第九章 結(jié)構(gòu)配筋計(jì)算

8.4結(jié)構(gòu)配筋計(jì)算本次設(shè)計(jì)只對(duì)門機(jī)縱梁和前樁臺(tái)面板進(jìn)行配筋計(jì)算，配筋圖如碼頭面板配筋圖和門機(jī)縱梁配筋圖所示。8.4.1面板配筋計(jì)算⑴作面板在荷載作用下的彎矩圖，如圖8.27和8.28所示。圖8.27面板配筋計(jì)算數(shù)據(jù)⑵鋼筋混凝土的強(qiáng)度等級(jí)為C40，采用Ⅱ級(jí)鋼筋，結(jié)構(gòu)系數(shù)取1.2，環(huán)境類別為三類，混凝土保護(hù)層最小厚度為c=30mm?；炷粒?19.5鋼筋：=310，=210⑶截面尺寸長(zhǎng)邊=5600mm，=4500mm，=400mm板的計(jì)算跨度為：長(zhǎng)跨=+=5.6+0.18=5.78m短跨=+=4.5+0.04=4.54m高：h=400mm跨中截面最大彎矩設(shè)計(jì)值:長(zhǎng)跨=80.94,短跨=40.25。⑷配筋計(jì)算估計(jì)鋼筋直徑d=14mm，排成一排，所以得a=c+0.4×d=30+0.4×14=35.6mm。則截面的有效高度為=－a=400-35.6=364.4mm，面板取單位寬度計(jì)算b=1000mm。＜=0.544滿足要求。＜=0.15%則按最小配筋率配筋，但一般板常用配筋率范圍為0.4%～0.8%?；居?jì)算公式：（8-26）（8-27）其適用條件相應(yīng)為（8-28）（8-29）式中：——截面抵抗矩系數(shù)——相對(duì)受壓區(qū)計(jì)算高度。設(shè)計(jì)時(shí)可先由式（8-26）求出=再由式求出=將代入式（8-27）即可求得鋼筋截面面積配筋計(jì)算見表8-14。⑸混凝土裂縫寬度驗(yàn)算本次設(shè)計(jì)只驗(yàn)算長(zhǎng)期組合下，裂縫寬度是否合格。驗(yàn)算見表8-14。由《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的裂縫寬度驗(yàn)算公式：=（8-30）式中：——構(gòu)件受力特征系數(shù)，取=1.0。——鋼筋表面形狀系數(shù)，取=1.0?！奢d長(zhǎng)期作用影響系數(shù)，=1.6。——最外層縱向受拉鋼筋外邊緣距受拉區(qū)底部的距離，取30mm?！v向受拉鋼筋的有效配筋率，?！行芾炷两孛婷娣e()?！芾瓍^(qū)縱向鋼筋面面積()?！L(zhǎng)期組合計(jì)算的構(gòu)件縱向受拉鋼筋截面面積()。——鋼筋彈性模量，=。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件最大裂縫寬度允許值=0.2mm。⑹鋼筋構(gòu)造設(shè)置由于長(zhǎng)跨方向的彎矩較大鋼筋就放在下層，短跨方向的彎矩較小，鋼筋放在上層?？紤]到施工方便，將板在兩個(gè)方向各劃分為三個(gè)板帶，邊緣板帶的寬度均為較小跨度的1/4，其余為中間板帶。在中間板帶，按跨中最大彎矩值配筋。在邊緣板帶，單位寬度內(nèi)的鋼筋用量則為其相應(yīng)中間板帶鋼筋用量的一半，但不少于3根，取長(zhǎng)短跨邊緣板帶都為14@250。⑺鋼筋的錨固長(zhǎng)度由于是Ⅱ級(jí)鋼筋，錨固長(zhǎng)度為=30d=30×14=420mm。8.4.2軌道梁配筋計(jì)算（常用配筋法）⑴作梁在荷載作用下彎矩圖見圖8-49所示。圖8.28縱粱使用期彎矩圖圖8.28縱梁使用期剪力圖⑵配筋計(jì)算數(shù)據(jù)材料強(qiáng)度混凝土：C40號(hào)=19.5Ⅱ級(jí)鋼筋：=310，=210截面尺寸使用期：b=1000mm，=1850mm。支座邊緣截面剪力承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)值=1806.22KN跨中截面最大承載能力極限狀態(tài)彎矩設(shè)計(jì)值=1954.647支座截面最大承載能力極限狀態(tài)彎矩設(shè)計(jì)值=1845.56表8-15面板縱向受拉鋼筋計(jì)算表達(dá)計(jì)算截面計(jì)算內(nèi)容長(zhǎng)跨中截面長(zhǎng)跨支座截面?zhèn)渥⒖缰薪孛娑炭缰ё孛鎮(zhèn)渥?7.12850.65248.366.132 =0.0310.01620.01550.0212=0.03160.0164＜0.01560.0214＜符合795.87775411.85446392.57887539.09779=×100%0.1990%%0.1030%%＜不符0.0981%%0.1348%%＜不符選配鋼筋14@14014@20014@20014@200實(shí)配鋼筋1100770770770=×100%0.3019%0.1925%%＞符合0.1925%%0.1925%%＞符合0.09552270.11760030.12337780.0898445232157.523350150.2099205.6655=0.19424410.12841190.12178860.1737117符合⑶驗(yàn)算截面尺寸，為深受彎構(gòu)件。截面計(jì)算高度按下式確定：因?yàn)椋苑舷率剑菏街校ǔ休d能力極限狀態(tài)），故截面尺寸滿足要求。由于彎矩較大，估計(jì)需縱筋排二排，取三類工作環(huán)境，混凝土最小保護(hù)厚度為45mm，取a=60。=-a=1850-60=1790mm，b=1000mm，=1816.4mm。==1.816＜4.0由于=0.25×19.5×1000×1790=8726.25KN＞=2345.576KN。故截面尺寸滿足抗剪要求。對(duì)于矩形截面的一般受彎構(gòu)件，如能符合式8-31，則不需要進(jìn)行斜截面抗剪配筋計(jì)算，僅按構(gòu)造要求配筋。（8-31）由于>故不需要進(jìn)行斜截面抗剪計(jì)算，僅按構(gòu)造要求設(shè)置腹筋，并且不需設(shè)彎起鋼筋。⑷受彎承載力配筋計(jì)算由于＞，且＞1200,查《水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)》表4-1得梁的箍筋的最大間距=350mm。選配雙肢箍筋2φ10@200,==157.08=0.07854%<=0.12%按箍筋最小配筋率計(jì)算。計(jì)算縱向鋼筋（配筋計(jì)算見表8-16所示）表8-16軌道梁縱向受拉鋼筋計(jì)算表達(dá)計(jì)算截面計(jì)算內(nèi)容跨中截面最大彎彎矩支座截面最大彎彎矩備注2345.57762214.6772 =0.0364660.0344=0.0371550.035044＜符合4244.424454003.2422=×100%0.23370.2204＞符合選配鋼筋12251216+4228實(shí)配鋼筋5890.84876.2=×100%0.32430.2685＞符合0.08730.076622209.973239.50557=0.2410.238符合⑸混凝土裂縫寬度驗(yàn)算本次設(shè)計(jì)只驗(yàn)算長(zhǎng)期組合下，裂縫寬度是否合格。驗(yàn)算見表8-16鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件最大裂縫寬度允許值=0.25mm⑹鋼筋的錨固長(zhǎng)度Ⅱ級(jí)鋼筋，錨固長(zhǎng)度為＞30d=30×18=540mm。＞30d=30×22=660mmⅠ級(jí)鋼筋，錨固長(zhǎng)度為＞20d=20×10=200mm。但為了施工方便都取=300mm。8.4.3施工期配筋驗(yàn)算施工期跨中承載能力彎矩設(shè)計(jì)值=232.464＜=0.544=0.1388×(1-0.5×0.1388)=0.1292=0.1292×600×=1418.10=232.464＜=1418.10所以安全。⑵箍筋最小配筋率復(fù)核=157.08/(600×200)=0.131%＞0.12%滿足要求。9概預(yù)算分析本設(shè)計(jì)僅考慮計(jì)算第一方案中高樁碼頭結(jié)構(gòu)的工程概算，計(jì)算原則以《沿海港口建設(shè)工程概算預(yù)算編制規(guī)定》為依據(jù)，參照現(xiàn)有其他資料，對(duì)該方案進(jìn)行工程概算。9.1概預(yù)算編制依據(jù)⒈國(guó)家交通部頒布的有關(guān)法令和法規(guī)；⒉根據(jù)該泊位施工圖設(shè)計(jì)和施工組織設(shè)計(jì)；⒊國(guó)家交通部頒布2004年《沿海港口建設(shè)工程概預(yù)算編制規(guī)定》等5種定額；⒋江蘇基建主管部門頒發(fā)有關(guān)規(guī)定；9.2工程量及概算（見附表概算表）經(jīng)過(guò)計(jì)算，算得碼頭主體工程費(fèi)用為：基價(jià)定額總費(fèi)用為：4741916.55元。市場(chǎng)總價(jià)為：5041916.86元，工程概算金額為6767321.92元，其他費(fèi)用的計(jì)算結(jié)果見表9-1。表9-1其他費(fèi)用的計(jì)算序號(hào)項(xiàng)目計(jì)算公式（一）基價(jià)定額直接費(fèi)費(fèi)指按定額規(guī)定的的人工、材材料、船機(jī)機(jī)艘（臺(tái)）班班基價(jià)計(jì)算算的工、料料、機(jī)費(fèi)用用之和（二）定額直接費(fèi)指按工程所在地地的人工、材材料、船機(jī)機(jī)艘（臺(tái)）班班價(jià)格計(jì)算算的工、料料、機(jī)費(fèi)用用之和（三）其他直接費(fèi)（一）×4.77%（四）臨時(shí)設(shè)施費(fèi)（一）×1.55%（五）現(xiàn)場(chǎng)管理費(fèi)（一）×4.00%（六）直接工程費(fèi)（二）+（三）+（四）+（五）（七）企業(yè)管理費(fèi)[（一）+（三）+（四）+（五）]××6.0%%（八）財(cái)務(wù)費(fèi)用[（一）+（三）+（四）+（五）]××0.8%%（九）計(jì)劃利潤(rùn)[（一）+（三）+（四）+（五）+（七）+（八）]××7%（十）稅金[（六）+（七）+（八）+（九）]××3.388%（十一）專項(xiàng)費(fèi)用（1+稅率）×獨(dú)獨(dú)立計(jì)算的的費(fèi)用（十二）單位工程概算金金額（六）+（七）+（八）+（九）+（十）+（十一）10施工條件件、方法和和進(jìn)度10.1施工工條件自自然條件碼頭工程處的自自然條件詳詳見第2章。10.1.2施工外部部條件擬建碼頭工程位位于江蘇省省常熟市金金涇塘口下下游，現(xiàn)有有防汛大堤堤通道可作作為施工臨臨時(shí)道路，施施工用水、用用電均可依依托當(dāng)?shù)貤l條件得到解解決。10.1.3施工能力力分析擬建碼頭地處長(zhǎng)長(zhǎng)江下游，碼碼頭結(jié)構(gòu)屬屬常規(guī)高樁樁結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)長(zhǎng)江中下游游地區(qū)擁有有多家港口口專業(yè)施工工工程公司司，其技術(shù)術(shù)力量雄厚厚，施工設(shè)設(shè)備、機(jī)具具齊全，經(jīng)經(jīng)驗(yàn)豐富，完完全有能力力承擔(dān)本工工程的施工工任務(wù)。本工程施工難點(diǎn)點(diǎn)為沉樁和和澆筑靠船船平臺(tái)墩臺(tái)臺(tái)部分。根根據(jù)地質(zhì)勘勘察報(bào)告,,擬建碼頭頭區(qū)的持力力層為致密密砂層，借借鑒類似碼碼頭工程的的施工經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)，設(shè)計(jì)推推薦采用不不小于D880錘的大大型打樁船船進(jìn)行沉樁樁。墩臺(tái)部部分由于體體積較大，澆澆筑時(shí)容易易產(chǎn)生溫度度應(yīng)力造成成開裂，因因此，需采采取合適的的冷卻或保保溫系統(tǒng)和和科學(xué)的施施工組織以以保證工程程的順利實(shí)實(shí)施。10.2施工工方法10.2.1推薦方案案碼頭結(jié)構(gòu)構(gòu)施工方法法⑴樁基預(yù)應(yīng)力砼空心方方樁擬在固固定預(yù)制廠廠預(yù)制，用用船運(yùn)至施施工現(xiàn)場(chǎng)，采用打樁樁船錘擊沉沉樁。為了了加強(qiáng)基樁樁之間的連連接，防止止樁身折裂裂和變位，對(duì)對(duì)沉樁到位位的基樁應(yīng)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行行夾樁處理理。⑵橫梁碼頭平臺(tái)橫梁及及引橋橫梁梁均為現(xiàn)澆澆構(gòu)件，在在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行行澆注。⑶預(yù)制構(gòu)件的預(yù)制制和安裝縱梁、軌道梁、前前邊梁、后后邊梁、面面板、靠船船構(gòu)件等預(yù)預(yù)制構(gòu)件達(dá)達(dá)到要求強(qiáng)強(qiáng)度后，采采用起重船船吊運(yùn)、安安裝。⑷砼面層安裝預(yù)制砼面板板后現(xiàn)場(chǎng)澆澆注砼面層層。10.2.2碼頭結(jié)構(gòu)主主要施工順順序碼頭結(jié)構(gòu)主要施施工順序詳詳見施工順順序框圖。預(yù)制預(yù)應(yīng)力砼方樁預(yù)制預(yù)應(yīng)力砼方樁砼方樁的沉樁和鉆孔樁施工砼方樁的沉樁和鉆孔樁施工現(xiàn)澆下橫梁現(xiàn)澆墩臺(tái)部分現(xiàn)澆下橫梁現(xiàn)澆墩臺(tái)部分預(yù)制梁、板等預(yù)制構(gòu)件預(yù)制梁、板等預(yù)制構(gòu)件安裝梁、板等預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)澆上橫梁、砼面層現(xiàn)澆上橫梁、砼面層安裝碼頭附屬設(shè)備安裝碼頭附屬設(shè)備圖10.1施工工順序框圖圖10.3