中信江阴码头底模计算2讲解文档格式.docx
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Wx=80.5cm3、Ix=564cm4、截面面积:
A=18.51cm2;
8[16槽钢:
Wx=117cm3、Ix=935cm4、截面面积:
A=25.16cm2;
9[25a槽钢:
Wx=270cm3、Ix=3370cm4、截面面积:
A=34.91cm2;
10[25b槽钢:
Wx=282cm3、Ix=3530cm4、截面面积:
A=39.91cm2
11弹性模量E=2.1*105Mpa,Q235型钢容许强度N=170Mpa,施工荷载取0.3t/m2;
12单套36cm高钢抱箍允许受荷载30t
1、海轮泊位横梁承重结构设计与验算
①、选取最大跨距桩间距4m段为验算依据
W5-W6简化为最不利的简支结构计算模式设计与验算
a、均布荷载q
q=1.2m*1.9m*2.5t/m3+1.9m*0.3t/m2
=6.27t/m
=6.27*104N/m
b、跨中最大弯矩Mmax
Mmax=q*l2/8
=6.27*104N/m*4m*4m/8
=1.25*105N*m
c、组合槽钢的对x轴的惯性矩和截面抵抗矩
承重结构采用2*[32b
Ix=8140×
2=16280cm4
Wx=509×
2=1018cm3
d、强度验算
2*[32b:
δ=Mmax/Wx=1.25*105N*m/1018*10-6m3
=123MPa<
170Mpa(容许强度)。
采用2*[32b抗弯强度均满足要求。
e、挠度验算
fmax=5*q*l4/(384*E*I)=5*6.27*104N*m*256m4/(384*2.1*1011N/m2*16280*10-8m4)
=0.006m≤L/400=4m/400=0.01m。
挠度均满足要求。
结论:
海轮泊位下横梁4m段采用2*[32b槽钢满足要求。
f、格栅验算
取100×
100mm木方,间距400mm,格栅计算长度取1.2m,E=8.0×
104N/mm2。
则线荷载:
q=1.2×
0.4×
25+3×
0.4=13.2kN/m
Mmax=ql2[1-4×
(m/l)2]/8=13.2×
1.22[1-4×
(0.4/1.2)2]/8
=1.32kN.m
σ=Mmax/Wx=1.32×
106/(100×
1002/6)=7.92Mpa〈[σ]=10Mpa
故满足要求
g、底板验算
底板选用30mm厚木板,计算宽度取1.0m,按四跨连续梁计算。
q=62.7×
1.0=62.7kN/m
M=Kql2=0.107×
62.7×
0.42=1.073kN.m
σ=Mmax/Wx=1.073×
106/(1000×
302/6)=7.15Mpa〈[σ]=15Mpa
f=0.632×
ql4/100EI=0.632×
0.44/(100×
2.1×
100×
33/12)
=0.021mm〈[f]=L/500=0.3/500=0.6mm
结论,海轮泊位桩位间距4m段用2*[32b满足要求。
②、W7-W8段简化为最不利的悬臂结构计算模式设计与验算
Mmax=ql2(1-m2/l2)2/8
=6.27*104×
22(1-22/22)2/8
=3.14*104N*m
Ix=8140×
2*[32b组合
δ=Mmax/Wx=3.14*104N*m/1018*10-6m3
=30.8MPa<
抗弯强度均满足要求。
fmax=5*q*l4/(384*E*I)=5*3.14*104N*m*16m4/(384*2.1*1011N/m2*16280*10-8m4)
=0.0002m≤L/400=2m/400=0.005m。
fc=qml3(-1+4λ2+3λ3)/24EI=0.0015m<
[f]=2/250=0.008m
后沿W7-W8段采用2*[32b组合满足要求
2、海轮泊位前沿靠船构件承重结构设计与验算(最不利靠件组合系列KCG1)
前沿集中荷载F(靠船构件)的力臂L=1.6m,前沿2.3m区域砼按2.2m宽,1.2m高计算均布荷载
FL=1.6
a、荷载组合:
集中荷载F=165kN
均布荷载q=1.2×
2.2×
25+3=69KN/m
b、支座反力为用于验算吊筋
c、支座A的最大弯矩Mmax
Mmax=F*m+ql2/2
=165kN*1.6m+69*2.32/2=4.5*105N*M
d、强度验算:
采用6拼[32b组合
组合槽钢的对x轴的惯性矩和截面抵抗矩
Ix=8140*6=48840cm4
Wx=509*6=3054cm3
δ=Mmax/Wx=4.5*105N*m/3054m3
=147MPa<
170Mpa
抗弯强度满足要求。
e、前沿端部挠度验算:
fmax=F*m2*l(3+4*m/l)/(12*E*I)+qm3l(1+m/l)/8EI
=16.5*104N*m*1.6*1.6m2*1.8m(3+4*1.6/1.8)/(12*2.1*1011N/m2*48840*10-8m4)
+6.9*104N*m*2.33*1.8(1+2.3/1.8)/8*2.1*1011N/m2*48840*10-8m4=0.008m≤2.2/200=0.0115m,挠度满足要求。
计算依据,在W2处设置反压支点,防止反翘,同时在W3处亦设置反压加固
靠船构件承重主槽钢采用6*[32b组合前沿端部满足要求。
最不利靠件组合KCG1横梁W1-W2-W3段采用6*[32b组合槽钢满足要求,槽钢设置前沿上翘1-2cm。
3、海轮泊位前沿靠船构件承重结构设计与验算(小靠件组合系列KCG2)
前沿集中荷载F(靠船构件)的力臂m=1.65m,前沿2.3m区域砼按1.8m宽,1.2m高计算均布荷载
Fm=1.6
5
集中荷载F=116kN
1.8×
25+3=57KN/m
b、支座反力用于验算吊筋
=116kN*104N*1.65m+57*2.32/2=3.4*105N*M
采用4拼[32b组合
Ix=8140*4=32560cm4
Wx=509*4=2036cm3
δ=Mmax/Wx=3.4*105N*m/4*509*10-6m3
=167MPa<
=11.6*104N*m*1.65*1.65m2*1.8m(3+4*1.65/1.8)/(12*2.1*1011N/m2*32560*10-8m4)
+5.7*104N*m*2.33*1.8(1+2.3/1.8)/8*2.1*1011N/m2*32560*10-8m4=0.01m≤2.3/200=0.0115m,挠度满足要求。
靠船构件承重主槽钢采用4*[32b组合前沿端部满足要求,槽钢时设置前段考虑上翘1-2cm。
海轮泊位前沿KCG2型W1-W2-W3采用4*[32b组合槽钢满足要求。
4、内档泊位靠船构件承重结构设计与验算(以靠件组合KCG1为例)(46-74#)
前沿集中荷载F(靠件及现浇砼)的力臂l=1.45m,前沿2.1m段下横梁为均布荷载,横梁宽1.6m,高度1.2m。
Fm=1.45m
a、集中荷载F(靠船构件为集中荷载)
集中荷载F=12.5*104N
均布荷载q=1.6*1.2*25=48kN/m
=12.5*104N*1.45m+4.8*104N*2.12/2
=2.9*105N*M
采用4拼[32b
δ=Mmax/Wx=2.9*105N*m/4*509*10-6m3
=142MPa<
=12.5*104N*m*1.45*1.45m2*2.1m(3+4*1.45/2.1)/(12*2.1*1011N/m2*32560*10-8m4)
+4.8*104N*m*2.13*2m(1+2.1/2)/8*2.1*1011N/m2*32560*10-8m4=0.0073m≤2.1/200=0.015m,挠度满足要求。
上槽钢时抬高1~2cm,靠船构件承重主槽钢采用4拼[32b组合后沿端部满足要求。
内档泊位46-74#排架后沿采用4拼[32b组合槽钢满足要求。
5、内档泊位横梁承重结构设计与验算
选取桩间距N3-N4距离4.4m段为验算依据
N3-N4简化为最不利的简支结构计算模式设计与验算
q=1.2m*1.6m*2.5t/m3+1.6m*0.3t/m2
=5.3t/m
=5.3*104N/m
=5.3*104N/m*4.4m*4.4m/8
=1.28*105N*m
=126MPa<
fmax=5*q*l4/(384*E*I)=5*5.3*104N*m*375m4/(384*2.1*1011N/m2*16280*10-8m4)
=0.008m≤L/400=4.4m/400=0.011m。
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