(shù)1.20滿布活載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)0.00活載分項(xiàng)系數(shù)1.40第1跨荷載信息編號(hào)類型荷載形式P1P2X1(m)X2(m)1恒載集中荷載138.0028.3002恒載集中荷載138.0029.4003恒載集中荷載138.0038.0004恒載集中荷載138.0039.1005恒載集中荷載138.0060.9006恒載集中荷載138.0062.0007恒載集中荷載138.0070.6008恒載集中荷載138.0071.700注:P1、P2對(duì)集中力單位:kN對(duì)分布荷載單位:kN/m[各單元計(jì)算結(jié)果]單元號(hào)XiXjQiQjMiMjDiDj10.004.0048.4116.62-124.331.940.0-3.024.008.0016.66-1.361.9428.24-3.0-6.638.0012.00-1.33-10.1728.243.47-6.6-8.2412.0016.00-10.15-14.663.47-47.77-8.2-9.6516.0020.00-14.66-8.04-47.77-99.78-9.6-15.1620.0024.00-8.0732.25-99.78-67.85-15.1-28.6724.0028.0032.15131.76-67.85238.34-28.6-46.0828.0028.30131.61141.45238.34279.29-46.0-46.9928.3029.40-24.1513.62279.29273.30-46.9-49.11029.4032.00-151.98-59.27273.30-1.41-49.1-49.41132.0036.00-59.2981.83-1.4143.18-49.4-49.31236.0038.0081.59152.1643.18277.14-49.3-48.51338.0039.10-13.4423.66277.14282.98-48.5-46.11439.1040.00-141.94-113.94282.98168.04-46.1-42.91540.0044.00-113.94-28.84168.03-95.08-42.9-24.31644.0048.00-28.98-2.29-95.08-143.36-24.3-12.31748.0050.00-2.360.00-143.36-145.26-12.3-10.81850.0052.00-0.002.36-145.26-143.38-10.8-12.31952.0056.002.3529.06-143.38-95.13-12.3-24.32056.0060.0028.98114.09-95.13167.99-24.3-42.92160.0060.90113.95141.96167.99282.95-42.9-46.12260.9062.00-23.6413.47282.95277.13-46.1-48.62362.0064.00-152.13-81.53277.1343.25-48.6-49.42464.0068.00-81.5359.6643.25-0.99-49.4-49.42568.0070.6059.41152.14-0.99274.07-49.4-49.12670.6071.70-13.4824.29274.08280.23-49.1-46.92771.7072.00-141.31-131.47280.23239.32-46.9-46.02872.0076.00-131.47-32.11239.31-66.68-46.0-28.52976.0080.00-32.267.21-66.68-100.49-28.5-14.83080.0084.007.1212.24-100.49-55.14-14.8-9.23184.0088.0012.216.78-55.14-16.19-9.2-8.33288.0092.006.781.74-16.190.00-8.3-9.03392.0096.001.74-0.440.001.67-9.0-9.83496.00100.00-0.430.001.67-0.00-9.8-10.5注:1.Xi單元i端坐標(biāo)(m)2.Xj單元j端坐標(biāo)(m)3.Qi單元i端剪力(kN)4.Qj單元j端剪力(kN)5.Mi單元i端彎矩(kN.m)6.Mj單元j端彎矩(kN.m)7.Di單元i端位移(mm)8.Dj單元j端位移(mm)[各跨計(jì)算結(jié)果]注:下面的“中”是指梁的幾何中點(diǎn),不一定是彎矩最大點(diǎn)跨號(hào):1左中右彎矩(kN.m):-124.33-145.260.00剪力(kN):48.410.000.00位移(mm):0.00-10.79-10.45上部縱筋(mm2):958.01114.9600.0下部縱筋(mm2):600.0600.0643.5箍筋(mm2):152.5152.5152.5截面驗(yàn)算:滿足滿足滿足注:1.輸出的內(nèi)力值不包括“結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0”。2.計(jì)算配筋時(shí),已經(jīng)將此系數(shù)考慮進(jìn)去根據(jù)以上電算可知,上縱筋配筋面積為1114.9mm2,下縱筋配筋面積為643.5mm2,箍筋間距為20cm,配筋面積152.5mm2。因此上部采用4根Φ20鋼筋,面積S=1256mm2>S理論=1114.9mm2;下部采用3根Φ20鋼筋,面積S=942mm2>S理論=643.5mm2,箍筋采用直徑為10@200mm鋼筋,面積S=157mm2>S理論=152.5mm2。梁采用C30混凝土,截面尺寸為60×50cm。靜載臺(tái)座計(jì)算由于靜載臺(tái)座采用自平衡式靜載臺(tái)座,根據(jù)設(shè)計(jì)資料可知靜載臺(tái)座反力架重115t,而現(xiàn)場(chǎng)采用的靜載臺(tái)座為雙層存梁臺(tái)座,此時(shí)反力架的荷載1150kN小于一片梁的荷載2190.48kN,所以此處不需要重復(fù)計(jì)算。九、施工注意事項(xiàng)所有地基處理必須達(dá)到要求的承載力后方可施工現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)會(huì)水面積確定截水溝尺寸的大小,截水溝必須采用混凝土澆筑以防止水滲入邊坡;在制梁、存梁過(guò)程中要監(jiān)測(cè)地基的沉降情況,如發(fā)現(xiàn)異常要及時(shí)處理。
中國(guó)企業(yè)物流運(yùn)作現(xiàn)狀及發(fā)展戰(zhàn)略探討摘要:自從2001年中國(guó)加入WTO之后,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)就更加激烈。每個(gè)企業(yè)為了提高自身的競(jìng)爭(zhēng)力,努力提高物流水平,降低物流成本。本文將中國(guó)物流現(xiàn)狀與發(fā)達(dá)的國(guó)家和地區(qū)的企業(yè)物流運(yùn)作模式進(jìn)行對(duì)比,提出了中國(guó)的企業(yè)物流發(fā)展戰(zhàn)略關(guān)鍵詞:企業(yè)物流現(xiàn)狀;運(yùn)行模式;發(fā)展戰(zhàn)略一、中國(guó)企業(yè)物流的運(yùn)作現(xiàn)狀及弊端
物流戰(zhàn)略是很多企業(yè)總體戰(zhàn)略中必須考慮到的一個(gè)重要因素。為了在市場(chǎng)中提升自我競(jìng)爭(zhēng)了,企業(yè)不斷在降低物流成本和提高物流水平上下功夫。無(wú)論是在國(guó)內(nèi)還是國(guó)際市場(chǎng)上,都能夠最大程度上的降低成本,同時(shí)又不減低服務(wù)水平,獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。企業(yè)物流的管理整體上來(lái)說(shuō)還是處于不完善的階段,大多停留在紙幣時(shí)代。比較先進(jìn)的企業(yè)已經(jīng)配備了電腦,但是依舊沒(méi)有形成系統(tǒng)的體系和網(wǎng)絡(luò)。EDL、個(gè)人電腦、人工智能、專家系統(tǒng)、通信和掃描等先進(jìn)的信息技術(shù)還未在物流運(yùn)作中廣泛地運(yùn)用。但是物流是一種新型的管理技術(shù),涉及領(lǐng)域?qū)拸V。因此物流管理人員要熟悉掌握企業(yè)內(nèi)物流和因此延伸的整條供應(yīng)鏈的管理知識(shí),掌握整個(gè)工藝流程,精通物流管理技術(shù)。而我國(guó)現(xiàn)在十分缺乏具備綜合物流知識(shí)的管理和技術(shù)人才,難以滿足企業(yè)物流現(xiàn)代化的需求。二、中國(guó)企業(yè)物流的發(fā)展戰(zhàn)略1990年以來(lái),在國(guó)外,物流已經(jīng)成為了該國(guó)一個(gè)重要的經(jīng)濟(jì)增
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