高樁梁板式碼頭課程設(shè)計(jì)

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1、2008級(jí)港口水工建筑物課程設(shè)計(jì)一、必要性說明課程設(shè)計(jì)是對(duì)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決一個(gè)實(shí)際工程問題的檢驗(yàn)（要求基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)）。所涉及到的知識(shí)包括材料力學(xué)﹑結(jié)構(gòu)力學(xué)﹑水工鋼筋混凝土、港口水工建筑物，因此要求學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)、表達(dá)清楚，有較強(qiáng)的工作能力和查閱和利用資料的能力，同時(shí)也為本課程的期末考試及畢業(yè)設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。應(yīng)很好地珍惜這一次機(jī)會(huì)，鍛煉自己的能力，要求全部用手算不用電算，已達(dá)到概念清楚。二、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容1．面板設(shè)計(jì)1）按整體板計(jì)算板的內(nèi)力2）面板配筋計(jì)算（略）2．橫向排架計(jì)算包括縱向梁系計(jì)算。1）計(jì)算橫梁在恒載作用下截面的內(nèi)力以及樁力由于縱梁是預(yù)制的，然后整體

2、連結(jié)，故面板、縱梁在橫梁上產(chǎn)生的恒載反力按簡(jiǎn)支計(jì)算。（即橫向排架施工期的內(nèi)力計(jì)算）；2）計(jì)算使用荷載作用下（不考慮輪胎吊）縱梁傳給橫梁的集中力按剛性支承連續(xù)梁計(jì)算，（按五跨連續(xù)梁計(jì)算，影響線加載）；3）計(jì)算單位垂直力作用下在排梁的縱梁放置處橫梁的內(nèi)力及樁力，按柔性樁臺(tái)計(jì)算；（單位力法）4）計(jì)算單位水平力和單位端彎矩作用下橫梁的內(nèi)力及樁力；5）經(jīng)作用效應(yīng)組合得到橫梁的內(nèi)力及樁力；6）作用效應(yīng)最不利組合，以求出最大內(nèi)力及樁力；7）橫梁配筋計(jì)算（略）。3．繪結(jié)構(gòu)總圖1）選擇并布置碼頭附屬設(shè)備2）繪碼頭平面、立面及橫斷面圖。（要求手工繪圖）4．編制課程設(shè)計(jì)計(jì)算書1）設(shè)計(jì)資料2）面板

3、內(nèi)力計(jì)算3）橫向排架內(nèi)力計(jì)算4）計(jì)算成果表格5）附圖三、面板內(nèi)力計(jì)算（一）施工期內(nèi)力計(jì)算1、預(yù)制板放置在縱梁上，在現(xiàn)場(chǎng)澆注砼時(shí)作腳手板（模板）使用，此時(shí)砼沒有達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，故預(yù)制板按簡(jiǎn)支板計(jì)算。（荷載包括板的自重、施工荷載）（1）計(jì)算跨度：彎矩，剪力（2）內(nèi)力計(jì)算（考慮2.5KN/m2的施工荷載）計(jì)算彎矩和剪力2、預(yù)制板吊運(yùn)驗(yàn)算，（略）（工作中必須驗(yàn)算）一般采用四點(diǎn)吊，可按四點(diǎn)支承板進(jìn)行計(jì)算。（查建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)或鋼筋混凝土教材附錄）（二）使用期內(nèi)力計(jì)算現(xiàn)澆砼已達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，此時(shí)應(yīng)按裝配式整體板計(jì)算，計(jì)算荷載包括自重、堆貨，q=20KN/m2，16T輪胎吊及鐵路荷載。（

4、1）自重作用下的內(nèi)力（2）堆貨產(chǎn)生的內(nèi)力（3）16T輪胎吊產(chǎn)生的內(nèi)力（4）鐵路荷載產(chǎn)生的內(nèi)力（5）作用效應(yīng)組合（找出內(nèi)力達(dá)到最大值所可能出現(xiàn)的控制作用組合）注意：在斷面設(shè)計(jì)時(shí)，由于選合板在施工期和使用期的有效斷面不同，恒載和使用荷載產(chǎn)生的內(nèi)力不能直接疊加，應(yīng)根據(jù)不同斷面，分別按其相對(duì)應(yīng)的荷載求出配筋，實(shí)際采用的鋼筋斷面面積應(yīng)等于兩者之和。（配筋略）四、縱向梁系的計(jì)算縱向梁系的計(jì)算在課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書上并沒有直接要求，但是由于橫向排架的計(jì)算是相互聯(lián)系的，須計(jì)算使用荷載作用下如門機(jī)、鐵路荷載、堆貨等荷載作用下縱梁傳給橫梁的集中反力，而該集中發(fā)力即為縱梁在各種荷載作用下的支座反力。因

5、此，我們須做縱向梁系的計(jì)算，具體計(jì)算可按五跨連續(xù)梁進(jìn)行計(jì)算。（提供五跨連續(xù)梁內(nèi)力影響線圖）五、橫向排梁的內(nèi)力計(jì)算（一）橫梁的結(jié)構(gòu)型式橫梁采用倒T形斷面，為現(xiàn)場(chǎng)澆注砼結(jié)構(gòu)。在施工時(shí)，首先澆筑下橫梁F2，待下橫梁砼達(dá)到一定強(qiáng)度后安裝預(yù)制板、梁；然后澆筑上橫梁F1和板（梁現(xiàn)場(chǎng)澆注部分）。根據(jù)施工情況，在橫梁計(jì)算中分別按施工時(shí)期（橫梁計(jì)算斷面面積為F2）和使用時(shí)期（橫梁計(jì)算斷面面積為F=F1+F2）兩個(gè)階段進(jìn)行計(jì)算。（二）樁臺(tái)特征1橫梁的幾何特征（1）橫梁斷面積及中和軸位置（2）橫梁慣性矩施工時(shí)期：I=F2的慣性矩使用時(shí)期：I=F1+F2的慣性矩（3）砼彈性模量砼的設(shè)計(jì)抗壓標(biāo)號(hào)為C

6、25。施工時(shí)期，假定下橫梁砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%時(shí)進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件安裝，即施工時(shí)期砼的計(jì)算標(biāo)號(hào)為25×70%=17.5，取C20號(hào)。。2基樁特征采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土樁，樁的斷面尺寸為50cm×50cm空心方樁，空心樁直徑D=27cm。樁砼斷面積F=砼抗壓標(biāo)號(hào)為C40號(hào)，砼的彈性模量：T/=KN/3壓縮系數(shù)K1）樁的壓縮系數(shù)摩擦樁的壓縮系數(shù)可按下式計(jì)算：(m/T)式中：—樁在土面上的長(zhǎng)度（m）—樁材料的彈性模量（T/）—樁斷面積（）C—樁的剛性系數(shù)（T/m）按規(guī)范：—樁的極限承載力=220T，可按在此可取C=170=170×220=37400T/m求各樁的壓縮系數(shù)可列表計(jì)算樁號(hào)12

7、342)橫梁支承點(diǎn)的壓縮系數(shù)a.叉樁根據(jù)虎克定律可得：可推出b.直樁：=0，K同上可算出各支撐點(diǎn)的壓縮系數(shù)。（三）計(jì)算荷載（先弄清楚梁格布置）縱梁為簡(jiǎn)支梁1恒載（施工期荷載，按簡(jiǎn)支計(jì)）1）作用在外邊梁L1處的恒載P1護(hù)輪坎：P1=混凝土墊層：P2=面板：P3=，其中B的計(jì)算寬度應(yīng)取門機(jī)軌道梁中距的一半。預(yù)制外邊梁：P4=迭加：P=P1+P2+P3+P42)靠船構(gòu)件，縱向橫撐和牛腳產(chǎn)生的恒載=P1+P2+P3=59.8KN合力作用點(diǎn)距碼頭外邊緣的距離e=0.40m。3）作用在起重機(jī)梁處的恒載P2（按簡(jiǎn)支計(jì)算支座反力）