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VII度。

第三章平面布置3.1總平面布置原則

碼頭總體布局應(yīng)考慮當(dāng)?shù)刈匀坏乩項(xiàng)l件,協(xié)調(diào)當(dāng)?shù)刈匀槐Wo(hù),合理布局碼頭岸線;碼頭相關(guān)規(guī)模的設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合設(shè)計(jì)船舶的安全運(yùn)行進(jìn)行;碼頭區(qū)域的道路布局應(yīng)方便合理,提高碼頭的整體效率;碼頭總體布局應(yīng)滿足政府規(guī)劃要求,高效合理利用岸線資源;碼頭區(qū)應(yīng)適當(dāng)留出部分水域,土地面積,留有余地,以備將來(lái)發(fā)展;結(jié)合實(shí)際情況,綜合參考相關(guān)設(shè)計(jì)和規(guī)定,在可行范圍內(nèi)合理布局,提高碼頭正常運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益;3.2設(shè)計(jì)船型由于石油運(yùn)輸?shù)囊蠛痛皣嵨坏囊螅⑶摇逗8劭偲矫嬖O(shè)計(jì)規(guī)范》中設(shè)定了不同船型的尺寸。綜合設(shè)定了設(shè)計(jì)靠泊的船型是50000噸級(jí)的滾輪,該船的船身長(zhǎng)度L=229m,船型的寬度大小為B=32.2m,船型的深大小為H=19.1m,船舶滿載時(shí)吃水深度為T=12.8m。3.3總體尺寸該碼頭設(shè)計(jì)泊位數(shù)為3,3個(gè)泊位均為5萬(wàn)噸級(jí)泊位。碼頭設(shè)計(jì)總長(zhǎng)為975米,其寬為30米,頂面設(shè)計(jì)標(biāo)高為3.8米。3.3.1碼頭泊位長(zhǎng)度《海港總平面設(shè)計(jì)規(guī)范》中有關(guān)于泊位長(zhǎng)度的規(guī)定,及碼頭泊位長(zhǎng)度有兩個(gè)必要的條件需要滿足:1.必須確保船舶靠離的安全進(jìn)行;2.要給船舶系纜的需要留下足夠的長(zhǎng)度。泊位長(zhǎng)度根據(jù)公式如下:(3.1)式中:Lb是設(shè)計(jì)碼頭的泊位長(zhǎng)度(m);L是設(shè)計(jì)時(shí)船的長(zhǎng)度(m);d是預(yù)留的富余長(zhǎng)度(m)。其中d的數(shù)值由下表查表3-1確定:表3-1泊位間富余長(zhǎng)度取值表(單位:)設(shè)計(jì)船長(zhǎng)(m)<4041~8586~150151~200201~230>230富余值d(m)58~1012~1518~2022~2530故取d的值為30m。端部泊位:Lb=L+1.5d=229+1.5×30=304m中間泊位:Lb=L+d=229+1×30=279m3.3.2航道設(shè)計(jì)尺度(1)航道布置原則①航道設(shè)計(jì)軸線應(yīng)避免和高頻大風(fēng)正交,以減少船舶在大風(fēng)下的航行困難;②航道設(shè)計(jì)軸線應(yīng)盡量平直,平順,以增強(qiáng)碼頭前水域的航行安全指標(biāo);③防波堤閘門外應(yīng)設(shè)置直線段,防止安全事故發(fā)生;④河道的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮選擇泥沙回流較少的區(qū)域,以減輕河道內(nèi)的疏浚負(fù)擔(dān)。航道設(shè)計(jì)水深(3.2)式中:D是航道的設(shè)計(jì)水深;T是船舶滿載時(shí)吃水深度;Z0是在航行時(shí)因?yàn)榇w會(huì)下沉而增加的船舶富余水深;Z1是因?yàn)榇褒埞窍鲁恋母挥嗌疃龋鋽?shù)值如下表3-3;Z2是波浪富余水深,Z2=KH4%-Z1;Z3是船舶因承受荷載不平衡而增加的尾吃水;Z4是備淤深度(m)。表3-3船舶龍骨下沉的富余深度(單位:m)DWT<50005000≤DWT<1000010000≤DWT<5000050000≤DWT<100000100000≤DWT<300000淤泥土0.20.20.30.40.4含淤泥沙、含粘土的沙、松沙0.30.30.40.50.6含沙或含粘土的塊狀石0.40.40.50.60.6巖石土0.50.60.70.80.8故取T=12.8m,Z0=1.3m,Z1=0.4m,Z2=0.5m,Z3=0.15m,Z4=0.4m;航道設(shè)計(jì)水深:D=12.8+1.3+0.4+0.5+0.15+0.4=15.45m航道設(shè)計(jì)寬度設(shè)計(jì)為雙向航道,航道寬度W的取值為:(3.3)式中:A指航跡帶寬度,公式:A=n(Lsinγ+B)(3.4)其中n和γ符合表3-4(橫風(fēng)≤7級(jí));表3-4飄逸倍數(shù)及風(fēng)壓偏角數(shù)值表橫風(fēng)V(m/s)V≤0.250.25<V≤0.50.5<V≤0.750.75<V≤1.0n1.811.691.591.45γ(°)371014所以A=1.69×(229×0.122+32.2)=101.63mB指設(shè)計(jì)船寬;C指富余間距,這里取C=B的值。所以航道設(shè)計(jì)寬度為:W=2×101.63+3×32.2=299.86m。3.3.3碼頭前沿高程碼頭前沿高程設(shè)計(jì)要求包括碼頭前沿的碼頭頂面高度及碼頭的底標(biāo)高,而這些數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)要求契合設(shè)計(jì)地的潮位高度和靠船要求等,不僅要保證高潮位不會(huì)給碼頭的工作帶來(lái)影響,也不能太低而影響靠泊。(1)碼頭前沿高程=設(shè)計(jì)水位+超高值基本標(biāo)準(zhǔn)值=設(shè)計(jì)高水位+1.0復(fù)核標(biāo)準(zhǔn)值=極端高水位+0.5(3.5)基本標(biāo)準(zhǔn)值=2.3+1.0=3.3m;復(fù)核標(biāo)準(zhǔn)值=3.3+0.5=3.8m>基本標(biāo)準(zhǔn)值;所以碼頭前沿高程取3.8m。碼頭前沿設(shè)計(jì)水深:D=T+Z1+Z2+Z3+Z4(3.6)所以D=12.8+0.4+0.5+0.15+0.4=14.15m。海底標(biāo)高=設(shè)計(jì)低水位-D=-1.6-14.15=-15.75m。3.3.4陸域設(shè)計(jì)高程一般情況下,碼頭后方陸域高程和碼頭的前沿相互等同相互貫通,所以在這里取3.8m。3.3.5碼頭前沿停泊水域尺度碼頭前沿停泊水域?qū)挾葢?yīng)該大于船舶的兩倍船設(shè)計(jì)寬度,以方便船舶的靠泊要求,在這里兩倍設(shè)計(jì)船長(zhǎng)為2B=232.2=64.4m,故取70m。3.3.6碼頭前船舶回旋水域直徑回旋水域直徑參照《海港總平面設(shè)計(jì)規(guī)范》取值。回旋水域直徑=2L=2229=458m3.3.7錨地錨地一般以防波堤為界,可以讓船舶在其中進(jìn)行停泊或者作業(yè)。此次魚山島碼頭的設(shè)計(jì),由于此處不能排除有臺(tái)風(fēng)的情況,所以港外錨地采用雙錨泊中的八字錨設(shè)計(jì),港內(nèi)錨地則采用雙浮筒系泊的方式。錨地面積港外錨地:R=L+4.5D+25(3.7)式中:R是圓形水域半徑;D是錨地水深,取16米;所以R=229+4.5×16+25=326m,面積S=πR2=333875.9m2。港內(nèi)錨地:S=L+2(r+l)(3.8)B=4b式中:S是所需水域長(zhǎng)度;B是所需水域?qū)挾龋籦是設(shè)計(jì)船寬;l是系纜的水平投影長(zhǎng)度,這里取30米;所以S=229+2×32=293m,B=4×32.2=128.8m,面積=293×128.8=37738.4m2。

3.3.8制動(dòng)水域在設(shè)定船舶制動(dòng)水域時(shí)應(yīng)盡量選擇在進(jìn)港的直線上設(shè)置,如果進(jìn)港的航道不允許設(shè)置如此長(zhǎng)的制動(dòng)水域時(shí),也可以設(shè)置為3到4倍設(shè)計(jì)船長(zhǎng)的曲線以減少對(duì)于航道的限制,制動(dòng)距離通常為設(shè)計(jì)船長(zhǎng)的3到4倍。此次設(shè)計(jì)中船舶制動(dòng)距離取800m。3.3.9碼頭前沿及堆場(chǎng)布置碼頭平面布置其基本模式是以生產(chǎn)區(qū)為單元,同一種類的設(shè)計(jì)建筑一般都相互靠近,設(shè)置在同一區(qū)域。計(jì)算①泊位數(shù)(3.9)式中:N是泊位數(shù);Q是碼頭年作業(yè)量(t);Pt是單個(gè)泊位的年通過(guò)能力(t)。其中泊位數(shù)取3個(gè)泊位。②碼頭年泊位通過(guò)能力(3.10)(3.11)式中:T是年日歷天數(shù),取365天;G是設(shè)計(jì)船型的實(shí)際載貨量,取50000噸;td是晝夜小時(shí)數(shù),取24小時(shí);tf是船舶輔助作業(yè)時(shí)間,取2小時(shí);是泊位利用率,取50%;是晝夜非生產(chǎn)時(shí)間之和,取4小時(shí)。所以該碼頭年貨運(yùn)量=Pt×3=27.839×106t。(2)平面布置運(yùn)輸工具:此次設(shè)計(jì)為重型裝備碼頭,設(shè)計(jì)的目的是運(yùn)輸一些重型裝備去到其他地方,要求是運(yùn)輸迅速。這里采取滾輪式牽引車來(lái)進(jìn)行這些重型裝備的運(yùn)輸,牽引車尺寸采取55t級(jí)的滾輪式大卡車,前輪荷載標(biāo)準(zhǔn)值500kPa,中輪荷載標(biāo)準(zhǔn)值1000kPa,后輪荷載標(biāo)準(zhǔn)值1166.7kPa。平面設(shè)計(jì):設(shè)計(jì)為順岸式布置,在碼頭上設(shè)計(jì)好重型裝備堆場(chǎng)、汽車待渡場(chǎng)、停車場(chǎng)、控制中心、公路等。碼頭全長(zhǎng)為975m,根據(jù)變形縫分為15段,碼頭寬度為30m,前方樁臺(tái)為10m,后方樁臺(tái)為20m。

第四章結(jié)構(gòu)選型4.1結(jié)構(gòu)選型基本原則結(jié)合實(shí)際,根據(jù)選址自然條件以及施工作業(yè)條件選取相應(yīng)的碼頭結(jié)構(gòu)形式;考慮建設(shè)工程時(shí)是否可以就地取材,充分利用工程區(qū)域材料資源,節(jié)省材料費(fèi)用;做好長(zhǎng)遠(yuǎn)的規(guī)劃,結(jié)合當(dāng)前發(fā)展概況及將來(lái)可能發(fā)展的方向來(lái)進(jìn)行選擇;比較幾種常見結(jié)構(gòu)選型的優(yōu)缺點(diǎn),綜合分析,選擇出合適的碼頭結(jié)構(gòu)型式。4.2結(jié)構(gòu)選型結(jié)構(gòu)形式分類中的不同碼頭有著不同的適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)。如在地基質(zhì)量高的地方,一般適用重力式碼頭,這種碼頭是利用自重和面板上的荷載作用來(lái)維持穩(wěn)定;板樁式碼頭則是通過(guò)板深埋在土中收到的土壓力和錨定結(jié)構(gòu)來(lái)保持整體穩(wěn)定,這就要求板樁式的地基質(zhì)量不能過(guò)大或過(guò)小;高樁式碼頭式則是現(xiàn)在最為廣泛應(yīng)用的碼頭形式,通過(guò)樁和縱橫梁傳遞荷載于地下來(lái)維持穩(wěn)定,軟土地基一般都采用高樁式結(jié)構(gòu)。因?yàn)橹凵揭攒浲恋鼗鶠橹鳎栽谥凵皆O(shè)計(jì)的碼頭一般都選擇采用高樁碼頭結(jié)構(gòu)形式。高樁碼頭有許多不同類型的上部結(jié)構(gòu),這些上部結(jié)構(gòu)有著各自的優(yōu)缺點(diǎn)和適用的條件。如對(duì)于梁板式結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),優(yōu)點(diǎn)是每個(gè)構(gòu)件的設(shè)計(jì)受力都比較合理,也可以自己進(jìn)行一些改動(dòng)來(lái)調(diào)整受力,并且可以采取預(yù)制結(jié)構(gòu),提高高樁建設(shè)的進(jìn)度,但是上部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,有許多不易清理的死角。可以適用于水位差小的情況如海邊;對(duì)于桁架式來(lái)說(shuō),整體性很好,但是施工很麻煩,比較適合河港;對(duì)于無(wú)梁板式來(lái)說(shuō),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單方便,但是整體性差,適合小型碼頭;對(duì)于承臺(tái)式來(lái)說(shuō),整體性好,但是施工復(fù)雜,對(duì)于地基有一定的要求。經(jīng)過(guò)對(duì)比得出,高樁梁板式結(jié)構(gòu)最為適合本次的設(shè)計(jì)要求,最為滿足當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件及施工條件。4.3結(jié)構(gòu)布置碼頭結(jié)構(gòu)尺度的確定上部結(jié)構(gòu)的寬度一般來(lái)說(shuō),采用寬樁臺(tái)的結(jié)構(gòu)對(duì)于高樁梁板式的受力更加有好處,由于樁臺(tái)被分為前方樁臺(tái)和后方樁臺(tái)兩種。對(duì)于前方樁臺(tái)的受力要求更加大,所以采用雙向板設(shè)計(jì),也設(shè)計(jì)了縱橫梁結(jié)構(gòu)來(lái)承擔(dān)受力,這里就把它寬度設(shè)計(jì)為10m寬。后方則受力要求比較低,收到的荷載相對(duì)而言也比較小,將它設(shè)計(jì)成20m的寬度。上部結(jié)構(gòu)的底高程上部結(jié)構(gòu)的底高程就像碼頭陸域部分的高程一致。在這取3.8米。靠船構(gòu)件的底高程靠船構(gòu)件的設(shè)計(jì)必須兼顧高潮時(shí)的水位和設(shè)計(jì)船舶的設(shè)計(jì)船吃水。在這取4.5米。結(jié)構(gòu)的分段在重裝碼頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須要考慮地面的沉降影響,公用跨式的變形縫對(duì)于地面的不規(guī)則沉降具有最大適用效果,所以在這里設(shè)計(jì)的變形縫取縫寬為4厘米,變形縫間距取65米,使碼頭沿岸線方向分為15段。樁基布置橫向排架中樁的布置碼頭的受力和碼頭前沿的總寬度對(duì)于橫向排架的設(shè)計(jì)具有很大的影響。由于無(wú)門機(jī)或大型起重設(shè)施的布置,輪壓荷載較平均,無(wú)需設(shè)立軌道梁,同時(shí)無(wú)需設(shè)立雙直樁或叉樁。樁采用等間距布置。此次設(shè)計(jì)的碼頭樁屬于摩擦樁,前方樁臺(tái)設(shè)計(jì)10米,取樁距為4米,設(shè)置3根。后方樁臺(tái)設(shè)計(jì)20米,取樁距為3.7米,設(shè)置5根,由于樁臺(tái)短,可能受到較大的船舶或者水流對(duì)于碼頭的影響作用,在前方樁臺(tái)端部中設(shè)置一組叉樁。前后方樁臺(tái)的樁距為3.5米,叉樁的傾斜度取3:1。斜樁施工時(shí)應(yīng)注意在平面內(nèi)扭轉(zhuǎn)20°。縱向排架中樁的布置在這里取前后方樁臺(tái)的排架間距一致,均為6米,且無(wú)縱向叉樁的設(shè)置。上部結(jié)構(gòu)的布置梁格布置在此次設(shè)計(jì)中,由于只承受車載荷載,后方樁臺(tái)不布置縱梁,前方樁臺(tái)設(shè)置縱梁。梁板選型前方樁臺(tái):整體性和剛度要求高。橫梁選用連續(xù)梁;縱梁選用連續(xù)梁;面板選用連續(xù)板。后方樁臺(tái):整體性要求和剛度要求不高。橫梁選用簡(jiǎn)支梁;無(wú)縱梁;面板選用簡(jiǎn)支板。4.4結(jié)構(gòu)構(gòu)造尺寸樁采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土方樁,尺寸為600mm×600mm,實(shí)心澆筑。樁帽平面形式為圓形,單樁的樁帽半徑取1500mm;叉樁處的樁帽半徑取2000mm。樁頂嵌入樁帽100mm處,預(yù)設(shè)好錨固長(zhǎng)度。橫梁斷面選型采用倒T型,橫梁高度為1500mm,采用疊合梁設(shè)計(jì),寬度為600mm。縱梁斷面選型選用矩形,縱梁高度為900mm,寬度采取600mm。面板采用預(yù)制板,板厚600mm。摩耗層厚度為100mm,鋪在面板上。

結(jié)構(gòu)計(jì)算5.1作用分析根據(jù)時(shí)間的變化,碼頭上的作用可分為持久效應(yīng)、可變效應(yīng)和偶然效應(yīng)。永久作用主要包括自重、預(yù)應(yīng)力等隨時(shí)間變化不大的作用。可變作用主要包括裝載載荷、移動(dòng)起重運(yùn)輸機(jī)械載荷等。堆貨荷載根據(jù)《荷載標(biāo)準(zhǔn)值表》中:前沿均布荷載為15kPa;前方堆場(chǎng)的構(gòu)件計(jì)算與整體計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)值取15kPa。牽引車拖車荷載標(biāo)準(zhǔn)值及平面尺寸:?jiǎn)为?dú)車重550kN;前軸受力,中軸受力,后軸受力;軸距3+1.4+7+1.4m,輪距1.8m;前輪面積0.3×0.2m2,中后輪面積0.6×0.2m2;如下圖5.1所示:圖5.1牽引車平面尺寸圖示單位:mm船舶荷載船舶不同的作用方式下產(chǎn)生的荷載。在這里設(shè)計(jì)船舶靠岸速度為0.1m/s,大于設(shè)計(jì)風(fēng)速時(shí),船舶進(jìn)入錨地避風(fēng)。在這里取設(shè)計(jì)風(fēng)速度為,設(shè)計(jì)水流流速為0.79m/s。風(fēng)荷載對(duì)于風(fēng)荷載橫向分力和縱向分力都按照下面公式計(jì)算:(5.1)(5.2)式中:是船體各自方向上水面受風(fēng)面積(m2);是設(shè)計(jì)速度各自方向上速度分量(m/s);是風(fēng)壓不均勻折減系數(shù)。根據(jù)《港口工程荷載規(guī)范》,當(dāng)油船半載或壓載時(shí):(5.3)(5.4)計(jì)算得知:Axw=3399.08m2,Ayw=734.36m2。船舶水面上最大橫向尺寸為船舶設(shè)計(jì)船長(zhǎng)229m,最大縱向尺寸為船舶設(shè)計(jì)型寬32.2m;由此可得,ζx=1.0,ζy=0.6;所以:水流力水流力如同風(fēng)荷載,各自方向上的反力如下:(5.5)(5.6)式中:是水流力不同方向分力;是水流力不同方向分力系數(shù);ρ是水的密度,取1.025t/m3;V是水流速度,取設(shè)計(jì)的0.79m/s;是橫向投影水下部分。由于:d/D=14.15/12.8=1.105,可知Cxsc=0.14,Cxmc=0.08;(5.7)可得B’=2419.75m2,所以:水流力縱向分力如下計(jì)算:(5.8)(5.9)(5.10)式中:是水流力縱向分力系數(shù);S是船舶吃水線以下表面積;Re是水流對(duì)船舶作用雷諾數(shù);b是系數(shù),取0.009;L是船舶吃水線長(zhǎng)度;υ是水的運(yùn)動(dòng)粘度系數(shù),取1.31×10-4m2/s。所以;其中船舶吃水線以下表面積按以下計(jì)算:所以系纜力在風(fēng)與流的共同作用,停泊的船會(huì)對(duì)碼頭產(chǎn)生一個(gè)橫向力和縱向力,這兩力的合力就被成為系纜力,公式如下:(5.11)式中:N是系纜力標(biāo)準(zhǔn)值;是橫向分力總和與縱向分力總和;K是系船柱受力不均勻系數(shù),取1.3;n靠泊船一次能夠接觸的系船柱個(gè)數(shù),這里取6個(gè),間距為30m;α,β是系船纜的傾角,取α為30°,β為15°。當(dāng)時(shí);當(dāng)時(shí);根據(jù)規(guī)范中50000DWT船舶的系纜力不應(yīng)低于650kN。所以綜合上述計(jì)算結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)系纜力荷載值為。船舶擠靠力采取橡膠護(hù)舷充當(dāng)防沖設(shè)施,這種布置方式屬于防沖設(shè)施間斷布置,橡膠護(hù)舷每隔7米設(shè)置,單艘船舶大致接觸33個(gè)橡膠護(hù)舷。擠靠力的計(jì)算方法如下:(5.12)式中:Kj是擠靠力不均勻系數(shù),采用1.3;n是與船舶接觸的防沖設(shè)施組數(shù)或個(gè)數(shù);所以船舶撞擊力其中公式如下:(5.13)式中:E0是船舶靠岸時(shí)的有效撞擊動(dòng)能;ρ是有效動(dòng)能系數(shù),這里取0.7;Vn靠船的設(shè)計(jì)速度,為。其他如冰荷載、直接的風(fēng)荷載都忽略不計(jì)。

5.2面板設(shè)計(jì)后方堆場(chǎng)處不設(shè)置縱梁,板為單行板。前方堆場(chǎng)處屬于四邊支承板,屬于雙向板。這里重點(diǎn)計(jì)算四邊與橫縱梁相連的雙向板。5.2.1計(jì)算原則施工期:預(yù)制面板搭接在橫梁上,可以按照簡(jiǎn)支板來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算;使用期:面板與縱、橫梁鏈接處使用混凝土進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)澆筑,所以面板簡(jiǎn)化為連續(xù)板進(jìn)行計(jì)算,并且按照規(guī)范中的均布荷載分布情況,取板跨中彎矩為0.525M,支座板處彎矩為-0.75M。5.2.2計(jì)算參數(shù)面板與橫縱梁之間的連接與尺寸如圖5.2、圖5.3所示:圖5.2面層縱向截面圖單位:mm圖5.3面層橫向截面圖單位:mm自重產(chǎn)生的跨中彎矩的計(jì)算跨度按簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)計(jì)算:簡(jiǎn)支板中,使擱置長(zhǎng)度e取0.15m。彎矩計(jì)算中,計(jì)算跨度公式如下:式中:l0為計(jì)算跨度;ln為凈跨度;h為板厚;e為板的擱置長(zhǎng)度。所以取l0為5.9m。連續(xù)板中,彎矩計(jì)算有以下式子:(5.14)式中:l為梁的中心距;B1為兩點(diǎn)上翼緣寬度。對(duì)于長(zhǎng)邊,B1=0.6m≤0.1l=0.6m,得到l0=6m。對(duì)于短邊,B1=0.6m>0.1l=0.4m,得到l0=4.4m。5.2.3荷載分析在施工期,荷載的作用可以分為永久作用和可變作用。永久作用指荷載隨時(shí)間的變化幾乎不變的作用。板的自重:現(xiàn)澆層預(yù)制板自重可變作用是荷載隨時(shí)間變化不可忽略的作用,其中可以分為短暫可變作用和持久狀況可變作用。其中短暫可變荷載中,取施工荷載為4kPa。預(yù)制板的尺寸為5700mm×3700mm對(duì)于堆貨荷載,前沿、前后樁臺(tái)的堆場(chǎng)荷載值都按照規(guī)范取。牽引車的前輪荷載標(biāo)準(zhǔn)值為500kPa,中輪荷載標(biāo)準(zhǔn)值為1000kPa,后輪荷載標(biāo)準(zhǔn)值為1166.7kPa。5.2.4荷載效應(yīng)計(jì)算施工期:按簡(jiǎn)支板永久作用:板自重彎矩計(jì)算:可變荷載:施工荷載q3=4kPa,彎矩計(jì)算:使用期:按四邊簡(jiǎn)支板永久作用板的彎矩同短暫期,M=48.74kN·m面層荷載:參考《建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)》:其計(jì)算系數(shù)f=0.00796,Mx=0.0750,My=0.0271。所以得跨中彎矩:支座彎矩:可變作用堆貨荷載對(duì)于車載荷載的影響相當(dāng)小,所以這兒的影響忽略不計(jì),僅考慮牽引車的荷載影響。55t級(jí)的滾輪式運(yùn)載車,前輪荷載標(biāo)準(zhǔn)值500kPa,中輪荷載標(biāo)準(zhǔn)值1000kPa,后輪荷載標(biāo)準(zhǔn)值1166.7kPa。車載荷載的傳遞范圍如下面公式計(jì)算:(5.15)式中:是同方向集中荷載的作用范圍;是最外面集中荷載的中心間距;是墊層厚度,這里取0.1m。所以參照《高樁碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》。由于對(duì)于非對(duì)稱的集中荷載所產(chǎn)生的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值可以進(jìn)行簡(jiǎn)單疊加,所以這里將卡車荷載拆分為前中后輪進(jìn)行彎矩的計(jì)算前輪彎矩標(biāo)準(zhǔn)值前輪屬于荷載作用在對(duì)稱軸上的算法,如圖5.4所示:圖5.4前輪的集中荷載圖其中;其計(jì)算式子如下:(5.16)(5.17)(5.18)(5.19)式中:α,β是系數(shù);P是集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值。對(duì)于α1、β1,,查表可得α1=0.206,β1=0.106;對(duì)于α2、β2,,查表可得α2=0.223,β2=0.123;所以跨中彎矩標(biāo)準(zhǔn)值為:中、后輪彎矩標(biāo)準(zhǔn)值中輪和后輪屬于荷載不作用在對(duì)稱軸上,采用B.0.2.2的做法,其圖示如5.5所示:圖5.6中輪的集中荷載圖其中;其計(jì)算式子如下:(5.20)(5.21)(5.22)(5.23)對(duì)于α1、β1,,查表可得α1=0.094,β1=0.057;對(duì)于α2、β2,,查表可得α2=0.129,β2=0.090;對(duì)于α3、β3,,查表可得α3=0.108,β3=0.078;對(duì)于α4、β4,,查表可得α4=0.113,β4=0.065;由此可得:所以跨中彎矩標(biāo)準(zhǔn)值為:中輪:后輪:綜合來(lái)看:連續(xù)板跨中彎矩為:連續(xù)板支座彎矩為:結(jié)果匯總為表5-1。表5-1面板彎矩匯總表(單位:)短跨中長(zhǎng)跨中短支座長(zhǎng)支座永久作用面板自重—48.74——面層自重1.391.62-1.98-2.31可變作用短暫狀況施工荷載—16.25——持久狀況滾輪卡車52.4117.9-74.9-168.55.2.5荷載效應(yīng)組合承載力極限狀態(tài)效應(yīng)組合按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),其基本表達(dá)式為:(5.24)式中:S是作用效應(yīng)基本組合的設(shè)計(jì)值;SGK是永久作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值,;SQK是可變作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值,CG,CQK是作用效應(yīng)系數(shù);γG,γQ是作用分項(xiàng)系數(shù),γG取1.05,γQ取1.2;GK,QK是荷載標(biāo)準(zhǔn)值。所以短跨跨中;長(zhǎng)跨跨中;短跨支座;長(zhǎng)跨支座。正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)是驗(yàn)算在保證正常使用的條件下,裂縫寬度和撓度不超過(guò)相應(yīng)的允許值,其基本表達(dá)式為:(5.25)短期效應(yīng)組合中,取為0.8。所以短跨跨中;長(zhǎng)跨跨中;短跨支座;長(zhǎng)跨支座。持久效應(yīng)組合中,取為0.6。所以短跨跨中;長(zhǎng)跨跨中;短跨支座;長(zhǎng)跨支座。5.2.6面板配筋計(jì)算施工期先搭接預(yù)制板于橫梁上,然后再澆筑混凝土于上部磨耗層和連接部位。兩個(gè)時(shí)期的受力截面也不同。本設(shè)計(jì)中選用C35混凝土,,取50mm,鋼筋采用HPB235類型,抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為。綜合上面所計(jì)算得出的數(shù)據(jù):其中對(duì)于板的配筋計(jì)算公式如下:(5.26)(5.27)(5.28)(5.29)長(zhǎng)跨最大彎矩為213.86kN·m,當(dāng)板的寬度較大時(shí),設(shè)計(jì)b取單位寬度,即1000mm:滿足要求。選用配筋率:滿足配筋率要求。長(zhǎng)跨最大負(fù)距為-204.63kN·m:滿足要求。選用配筋率:滿足配筋率要求。短跨最大彎距為64.34kN·m:滿足要求。選用配筋率:滿足配筋率要求。短跨最大負(fù)距為-91.96kN·m:滿足要求。選用配筋率:滿足配筋率要求。5.2.7板的驗(yàn)算根據(jù)規(guī)范規(guī)定,如果板不能通過(guò)承載力的一些驗(yàn)算,就應(yīng)該采取預(yù)應(yīng)力鋼筋來(lái)增強(qiáng)板的強(qiáng)度。受沖切方向的承載力驗(yàn)算,其公式如下:(5.30)式中:是結(jié)構(gòu)系數(shù),這里取1.2;是受沖切承載力系數(shù),這里取0.7;是軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,這里取1.8mPa;是受沖切承載力的有效高度,取450mm;其中局部荷載承載力設(shè)計(jì)值為280kN。最后得滿足承載力要求。裂縫寬度驗(yàn)算板的抗裂縫寬度可按照下面公式計(jì)算:(5.31)(5.32)式中:是鋼筋表面形狀的影響系數(shù),這里取1.4;是荷載長(zhǎng)期效應(yīng)組合的系數(shù),這里取1.5;是保護(hù)層厚度,這里取20mm;是鋼筋的直徑;是縱向受拉鋼筋的有效配筋率,如果,則取,如果,則取;是受拉區(qū)計(jì)算的有效截面積,在這里取較大的一側(cè)來(lái)進(jìn)行計(jì)算;是混凝土的彈性模量,這里取;是在長(zhǎng)期效應(yīng)組合下的作用在受拉區(qū)的鋼筋應(yīng)力。按下面公式計(jì)算:(5.33)長(zhǎng)跨最大彎矩為213.86kN·m,取所以滿足要求。長(zhǎng)跨支座負(fù)距為-204.63kN·m,取所以滿足要求。短跨最大彎距為64.34kN·m,取所以滿足要求。短跨最大負(fù)距為-91.96kN·m,取所以,滿足要求。5.3縱梁設(shè)計(jì)縱梁是碼頭設(shè)計(jì)的一個(gè)十分重要的結(jié)構(gòu),它可以起到傳遞荷載,承受荷載的作用,讓整體框架的穩(wěn)定性提高。一般來(lái)說(shuō),縱梁要設(shè)置在有門機(jī)或者是火車軌道的下部來(lái)起到支承的作用。但對(duì)于高樁梁板式碼頭來(lái)說(shuō),其碼頭長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其寬度,所以必須設(shè)置設(shè)置縱梁來(lái)增加它的縱向剛度。縱梁的計(jì)算荷載一般來(lái)說(shuō)由3大部分組成,即縱梁自重;門機(jī)或者軌道等荷載直接需要縱梁支承的荷載;面板的自重及面板承受的荷載導(dǎo)致的支座反力。此次設(shè)計(jì)中不設(shè)計(jì)門機(jī)或者火車,運(yùn)輸工具以滾輪式牽引車代替。縱梁截面面積,如圖5.6所示:圖5.6縱梁截面尺寸單位:mm截面面積矩:截面軸心位置(自下而上):縱梁截面慣性矩:對(duì)于組合截面的慣性矩公式如下(5.34)(5.35)(5.36)式中:是某一截面的寬度;是某一截面的高度;是某一截面的面積;是某一截面的形心在坐標(biāo)系上的坐標(biāo)值。所以斷面尺寸,混凝土彈性模量5.3.1計(jì)算原則在施工期時(shí),縱梁的計(jì)算方式按照簡(jiǎn)單支承的方式,即縱梁與面板的鏈接屬于鉸接不屬于固定樁基,縱梁的截面僅僅考慮預(yù)先裝配的部分;在使用期時(shí),對(duì)于較小的工程,縱梁可按照剛性支承連續(xù)梁的計(jì)算來(lái)簡(jiǎn)化步驟,縱梁截面套用疊合部分。5.3.2計(jì)算參數(shù)簡(jiǎn)支梁計(jì)算跨度彎矩計(jì)算時(shí),公式如下:所以取簡(jiǎn)支梁剪力計(jì)算時(shí),取連續(xù)梁計(jì)算跨度彎矩計(jì)算時(shí),公式如下:當(dāng),;當(dāng),所以取計(jì)算跨度剪力計(jì)算時(shí),取計(jì)算跨度。5.3.3荷載分析持久狀況:面板、縱梁及現(xiàn)澆部分自重:。短暫狀況:碼頭前沿堆貨荷載滾輪式牽引車前軸標(biāo)準(zhǔn)值60kN,中軸標(biāo)準(zhǔn)值2×120kN,后軸標(biāo)準(zhǔn)2×140kN;軸距3+1.4+7+1.4m,輪距1.8m;前輪面積0.3×0.2m2,中后輪面積0.6×0.2m2;5.3.4荷載效應(yīng)分析持久狀況荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)分析施工期:只存在縱梁自重,面板的自重則由橫梁承擔(dān)。預(yù)制部分的縱梁自重:;;。承載能力極限狀態(tài):正常使用極限狀態(tài):使用期:按照剛性支承連續(xù)梁的計(jì)算方法,碼頭被變形縫分成15份,每段碼頭長(zhǎng)度為65m,即每段為10跨連續(xù)梁。永久作用面層自重:面板上的荷載分配如圖5.7所示:圖5.7橫縱梁上的荷載分配向縱梁傳遞的面層荷載:將面層荷載轉(zhuǎn)化為縱梁的均布荷載即向縱梁傳遞的外側(cè)面層荷載:縱梁自重:綜上所述,我們可以得知作用與縱梁上的均布荷載值為:計(jì)算縱梁在均布荷載下的彎矩和剪力值按照五跨連續(xù)梁的形式,如下:彎矩值(5.37)式中:是彎矩計(jì)算系數(shù)。根據(jù)《靜力計(jì)算手冊(cè)》中的規(guī)定。

跨中彎矩值:支座彎矩值:將數(shù)據(jù)記錄在表5-4中。剪力值(5.38)式中:是剪力計(jì)算系數(shù),其數(shù)值及其計(jì)算方法同上。臨近支座上的最大剪力值:將數(shù)據(jù)記錄在表5-5中。

表5-4永久作用下縱梁各跨彎矩表(單位:)跨中彎矩支座彎矩0.0750.0320.044-0.105-0.079-0.079-0.10564.9727.7238.12-90.95-68.43-68.43-90.95表5-5五跨梁支座剪力表(單位:)0.394-0.6050.526-0.4740.5-0.50.474-0.5260.605-0.39456.81-87.2475.85-68.3572.1-72.168.35-75.8587.24-56.81(2)短暫作用短暫作用主要是堆貨荷載和流動(dòng)的裝卸車載荷載等。其中對(duì)于縱梁所受的荷載來(lái)說(shuō),堆貨荷載可以忽略不記,這里僅考慮車載荷載對(duì)縱梁的作用。當(dāng)卡車位于梁跨中心是,在梁的兩側(cè)會(huì)受到同樣大小的荷載,如圖5.8所示的那樣:圖5.8牽引車荷載分布通過(guò)力的平衡方程計(jì)算:(5.39)(5.40)綜上所述,單量牽引車進(jìn)行運(yùn)輸時(shí)通過(guò)結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器中的移動(dòng)荷載求解,計(jì)算縱梁在移動(dòng)荷載下的彎矩值和剪力值,其結(jié)果如下表5-6和表5-7所示:

表5-6移動(dòng)荷載下各跨中彎矩值表(單位:)跨中彎矩支座彎矩75.6356.8257.498.7417.5817.588.74-15.13-21.37-26.24-64.78-57.14-57.14-64.78表5-7五彎矩支座剪力表(單位:)75.642.0181.247.5686.4110.285.317.3483.436.25-6.25-83.43-7.34-85.31-10.2-86.41-7.56-81.24-2.01-75.645.3.5荷載效應(yīng)組合所以將永久作用和短暫作用在縱梁上的荷載繪制成縱梁使用期彎矩表:表5-8縱梁使用期正彎矩表(單位:)作用M值A(chǔ).面層和縱梁自重64.97—27.72—38.12B.牽引車荷載75.638.7456.8217.5857.49承載能力極限狀態(tài)。算式1.2A+0.98B0.98B1.2A+0.98B0.98B1.2A+0.98B結(jié)果152.088.5788.9517.23102.08正常使用長(zhǎng)期效應(yīng)。算式A+0.6B0.6BA+0.6B0.6BA+0.6B結(jié)果110.355.2461.8110.5572.61正常使用短期效應(yīng)。算式A+0.8B0.8BA+0.8B0.8BA+0.8結(jié)果125.476.9973.1814.0684.11

表5-9縱梁使用期負(fù)彎矩表(單位:)作用M值A(chǔ).面層和縱梁自重—-90.95—-68.43—B.牽引車荷載-15.13-64.78-21.37-57.14-26.24承載能力極限狀態(tài)。算式0.98B1.2A+0.98B0.98B1.2A+0.98B0.98B結(jié)果-14.83-172.62-20.94-138.11-25.72正常使用長(zhǎng)期效應(yīng)。算式0.6BA+0.6B0.6BA+0.6B0.6B結(jié)果-9.08-129.82-12.82-102.71-15.74正常使用短期效應(yīng)。算式0.8BA+0.8B0.8BA+0.8B0.8B結(jié)果-12.11-142.77-17.09-114.14-20.99上述的圖表是在不同的情況下,根據(jù)不同的要求和條件而進(jìn)行的效應(yīng)組合。不同的組合條件下有不同的效應(yīng)組合系數(shù)。如長(zhǎng)期效應(yīng)組合時(shí),而在短期組合中。只要清楚了組合中的系數(shù)取值,就可以靈活的運(yùn)用計(jì)算所得到的縱梁彎矩值。其組合效應(yīng)的公式如下:(5.41)式中:是結(jié)構(gòu)重要性系數(shù),區(qū)分的不同安全等級(jí)的建筑物的結(jié)構(gòu)安全要求;、是分別在永久作用及一般可變作用下的分項(xiàng)系數(shù);則是效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值,包括永久和可變作用;同時(shí)綜上表5-5和表5-7,繪制縱梁使用期剪力表:

表5-10縱梁使用期正剪力表(單位:)作用V值A(chǔ).面層和縱梁自重56.81—75.85—72.1B.牽引車荷載75.642.0181.247.5686.41承載能力極限狀態(tài)。算式1.2A+0.98B0.98B1.2A+0.98B0.98B1.2A+0.98B結(jié)果142.311.97170.647.41171.21正常使用長(zhǎng)期效應(yīng)。算式A+0.6B0.6BA+0.6B0.6BA+0.6B結(jié)果102.191.21124.594.54123.95正常使用短期效應(yīng)。算式A+0.8B0.8BA+0.8B0.8BA+0.8B結(jié)果117.321.61140.846.05141.23表5-11縱梁使用期負(fù)剪力表(單位:)作用V值A(chǔ).面層和縱梁自重—-87.24—-68.35—B.牽引車荷載-6.25-83.43-7.34-85.31-10.2承載能力極限狀態(tài)算式0.98B1.2A+0.98B0.98B1.2A+0.98B0.98B結(jié)果-6.13-186.45-7.19-165.62-10正常使用長(zhǎng)期效應(yīng)算式0.6BA+0.6B0.6BA+0.6B0.6B結(jié)果-3.75-137.31-4.41-119.54-6.12正常使用短期效應(yīng)算式0.8BA+0.8B0.8BA+0.8B0.8B結(jié)果-5-153.98-5.87-136.61-8.165.3.6縱梁配筋計(jì)算該縱梁的斷面尺寸為600mm×900mm,凈跨為5.6m,排架間距為6m。材料選擇C40,。跨高比為:,所以縱梁的受力情況為受彎;鋼筋采用熱軋Ⅱ鋼筋,抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為。正截面的受彎承載力計(jì)算。受彎構(gòu)件配筋公式如下:(5.42)(5.43)(5.44)(5.45)式中:是受彎承載力的彎矩設(shè)計(jì)值,大小則取承載能力極限狀態(tài)下彎矩設(shè)計(jì)值;是內(nèi)力臂,其計(jì)算方式如下面所示:對(duì)于縱梁跨中彎矩截面:(5.46)對(duì)于縱梁支座彎矩截面:(5.47)根據(jù)上面的數(shù)據(jù)可得跨中截面:支座截面:跨中彎矩所以取來(lái)計(jì)算配筋,得所以選用跨中彎矩所以取來(lái)計(jì)算配筋,得所以選用跨中彎矩所以取來(lái)計(jì)算配筋,得所以選用支座彎矩所以取來(lái)計(jì)算配筋,得所以選用支座彎矩所以取來(lái)計(jì)算配筋,得所以選用5.3.7縱梁驗(yàn)算斜截面抗剪能力驗(yàn)算(5.48)當(dāng)時(shí):(5.49)當(dāng)時(shí):(5.50)式中:是受彎構(gòu)件鋼筋時(shí)的有效高度,由于縱梁時(shí)常位于水下,混凝土最小保護(hù)層不應(yīng)該小于45mm,這里取保護(hù)層為50mm,則所以所以所以取計(jì)算大于剪力最大值171.21kN,所以滿足斜截面抗剪要求。

5.4橫梁設(shè)計(jì)由于橫梁的跨長(zhǎng)一般較短,常在前方樁臺(tái)端部設(shè)置叉樁以抵抗船舶的撞擊力。在這里將橫向排架的樁臺(tái)剛度分為柔性樁臺(tái)。在設(shè)置了叉樁后,由于作用的力大部分被叉樁承擔(dān),整個(gè)排架幾乎無(wú)位移,可以簡(jiǎn)化為鉸接來(lái)進(jìn)行計(jì)算。且在荷載作用下,前方樁臺(tái)的橫梁采取連續(xù)梁的方法計(jì)算。5.4.1計(jì)算參數(shù)施工期:彎矩計(jì)算跨度:所以這里取剪力計(jì)算跨度:使用期:彎矩計(jì)算跨度:剪力計(jì)算跨度:5.4.2荷載分析永久作用分析面板自重:縱梁自重:橫梁自重:可變作用分析船舶荷載:系纜力風(fēng)速設(shè)計(jì)為撞擊力船速設(shè)計(jì)為堆貨荷載:按照規(guī)范取;牽引車的車載荷載:牽引車前軸設(shè)計(jì)值30kN,中軸設(shè)計(jì)值120kN,后軸設(shè)計(jì)值為140kN。5.4.3荷載效應(yīng)計(jì)算不同時(shí)期的結(jié)構(gòu)斷面數(shù)據(jù)如下:施工期:截面積:0.775中和軸:0.62m慣性矩I:0.1174EI:混凝土彈性模量E:使用期:截面積:1.175中和軸:0.94m慣性矩I:0.2873EI:混凝土彈性模量E:樁的軸向剛度系數(shù)可以通過(guò)下面公式來(lái)求出:(5.51)式中:是樁的自由長(zhǎng)度;是樁的混凝土彈性模量,取;是樁截面面積,采用。(5.52)R是單樁的極限承載能力設(shè)計(jì)值(5.53)則由上式得,取。其中樁的分布如圖5.9所示:圖5.9樁的自由長(zhǎng)度示意圖由幾何知識(shí)求得為:由此可得單樁的軸向剛性系數(shù)分別為:支座剛性系數(shù)公式:?jiǎn)螛断禂?shù):(5.54)叉樁系數(shù):(5.55)得每個(gè)支座的剛性系數(shù)分別為:計(jì)算的基本體系見圖5.10:圖5.10五彎矩作用圖(5.56)(5.57)(5.58)(5.59)(5.60)(5.61)(5.62)(5.63)(5.64)(5.65)支座剛性系數(shù)帶入上述公式得:荷載按照不同的結(jié)構(gòu)分別通過(guò)上面公式來(lái)求:其中橫梁的計(jì)算跨度可以取簡(jiǎn)支梁形式,即跨度長(zhǎng)度取3.8m。梁和面板自重,如下圖5.11:圖5.11橫梁荷載作用圖跨中彎矩。面層自重,如下圖5.12:圖5.12面層荷載作用圖跨中彎矩堆貨荷載,如下圖5.13:圖5.13堆貨荷載作用圖縱梁自重,如下圖5.14:圖5.14縱梁作用荷載圖跨中彎矩船舶荷載系纜力:,,系纜力作用于橫梁上的分配系數(shù)為,所以:,對(duì)橫梁中和軸產(chǎn)生的力矩為。撞擊力撞擊力作用于橫梁上的分配系數(shù)為,所以:,對(duì)橫梁中和軸產(chǎn)生的力矩為。擠靠力:對(duì)橫梁中和軸產(chǎn)生的力矩為,綜上可得:,跨中彎矩在施工時(shí),橫向排架上的各個(gè)部件的自重荷載計(jì)算。橫梁自重采取五彎矩方程的方法進(jìn)行計(jì)算橫梁自重,各跨的反力及彎矩為:反力剪力彎矩(5.66)安裝橫梁時(shí)各樁的反力為:靠船構(gòu)件:,面板自重:,各項(xiàng)系數(shù)分別為:,求得支座彎矩為:安裝靠船構(gòu)件、縱梁時(shí)的反力值:靠船構(gòu)件連系梁其產(chǎn)生的反作用力為:現(xiàn)澆接頭施工期時(shí)產(chǎn)生的總共反力為:5.4.4荷載效應(yīng)組合持久效應(yīng)組合:根據(jù)下面關(guān)于計(jì)算持久效應(yīng)組合的公式:(5.67)求出最不利情況下的橫梁跨中彎矩、支座彎矩、剪力根據(jù)如下公式:(5.68)將橫向爬架的跨中彎矩化簡(jiǎn)為如下公式:(5.69)根據(jù)如下公式(5.70)得各支座的簡(jiǎn)化反力為:(5.71)綜上所述,得出:使用期跨中最大負(fù)矩:1291.91kN·m使用期支座最大彎矩:62.59kN·m短暫效應(yīng)組合:短暫效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值按下式確定:(5.72)因施工荷載相比之下可以忽略不計(jì),所以彎矩如下:施工期時(shí)跨中最大彎矩為:210.06kN·m施工期時(shí)跨中最大負(fù)矩為:-334.32kN·m5.4.5橫梁配筋計(jì)算使用期跨中最大負(fù)矩:橫梁將配置雙排筋,所以取,滿足要求。查鋼筋表取此時(shí)計(jì)算配筋率:使用期跨中最大彎矩:橫梁將配置單排筋,所以取,滿足要求。此時(shí)計(jì)算配筋率:不滿足最小配筋率,故取查鋼筋表取施工期跨中最大負(fù)矩:橫梁將配置單排筋,所以取,滿足要求。此時(shí)計(jì)算配筋率:不滿足最小配筋率,故取查鋼筋表取施工期跨中最大彎矩:橫梁將配置單排筋,所以取,滿足要求。此時(shí)計(jì)算配筋率:不滿足最小配筋率,故取查鋼筋表取配制箍筋最大剪力取,因?yàn)樗园凑兆钚∨浣盥视?jì)算:配置雙肢箍。5.4.6橫梁驗(yàn)算橫梁的抗裂驗(yàn)算如下公式:(5.73)公式算法如同板的驗(yàn)算,所以易得使用期跨中最大負(fù)矩:故應(yīng)該選擇預(yù)應(yīng)力鋼筋。使用期跨中最大彎矩:取滿足要求。施工期跨中最大負(fù)矩:取應(yīng)該選擇預(yù)應(yīng)力鋼筋。施工期跨中最大彎矩:取可以滿足要求。

5.5樁基設(shè)計(jì)此次設(shè)計(jì)中的樁皆為摩擦樁。樁的荷載設(shè)計(jì)值僅考慮承載能力極限狀態(tài)中的持久作用和持久組合而不用考慮可變荷載或者時(shí)偶然荷載。樁的設(shè)計(jì)中包括豎向承載力驗(yàn)算,樁身內(nèi)力數(shù)值計(jì)算,樁的整體強(qiáng)度計(jì)算。5.5.1計(jì)算原則樁身計(jì)算可以采取嵌固點(diǎn)法,按照剛性樁臺(tái)來(lái)計(jì)算所受的持久組合下的內(nèi)力。短暫作用相比于持久組合對(duì)于樁基的作用太少了,所以忽略不計(jì)。5.5.2計(jì)算參數(shù)樁頂高程:3.4m;樁尖高程:-41.3m;直樁樁長(zhǎng):;叉樁樁長(zhǎng):直樁計(jì)算長(zhǎng)度:。5.5.3荷載效應(yīng)分析通過(guò)各個(gè)樁的支座反力來(lái)求軸向力。樁軸向力計(jì)算公式如下:直樁:叉樁:自重荷載:堆貨荷載:船舶荷載:5.5.4荷載效應(yīng)組合持久效應(yīng)的持久組合公式如下:(5.74)綜合上述數(shù)據(jù),將持久荷載效應(yīng)組合匯總為表5-12:表5-12軸向力匯總表(單位:)①自重742.32682.58885.71885.71671.74669.48②堆貨47.01155.13196.73196.7317141.88③船舶荷載508.1-122.16.616.611.43449.62效應(yīng)組合①×1.2+0.7×1.4×②+0.7×1.4×③①×1.2+0.7×1.4×②①×1.2+1.4×②+0.7×1.4×③①×1.2+1.4×②+0.7×1.4×③①×1.2+0.7×1.4×②+0.7×1.4×③①×1.2+0.7×1.4×②+0.7×1.4×③組合值1434.8971.11344.81344.89751066.35.5.5樁的配筋正截面承載力計(jì)算如下:正截面受壓承載力,可按下式進(jìn)行計(jì)算:(5.75)式中:是穩(wěn)定系數(shù),在這里根據(jù)《水工鋼筋混凝土》中的附錄表,這里取。滿足要求。主筋:主筋選用;樁尖則用3根主筋。箍筋:箍筋選用;樁尖長(zhǎng)度800mm。結(jié)論此次設(shè)計(jì)為魚山島重型裝備碼頭的畢業(yè)設(shè)計(jì)。舟山市魚山島目前正處于飛速發(fā)展之中,

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