预制场建设实施方案计算书.doc

目录目录1 1、计算依据、计算依据 1 12 2、设计标准、设计标准 1 12.1 钢筋混凝土设计参数 12.2 混凝土管桩设计参数 12.3 岩土设计参数 12.3 地质土层参数 23 3、设计荷载、设计荷载 2 23.1、预制梁自重 23.2 龙门吊荷载 24 4、管桩打设深度计算、管桩打设深度计算 3 34.1 设计荷载 34.2PHC 管桩入土深度计算 34.3PHC 管桩稳定性计算 45 5、根底计算、根底计算 4 45.1 制梁台座根底计算 45.2 存梁台座根底计算 85.3 龙门吊根底计算 116 6、结论建议、结论建议 13131 1、 计算依据计算依据1)市鹤港高速公路 HGTJ4 标施工图设计及工程地质勘查报告2)建筑地基根底设计规GB 50007-2011；3钢构造设计规GB50017-2003 4建筑构造荷载规GB50009-20125混凝土构造设计规6公路桥涵设计通用规7预制场建立方案设计图；8路桥施工计算手册；9建筑构造荷载规GB 50009-2012；10施工现场临时用电平安技术规JGJ46-2005。2 2、设计标准、设计标准2.12.1 钢筋混凝土设计参数钢筋混凝土设计参数抗压强度抗拉强度弹性模量编号材质fcMPaftMPaE MPa备注1HRB400260260205000容许值2HRB335220220205000容许值3C3010.91.130000容许值2.22.2 混凝土管桩设计参数混凝土管桩设计参数混凝土管桩采用 PHC-400-AB-95 型，容许承载力如下：抗弯抗剪抗拉抗压重量编号规格MkN.mVkNNkNRkNGkN/m备注1PHC-400AB8816453622882.37设计值2.32.3 岩土设计参数岩土设计参数根据地勘资料，岩土参数取值如下：侧阻力极限标准值端阻力极限标准值地基承载力特征值土层名称qikkPaqiskkPafakkPa人工填土2260-150淤泥14100050淤泥质土14120060粉质粘土502200全风化14060002.32.3 地质土层参数地质土层参数根据地勘资料，土层深度取值如下：地层编号地质情况层底高程m层厚(m)1填土-1.780.92淤泥-15.2813.53淤泥质土-19.784.54粉质黏土-38.4818.705全风化-55.216.73 3、设计荷载、设计荷载3.13.1、预制梁自重、预制梁自重各类型预制梁最大自重荷载如下：预制梁长度预制梁最大方量容重自重编号LmV (m3)kN/m3Gdz kN备注12531.626821.623041.1261068.633550.3261307.844064.4261674.43.23.2 龙门吊荷载龙门吊荷载1100t 龙门吊荷载龙门吊共 4 组走行轮箱，单组走行轮箱处有 3 个走行轮箱共 6 个走行轮 ，单组走行轮箱处最大荷载如下：GL*1=K*0.5*(0.5Glm+Gtc+0.5Gdz)=820.4kN其中： K=1.3 考虑水平荷载增大系数Glm=750 kN 龙门吊自重Gtc=50 kN 天车吊具自重Gdz=1674 kN 最大吊重40m 箱梁考虑 80t 龙门吊的自身荷载及最大起重量为 30m 箱梁，自身重量及起重荷载均小于100t 龙门吊荷载，则计算时采用 100t 龙门吊荷载计算。4 4、管桩打设深度计算、管桩打设深度计算4.14.1 设计荷载设计荷载根据预制管桩布置，制梁台座、存梁台座、龙门吊轨道均为管桩根底；单桩设计荷载如下;F1=0.25MA*(Gdz)=418.6kN 40m/35m 制梁台座单桩荷载F2=0.25MA*(Gdz)=327kN 30m 制梁台座单桩荷载F3=0.25MA*2Gdz=534.3kN 30m 存梁台座单桩荷载F4=0.25MA*2Gdz=837kN 40m 存梁台座单桩荷载F5=MA*GL*=820.4kN 大龙门吊轨道单桩荷载F6=MA*GL*=55kN 小龙门吊轨道单桩荷载4.2PHC4.2PHC 管桩入土深度计算管桩入土深度计算A400PHC 管桩承载力：Ra=/KukQ其中：u=d=1.26m 管桩的周长 D1=0.4m 管桩直径D2=0.21 管桩空心直径A=0.126 管桩毛截面面积AP=0.035桩端空心截面面积Aj=0.091 桩端净截面面积=0.8 桩端闭塞效应系数pK=2 构造平安系数最小入土深度计算结果见下表：入土深度摩阻力端承力承载力设计荷载编号名称H mqi kNqk kNRa kNF kN桩端持力层140m 制梁32373.8130.9504.7460.5粉质黏土230m 制梁28248.2130.9379.1294粉质黏土330m 存梁36499.5130.9630.4587.7粉质黏土440m 存梁44750.8130.9881.7879.1粉质黏土5大龙门吊根底44750.8130.9881.7833.1粉质黏土6小龙门吊根底28248.2130.9379.155.0粉质黏土则管桩竖向承载力满足上部荷载的要求。4.3PHC4.3PHC 管桩稳定性计算管桩稳定性计算1计算说明：根据管桩打设深度确定 40m 存梁区桩基打设深度最长，所以管桩稳定性计算以此类桩基为主。88kN.m PHC 预应力管桩最大开裂弯矩 满足要求5 5、根底计算、根底计算5.15.1 制梁台座根底计算制梁台座根底计算5.1.1 计算说明预制梁预制时，预制梁轴线与桩轴线对齐，间距4.9m，需计算制梁台座抗弯承载力、抗剪切承载力。5.1.2 建模计算1构造建模 采用 MIDAS 有限元软件建立梁单元模型，各构件均以实际截面模拟。2边界条件预制管桩位置约束位移和顺根底方向转动自由度。3荷载施加预制梁荷载简化为均布荷载荷载，施加在根底顶面相应位置。根底自重荷载在浇筑过程中由地基土承当，模型中不予考虑。5.1.3 荷载计算预制梁底部宽度为 1m，均布荷载：q=Gdz/2l=930.2kN/m其中：Gdz=1674.4kN 预制梁最自重L=0.9m 预制梁底座部宽度5.1.4 正截面配筋计算5.1.5 顶面配筋计算2) 制梁台座工字钢最大允许弯矩：111.6 kN.m，平安系数考虑为 1.5,。111.6 kN.m104.7kN.m，满足要求。5.25.2 存梁台座根底计算存梁台座根底计算5.2.1 计算说明预制梁双层存梁，预制梁轴线与台座中心线对齐、存放支点间距 0.6m，需计算存梁台座抗弯承载力、抗剪切承载力、局部混凝土承压能力。5.2.2 建模计算1构造建模采用 MIDAS 有限软件建立单元模型，各构件均已实际截面模拟。2边界条件预制管桩底固结，预制管桩与独立根底间固结。3荷载施加存放荷载简化为点荷载，施加在根底顶面相应位置。根底自重荷载在浇筑过程中由低级承当，模型中不考虑。4整体模型整体模型如下：5.2.3 荷载计算预制梁共计 4 个存放点，单个支点荷载：F=0.252G=837.2kN其中：2G=3348.8kN 双层存量最大自重5.2.4 正截面配筋计算5.2.5 顶面配筋计算2)计算配筋面积：AS=fcb*/fy=0.0mm2 其中： a=1 混凝土强度等级系数fc=10.9MPa C30 混凝土抗压强度容许值b=1000mm 受压区截面宽度fy=260MPa HRB400 钢筋抗拉强度容许值*=h0-(h02-2M/fcb)0.5=0.0mm 受压区高度h0=620mm 截面有效高度3实际配筋面积受力区实际配筋 4C20，实际面积： Ass=1256.6mm2As=0.0mm2满足要求。5.2.6 底面配筋计算2)计算配筋面积：AS=fcb*/fy=1759.8mm2 其中： a=1 混凝土强度等级系数fc=10.9MPa C30 混凝土抗压强度容许值b=1000mm 受压区截面宽度fy=260MPa HRB400 钢筋抗拉强度容许值*=h0-(h02-2M/fcb)0.5=0.0mm 受压区高度h0=570mm 截面有效高度3实际配筋面积受力区实际配筋 6C20，实际面积： Ass=1885mm2As=1759.8mm2满足要求4配筋率=ASS/bh0=0.0033Pmin=0.00155.2.7 抗剪力计算抗剪承载力：V=MIN(V1，V2)=864.6kNAs=837.5kN 满足要求V1=0.25hfcbh0=1553.3kNV2=0.7ftbh0+fyvASVh0/S=864.6 kN其中：h=1 截面高度系数fyv=260MPa HRB400 钢筋抗拉强度容许值ASV=266mm2箍筋截面面积2C12 箍筋d=16 箍筋直径n=2 同一截面箍筋的根数S=140mm 箍筋间距ft=1.1MPa C30 混凝土抗拉强度容许值5.35.3 龙门吊根底计算龙门吊根底计算5.3.1 弯矩图5.3.2 顶面配筋计算2)计算配筋面积：AS=fcb*/fy=4603.7mm2 其中： a=1 混凝土强度等级系数fc=10.9MPa C30 混凝土抗压强度容许值b=1200mm 受压区截面宽度fy=260MPa HRB400 钢筋抗拉强度容许值*=h0-(h02-2M/fcb)0.5=91.5mm 受压区高度h0=520mm 截面有效高度3实际配筋面积受力区实际配筋 10C25，实际面积： Ass=14908.7mm2As=4603.7mm2满足要求。5.3.3 底面配筋计算2)计算配筋面积：AS=fcb*/fy=4127.3mm2 其中： a=1 混凝土强度等级系数fc=10.9MPa C30 混凝土抗压强度容许值b=1200mm 受压区截面宽度fy=260MPa HRB400 钢筋抗拉强度容许值*=h0-(h02-2M/fcb)0.5=82mm 受压区高度h0=570mm 截面有效高度3实际配筋面积受力区实际配筋 9C25，实际面积： Ass=4417.9mm2As=1759.8mm2满足要求4配筋率=ASS/bh0=0.0065Pmin=0.00155.2.7 抗剪力计算抗剪承载力：V=MIN(V1，V2)=648.1kNF=487.5kN 满足要求V1=0.25hfcbh0=1700.4kNV2=0.7ftbh0+fyvASVh0/S=648.1 kN其中： h=1 截面高度系数fyv=260MPa HRB400 钢筋抗拉强度容许值ASV=226mm2 箍筋截面面积2C12 箍筋d=12 箍筋直径n=2 同一截面箍筋的根数S=200mm 箍筋间距ft=1.1MPa C30 混凝土抗拉强度容许值6 6、结论建议、结论建议1各构件强度、刚度满足规要求。2预制梁预制时，预制梁截面中心应对齐预制管桩，现场应在台座顶面标记预制位置。3梁场预制梁存放时，预制梁截面中心应对齐预制台座中心线，现场应在台座顶面标记存放位置。4预制梁存放时，严格按照设计要求设置支点。