钢套箱设计计算方案
钢套箱计算书
2004-8-15 2004-8-24
21
8— 3 .8#承台施工
2004-8-25 2004-11-2
3
二、设计参数确定
1）设计水位 根据徐六泾站 1982 年～2001 年 20 年连续潮位系列资料统计，各农历月多 年平均高、低潮位和历年月实测最高、最低潮位见下表：
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
5
5— 5 .5#吊箱末节壁板安装下放
2004-11-15 2004-12-9
6
5— 6 .内支撑安装
2004-12-10 2004-12-19
7
5— 7 .悬吊系统安装
8
5— 8 .5#底板堵漏
2004-12-20 2004-12-29 2004-12-30 2005-1-9
9
5— 9 .5#封底混凝土施工
1
5— 1 .5#吊箱第一节安装
2004-9-16 2004-10-10
2
5— 2 .临时悬吊系统、导向系统安装 2004-9-26 2004-10-5
3
5— 3 .5#吊箱首节安装
2004-10-11 2004-10-20
4
5— 4 .5#吊箱次节壁板安装下放
2004-10-21 2004-11-14
2）封底混凝土施工阶段 该阶段主要确定如下几个参数：吊点的结构与数量、底板的受力情况确定、 吊点系统受力情况确定
11
12
高潮位均值 1.44 1.62 1.78 1.92 2.14 2.34 2.35 2.29 2.01 1.69 1.42 1.39
实测高潮位 2.82 2.88 2.93 3.11 3.58 4.36 4.83 4.21 3.66 3.43 2.73 2.91
承台钢套箱设计计算书(DOC)
水中承台施工方案——经调查分析，桥位处施工水位拟定是为5.0m。
围堰的顶标高为施工水位+0.5安全高度+0.2m波浪高约▽5.7m.如下图所示：2.5m面板厚 =6mm横向肋为：[ 10 ＠500竖向肋为：I 14a ＠500面板四周设∟140×140×10角钢与相邻面板连接，连接螺栓开孔Ф22mm，孔距150mm单排，螺栓M 20*65mm钢套箱拟设三层围令，上层围令设置标高▽4.5m处为内围令；中层围令设置标高▽2.5m处为外围令，下层围令设置标高▽0.7m处为外围令。
两层外围令旨在方便承台的施工。
尽量缩短承台工期，且两道外围令均在河床面上，日后由潜水工切割，将其回收。
一、设计依据1、仪扬河大桥施工图设计；2、实测河床断面图；3、历年的水文资料；4、各种桥涵设计、施工规范和设计计算手册；二、方案可行性研究及其对策1、筑岛围堰：根据施工图设计，主墩承台顶面在河床面以上，墩位处水深5.0m左右。
如采用土围堰（包括草袋土围堰或木桩土围堰），则围堰较高，必须将围堰做得很大。
这样压缩航道不但对航运产生不利影响，且工程量很大，费工费时，土壤又缺乏，无论是从工期还是造价上均不够合理，同时在施工过程中还存在巨大风险，故此方案不能采纳。
2、钢套箱围堰：利用钢管桩脚手平台拼装，下沉钢套箱比较方便，而且钢套箱仅需下沉2.5m左右是完全可能的。
在本桥的地质条件下，下沉2.5m最好采用单壁钢套箱，由于本身自重虽较小，但下沉较浅，这完全是可能的。
且单壁钢围堰待承台浇筑后又能回收利用，经济上及工期上均是合理的。
综上，最后研究决定，采用单壁钢围堰施工承台。
三、套箱围堰平面尺寸及标高的确定1、套箱围堰的标高拟定顶标高：根据历年水文资料及一般以十年一遇的水位作为施工水位，故将施工水位定为▽5.0m，因流速不大，只考虑0.7m安全高度，所以套箱围堰顶标高为5.7m；底标高：承台底标高为0.0m，封底混凝土厚度拟定为1.2m，围堰吸泥下沉后用蛇皮袋装粘土铺平的处理高度约为0.3m，再考虑套箱的底脚切入河床表面0.8m，则底脚标高应为-2.3m。
承台钢套箱设计计算书讲诉
水中承台施工方案——经调查分析，桥位处施工水位拟定是为5.0m。
围堰的顶标高为施工水位+0.5安全高度+0.2m波浪高约▽5.7m.如下图所示：2.5m面板厚 =6mm横向肋为：[ 10 ＠500竖向肋为：I 14a ＠500面板四周设∟140×140×10角钢与相邻面板连接，连接螺栓开孔Ф22mm，孔距150mm单排，螺栓M 20*65mm钢套箱拟设三层围令，上层围令设置标高▽4.5m处为内围令；中层围令设置标高▽2.5m处为外围令，下层围令设置标高▽0.7m处为外围令。
两层外围令旨在方便承台的施工。
尽量缩短承台工期，且两道外围令均在河床面上，日后由潜水工切割，将其回收。
一、设计依据1、仪扬河大桥施工图设计；2、实测河床断面图；3、历年的水文资料；4、各种桥涵设计、施工规范和设计计算手册；二、方案可行性研究及其对策1、筑岛围堰：根据施工图设计，主墩承台顶面在河床面以上，墩位处水深5.0m左右。
如采用土围堰（包括草袋土围堰或木桩土围堰），则围堰较高，必须将围堰做得很大。
这样压缩航道不但对航运产生不利影响，且工程量很大，费工费时，土壤又缺乏，无论是从工期还是造价上均不够合理，同时在施工过程中还存在巨大风险，故此方案不能采纳。
2、钢套箱围堰：利用钢管桩脚手平台拼装，下沉钢套箱比较方便，而且钢套箱仅需下沉2.5m左右是完全可能的。
在本桥的地质条件下，下沉2.5m最好采用单壁钢套箱，由于本身自重虽较小，但下沉较浅，这完全是可能的。
且单壁钢围堰待承台浇筑后又能回收利用，经济上及工期上均是合理的。
综上，最后研究决定，采用单壁钢围堰施工承台。
三、套箱围堰平面尺寸及标高的确定1、套箱围堰的标高拟定顶标高：根据历年水文资料及一般以十年一遇的水位作为施工水位，故将施工水位定为▽5.0m，因流速不大，只考虑0.7m安全高度，所以套箱围堰顶标高为5.7m；底标高：承台底标高为0.0m，封底混凝土厚度拟定为1.2m，围堰吸泥下沉后用蛇皮袋装粘土铺平的处理高度约为0.3m，再考虑套箱的底脚切入河床表面0.8m，则底脚标高应为-2.3m。
钢套箱设计计算方案
钢套箱设计计算方案一、 工程概况XX 大桥XX 线X 号、X 墩为水中基础，桩基为X 根Φ2.2m 钻孔灌注桩，横桥向2排，每排3根。
承台顶面设计标高为XXXXm ，底面设计标高为XXXm ，承台平面尺寸为14.40×10.9×4m 。
按项目部施工组织设计X#、X#墩承台围堰采用单壁钢套箱施工，钢套箱尺寸为承台尺寸放大100mm ，作为承台的模板。
钢护筒外径2.4m 。
根据项目实测的地质情况后研究决定，X 号墩钢套箱施工设计水位为XXXm ，封底砼标高为XXXm ，钢套箱顶面标高为：XXXm ，钢套箱共分两节加工，（2m+5.5m ）,最下层按不拆除考虑,钢套箱设计示意图如下：二、荷载取值荷载的取值依据为《公路桥涵设计通用规范》荷载组合V 考虑钢吊箱围堰设计组合。
水平荷载：静水压力+流水压力+风力+其它三、Q235钢材许用应力轴向应力：[]Mpa z 140=σ 容许应力提高系数1.3 []Mpa z1823.1140=⨯=σ 弯曲应力：[]Mpa 145=σ 容许应力提高系数1.3 []Mpa 5.1883.1145=⨯=σ 剪应力：[]Mpa 85=τ 容许应力提高系数1.3 []Mpa 5.1103.185=⨯=τ四、具体结构设计（一）、封底砼设计封底砼按1.5m 厚设计，用C30砼。
1、抗浮校核浮力：131.1371917.91t ⨯⨯=封底砼自重：131.13 2.3 1.5452.4t ⨯⨯=钢护筒握裹力：1.5 3.14 2.4610678.24t ⨯⨯⨯⨯=钢套箱自重:52t抗浮安全系数: 452.4678.2452 1.29 1.1917.91K ++==> 满足要求 2、封底砼强度校核取封底混凝土板计算。
封底混凝土板由钢护筒与混凝土的握裹力和封底混凝土板自重抵抗作用于封底砼板的静水压力。
为便于计算偏于安全地将封底混凝土板简化为空间梁格，钢套筒中心连线作为支点。
钢套箱计算说明书
钢套箱计算说明书1、设计依据公路桥涵设计通用规范（JTJ021-89）公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ025-86）苏通长江公路大桥北引桥招标文件同类型相关结生构设计资料2、计算说明依水文勘测资料及钢套箱施工工期，取钢套箱设计水位为3.91m，垂线流速2.39m/s。
采用两种形式的钢套箱形式：承台底位于水中的采用有底钢吊箱形式，承台底位于水中的采用无底钢套箱形式。
有底钢套箱平面尺寸29.1m⨯8.0m，无底钢套箱平面尺寸11.6m⨯8.0m。
钢套箱顶面标高4.5m，底标高为：有底钢吊箱-2.5m，无底钢套箱-2.8m。
3、有底钢套箱3.1 侧壁计算1）竖向加劲计算钢套箱内共设上下两层支撑。
承台高2.5m，顶面标高为1.0m，为方便施工下层支撑中心位于承台顶面以上0.50m处，标高为1.50m。
标高-1.5m处水压力：p2=γh+1.5γ v2/(2g)=10⨯(3.91+1.5)+1.5⨯10⨯2.392/20=58.4KN/m23节钢套箱的竖向加劲肋中心间距均为66cm，上节钢套箱竖向加劲肋选用I12型钢，中节、底节选用I18型钢。
取66cm宽侧壁压力及刚度，经计算(计算过程略)得：中节、底节：M max=27.61KNm上节：M max=7.14KNm应力验算：中节、底节：σ上=MY上/I=27.61⨯1000⨯3.85/3380=31.46MPa<1.3⨯145MPaσ下=MY下/I=26.94⨯1000⨯5.95/3380=48.58MPa<188.5MPa上节：σ上=MY上/I=7.14⨯1000⨯1.8/823.8=15.65MPa<188.5MPaσ下=MY下/I=7.14⨯1000⨯5.0/823.8=43.33MPa<188.5MPa最大变形0.22mm，刚度满足要求。
2）横向加劲计算中、底节钢套箱的横向加劲肋中心间距均为60cm，横向加劲肋选用L100⨯63⨯8型钢。
钢套箱计算书
东海大桥VII标—颗珠山大桥西主墩钢套箱计算书路桥建设东海大桥项目总经理部2003年8月西主墩钢套箱计算书一、设计条件水文条件、地质特征及设计参数详见西主墩钢套箱设计与施工方案2.1。
二、基本数据⑴Eg=206×103N/mm2⑵[σ]=160Mpa⑶材料面积钢板δ10=25cm2∠75×75×6＝8.8cm2∠90×56×7＝9.88cm2 [10＝12.74cm2[40a=75.04cm2∠75×50×6＝7.26cm2⑷钢箱（100×100）W=9143.1 cm3I=457152.8 cm4三、结构计算3.1荷载种类⑴钢套箱结构自重⑵封底砼自重⑶承台砼自重⑷承台砼侧压力⑸静水压力⑹水浮力⑺20年一遇风暴高水位时的波浪力⑻水流力⑼风载取0.5Kp a3.2工况及荷载组合⑴工况一：钢套箱下沉到河床荷载组合：水平荷载⑻竖向荷载⑴＋⑸⑵工况二：封底抽水后，承台砼浇注前施工阶段。
荷载组合：水平荷载⑸+⑺+⑻＋⑼竖向荷载⑴+⑵+⑹⑶工况三：承台砼浇注阶段荷载组合：水平荷载⑷+⑸竖向荷载⑴+⑵+⑶+⑹3.3计算方法、模式钢套箱结构采用Sap2000空间有限元程序进行计算。
选取半幅整个钢套箱进行三维空间建模，计算模型及成果图示详见3.5.3。
3.4计算内容将围堰面板所承受的水平荷载转化为节点力，节点力方向垂直于各杆件，按实际情况，杆件赋予了各自的材料特性，同时将竖向钢箱模拟在模型中。
计算内容：钢围堰在水平荷载和竖向荷载作用下，对钢围堰整体进行计算，分析各构件、内支撑等。
约束条件：钢围堰底为固结，竖向杆件和水平环向杆件节头为固结，水平斜杆端头为铰接，内支撑两端为铰结。
3.5计算成果3.5.1荷载计算⑴风载计算＝0.5KN/m2风载p风迎风面积：A1=3.35×24=80.4m2风力：F=80.4×0.05=4.02t⑵水流力计算按《港口工程荷载规范（JTJ215-98）》计算F W=C W·ρ·V2·A/2C W=0.52 d=5.65mF W=C W·ρ·V2·A/2 ＝0.52×1.025×1.22×135.6/2＝52.04KN p动水＝0.384KN/m2⑶波浪力计算按《海港水文规范（JTJ213－98）》计算①波态确定●迎波面河床为－3.5m●设计高水位为2.15m●波高H=2.3m●波长L=49.1m则d=5.65md/H=5.65/2.3=2.46＞1.8 波态为立波d/L=5.65/49.1＝0.115②波峰作用下立波计算d/H=5.65/2.3=2.46＞1.8 d/L=5.65/49.1＝0.115a.波面高程计算ηc/d=Βη(H/d)mT*=T(平均)√(g/d)＝6.4×√(9.8/5.65)=8.4Βη=2.3104-2.5907T*-0.5941 =1.579m=T*/(0.00913T*2+0.636T*+1.2515)=1.16ηc/d=1.579×(2.3/5.65) 1.16=0.5567ηc=5.65×0.5567＝3.15mb.在静水面以上hc处墙面波压力强度n=max[0.636618+4.23264(H/d)1.67,1.0]=1.58h c/d=2ηc/(d(n+2))＝（2×3.15）/(1.58+2)/5.65=0.3115hc=1.76mp ac/γd＝2p oc/(γd (n+1)(n+2))=2p oc/(γd×2.58×3.58)= 2p oc/(10×5.65×2.58×3.58)p ac/γd=2p oc/521.86c.p oc及墙面上其他各特征点的波压力强度：系数可查海港水文规范表8.1.2-1。
钢套箱计算
主墩钢套箱设计钢套箱侧板由内外壁板和加劲桁架杆组成，内外壁板采用8mm厚钢板，套箱壁内横肋采用[10槽钢，竖肋采用[20槽钢，间距均为50cm。
套箱壁间纵横向和竖向加劲型钢采用2[40a槽钢，设置在内支撑及水压力较大处适当加密，见侧板立面图。
底板采用8mm厚钢板，横肋采用I20a工字钢，间距50cm，底板大横梁每根由2[40a槽钢组成。
钢套箱内支撑由Φ500mm×10mm钢管和Φ152mm×10mm吊管组成，通过吊杆将内支撑与挑梁连接在一起，将自重荷载传递给桩基。
吊挂系统主要由悬挑梁、吊杆、预埋在桩基内的立柱及外侧定位桩组成。
悬挑梁由双排单层贝雷梁组成。
吊杆共有56根，采用Φ32精扎螺纹钢筋，吊杆梁采用2[40a槽钢。
立柱采用Φ1000mm钢管桩，浇筑桩基砼时预埋在桩基内1.5m。
外侧钢管桩的设置与钻孔平台一致。
单位：毫米钢套箱侧板平面布置图单位：毫米钢套箱侧板立面布置图1设计计算依据(1)施工设计图(A 标段)； (2) 《材料力学》；(3) 中国建筑工业出版社《简明施工计算手册》； (4) 人民交通出版社《路桥施工计算手册》。
2流水压力计算最大流速按2m/s 计算。
流水压力P ： P=0.8Arv 2/2g=0.8×1×1×22/(2×10)=0.16t/m 2 3静水压力的计算 设计水位按+77.5m 计算。
(1) 各标高点处的水压力h 1=+68.8m P 1=8.7t/m 2 h 2=+70.0m P 2=7.5t/m 2 h 3=+72.5m P 3=5.0t/m 2 h 4=+75.0m P 4=2.5t/m 2+68.8mP1+65.8m +70.0m+72.5m +75.0m+77.5mP2P3P4(2) 相应标高处均带荷载q 的计算(水平每延米荷载)h=+68.8m q 1=1/2×7.5×1.2+2/3×1/2×(8.7-7.5)×1.2=4.98t/m 标高+68.8m 至+65.8m 段为封底砼，此段压力不算入+68.8m 位置。
无底钢套箱图纸(计算)
某大桥220～224墩无底钢套箱设计计算一、地质条件：220、223、225承台底以下为圆砾土，中密，允许承载力.22一、22二、224承台底以下为松软土，中密，允许承载力二、水文情形：常水位：河床标高放水100m3/s 标高设计水位: 套箱顶按3、墩结构设计：承台平面尺寸×10.80m，承台底标高详见表1，第一层厚度2.5m，第二层厚度1.0m钻孔桩基9φ1.25m，施工钢护筒埋设深度，筑岛面以下2～3m4、梁体结构设计：48m简支梁五、承台施工：采用明挖至封底砼底标高，汽车吊双机抬运钢套箱就位，浇注封底砼，抽水浇注承台砼六、无底钢套箱结构设计：结构尺寸：平面尺寸，按承台平面尺寸每边放大0.1m为×10.9m，其主立面图如下：墩位标高表结构检算：6.2.1封底混凝土厚度计算封底混凝土厚度不考虑桩的作用假定封底混凝土厚度为1.2m，则水深h=+=5.83m封底混凝土采用C30，抗拉强度设计值为，套箱设计为矩形，矩形封底混凝土按周边简支支承的双向板经受水压均布荷载计算l 1/l 2==，其弯矩系数查表得： a 1=0.0564 a 2= 静水压P=×10－×23=m 2∴ ()221110.056430.79.2146.553M a pl KN m ==⨯⨯=⋅ ()222210.043230.79.2112.253M a pl KN m ==⨯⨯=⋅ 封底混凝土厚度hcth D bf =+式中: K= 安全系数 b=1000mm 板宽取值f ct =mm 2 C30混凝土抗拉强度设计值 M=封底混凝土板的最大弯矩D=考虑水下混凝土可能与井底泥土渗混增加厚度,一般取300～500mm ，明挖，水浅取300mm故3001275 1.3h mm m === 6.2.2 壁板计算水深h=＋=4.63m ，按5.0m 计算，下端以封底混凝土为支撑(固结)，上端设内撑(铰结)静水压 2151050/P KN m =⨯=动水压 P 2 P 2按流速V=1.0m/s 计算(百年流速1.3m/s)222rv P KA g ==221.3351101 3.4/29.81KN m ⨯⨯⨯⨯=⨯ 动水压为倒三角形，两者叠加为梯形，壁板按静水压取值，其线荷载20.05/q N mm =,按均布荷载四边简支板计算，取l 1= l 2=500mm ，l x /l y =1，则K x =,K y =M x =M y =Kql x 2=××5002=460N ·mm板厚取5mm W=1/6bh 2=1/6×1×52=4.167mm 32460110.4/4.167M N mm W σ===＜2188.5/N mm σ⎡⎤=⎣⎦知足要求 6.2.3 横向小肋计算：横向小肋以竖向大肋为支撑，两头焊接在大肋上，其间距l=500mm ，线荷载q=×500=25N/mm ，按均布荷载，单跨两头固定，其杆端弯矩和剪力为：22111255005208341212M q N mm ==⨯⨯=⋅ 1125500625022Q ql N ==⨯⨯=选用扁钢，厚度5mm ，高度75mm 223115754687.566W bh mm ==⨯⨯=22520834111.2/188.5/4687.5M N mm N mm W σσ⎡⎤===<=⎣⎦知足要求 2222625025/110.5/33575Q N mm N mm A ττ⎡⎤==⨯=<=⎣⎦⨯知足要求 6.2.4 竖向大肋竖向大肋，下端以封底混凝土为支撑(固结)，上端以围囹为支撑(铰结)，按梯形荷载分成两个三角形荷载别离计算后再叠加。
钢套箱计算单
32#墩钢套箱计算单（一）、计算依据1、（建标[2002]99号） 建设部《工程建设标准强制性文件》2、（JTJ021—89） 《公路桥涵设计通用规范》3、（JTJ025—85） 《公路刚结构桥涵设计归规范》4、（JTJ001—97） 《公路工程技术标准》5、（JTJ041—2000） 《公路桥涵施工技术规范》6、（GBJ17—88） 《刚结构设计规范》7、1995人民交通出版社 《公路桥涵设计手册—基本资料》 8、1994高等教育出版社 《材料力学》 9、2001.5北京交通出版社 《路桥施工手册》 （二）、计算资料套箱顶标高按15.826米计，套箱高6米、其长、宽比承台大30cm ，按一节加工。
施工水位15.0米，计算水位15.826米。
面板用4mm 厚A3钢板加工。
（三）套箱的水浮力验算套箱的水浮力按两个阶段进行验算，一是封底等强后进行抽水，二是浇注承台第一层（2m 厚）时。
钢套箱标高9施工水位套箱施工封底示意图如下。
计算数据：钢套箱底面积：757m2；钢护筒总面积：π×2.82×24/4=147.8m2；钢套箱自重：220t；封底1m砼自重：（757-147.8）×1×2.5=1523t；浇注承台第一层（2m）砼自重：（757-147.8）×2×2.5=3046t；钢套箱到位封底后水浮力：（757-147.8）×（13.5-9.826）×1=2238t；封底砼强度达到100%时与钢护筒最大粘结力：P max=1.5×π×2.8×24×0.1×102=3167t。
1、封底等强后进行抽水时考虑封底砼与钢套箱自重与水浮力的差值：N=2238-（1523+220）=495t<P max=3167t即砼粘结力能够平衡水浮力。
2、浇注承台第一层（2m厚）时考虑封底砼、承台砼与钢套箱自重与水浮力的差值：N=3046+1523+220-2238=2551t<P max=3167t即砼粘结力能够平衡结构物自重。
钢套箱侧板计算
引桥钢套箱侧板计算书（初稿）◇设计依据模板结构设计，属于临时性结构设计，目前我国还没有这类规范，因此只能遵守我国现行的有关设计、施工规范的有关规定执行。
其强度、稳定性应符合有关规定的要求，其构造除应遵守执行有关规范外，还要考虑施工的特殊要求。
当按照极限状态设计时，应考虑荷载分项系数及有关规定所列荷载系数和调整系数；当按容许应力设计时，则不考虑荷载分项系数，但应按有关规定考虑容许应力跳高系数。
◇设计参数及规定（一）钢材容许应力：（二）模板容许挠度规定结构表面外露的模板，L是模板构件计算跨度，则容许挠度值为L/400 钢模板的面板或单块钢模板的容许挠度值为1.5mm钢模板的钢棱、柱箍容许挠度值为3mm。
◇计算结果单层型钢布置的侧板验算 ①面板强度及刚度验算选取承台混凝土下部侧板进行计算，即选取标高-1米到-0.6米单格钢板。
单格钢板面积为0.5米X1米，按双向板三边固结、一边简支受力计算。
计算荷载取所选面板受到静水压力平均值0.048N/mm2。
（0.046~0.05）取1mm 宽的板条为计算单元，荷载为：0.048N/mm5.0=xy l l ，查表得：1146.00-=My K ，0784.00-=Mx K ，00463.0=f K支座最大弯距为：Nmm M y 2.1375500048.01146.020=⨯⨯=3287.108161mm W mm =⨯⨯=32666161mm W mm =⨯⨯=MPa W M mm 5.1287.102.13758===σ<160MPaMPa W M mm 22962.13756===σ挠度验算： 刚度系数：Nmm Eh K mm5352381018349.0128101.2)3.01(12⨯=⨯⨯⨯=-= Nmm Eh K mm535236107749.0126101.2)3.01(12⨯=⨯⨯⨯=-= mm mm76.010*********.000463.0548=⨯⨯⨯=ω mmmm8.11077500048.000463.0546=⨯⨯⨯=ω②小横肋[8强度及刚度验算小横肋间距为0.4米，小横肋单段最大长度1米横肋两侧面板水压取0.046N/mm2 横肋承受线荷载：0.046*400=18.4N/mm 每段小横肋按简支梁计算：Nmm ql M 2300000810004.18822=⨯==MPa mmNmm W M 8.902532523000003===σ 挠度验算：mm EI ql f 1.110013.1101.2384104.185384565124=⨯⨯⨯⨯⨯⨯== 500150055.010001.1<==L f两层型钢布置的侧板计算 ③面板强度及刚度验算取最高潮位时封底混凝土表面以上侧板分析，按照单向板计算。
主墩承台钢套箱设计计算书
主墩承台钢套箱设计计算书第一章、工程概况一、工程简介大桥为双塔柱中央索面的预应力混凝土斜拉桥，跨径组合57.5+172.5+400+172.5+57.5m ，水中共设置2个主墩，X3/X4#主墩为整体式带圆倒角的矩形承台，尺寸为34.5×24.5×6.0m ，承台顶标高+4.53m ，底标高-1.47m ，河床标高分别为-12.5m 和-7.80m 。
主墩承台采用钢吊箱围堰施工，分两层浇筑，从底往上浇筑层高依次为2.5m 、3.5m 。
(横桥向)B-BA-A图1-1 X3#、X4#承台结构设计图根据水文资料，桥位处二十年一遇设计洪水位+6.530m ，施工高水位暂取+3.0m，施工低水位暂取+0.29m，桥位处平均水深为10m左右，潮差1-2m，二十年一遇水流速2.0m/s，二十年一遇风速21.5m/s。
二、设计简介本方案围堰为单壁钢吊箱，总平面尺寸为26.5m×36.5m；侧板高7.90m，顶标高+4.93m，底标高-2.97m；水平向分块，宽度分别为2.4、2.53、3.2、3.44、3.6、4.0、4.8m七类，共计28块，钢吊箱下沉到设计标高后进行封底，封底砼（C20水下砼）厚度1.5m。
钢吊箱结构主要由侧板系统、内外围囹及内支撑系统、底板系统、底板提吊系统四部分组成。
1)侧板系统侧板系统包括面板、主龙骨、次龙骨、主横肋和次横肋。
采用焊接连接，面板采用8mm钢板；主龙骨采用[25a，间距80cm；次龙骨，设置在相邻两主龙骨中间，采用∠90×56×7；主横肋[25a，间距320cm、200cm、270 cm，共设置3道；次横肋采用120×8mm扁铁，间距40cm；侧板上、中、下各设置对拉拉杆，底端采用型钢与底板固定，各分块侧板间采用螺栓连接，连接槽钢采用12mm钢板加劲。
2)内外围囹及内支撑系统本吊箱设置2层内围囹及内支撑（其中顶层内围囹为承台高水位期施工时设置），内围囹及内支撑系统由2Ⅰ45a型钢的围囹和5根Φ630×8mm钢管焊接而成，中心标高为+1.78m、+4.83m。
主墩钢套箱计算书
附件3 主墩钢套箱计算书1工程概况柬埔寨洞里萨大桥主墩为梭形，平面尺寸11.3m×10.3m，承台高3.5m，底标高为15.3m。
承台施工拟采用钢套箱方案，钢套箱外围尺度为11.3m×10.3m×6m。
2工况描述2.1水文条件（1）水位和流速该桥所处河流的水位及流速见2.1所示。
表2.1潮位特征值2.2计算工况根据钢套箱的施工方案，在实际施工过程中遇到的各种荷载组合，总结了以下四种不利荷载工况：1、阶段一、套箱起吊结构组成：底板及底板主次梁、吊架、内部桁架梁。
作用荷载：结构自重。
2、阶段二、套箱安装结束尚未浇封底砼（加固已结束）结构组成：底板及底板主次梁、内部桁架梁、吊架、桩。
作用荷载：结构自重、波流力。
3、阶段三、浇注封底砼，但砼尚未有强度结构组成：底板及底板主次梁、内部桁架梁、吊架、桩。
作用荷载：结构自重、封底砼自重、封底砼侧压力、波流力、静水浮力。
4、阶段四、浇注下层砼，但砼尚未有强度结构组成：封底砼、内部桁架梁、吊架、桩。
作用荷载：结构自重、封底砼自重、下层砼自重、下层砼侧压力、波流力、静水浮力、静水侧压力。
3计算参数钢套箱钢结构，描述其本构行为采用弹性模型进行模拟，弹性本构模型的材料参数为： 弹性模量E =2.0×1011Pa泊松比μ=0.3质量密度ρ=7850kg/m 3混凝土材料作为荷载施加于钢套箱上，混凝土材料的质量密度取为2500kg/m 3。
4计算模型4.1计算方法1、承台套箱、桩基的波流力计算根据水力学动量计算公式，流体与固体边界的相互作用力可以按下式计算。
)(1122i i i i iV V Q F∂-∂=∑ρ式中，i 为1，2，3方向；i 2∂——初始水流速度修正系数，取值为1；i V 2——初始水流速度（m/s ）； i 2∂——与结构物碰撞后水流速度修正系数，取值为1；i V 1——与结构物碰撞后水流速度（m/s ）。
ρ——水的密度（kg/m 3）；AV Q =，面积A 上单位时间通过的水流量（m 3/s ）。
钢套箱设计与施工方案
钢套箱设计与施工方案
一、引言
钢套箱是一种常用于工地临时办公室、仓库等用途的建筑结构，具有快速搭建、耐用等特点。
本文将介绍钢套箱的设计与施工方案，包括设计原则、材料选用、施工流程等内容。
二、设计原则
1.结构稳固: 钢套箱设计应保证结构稳固，能够承受一定风压和荷载。
2.外观美观: 外观简洁大方，符合工地使用需求。
3.实用性强: 内部空间合理利用，满足使用需求。
三、材料选用
1.主体结构: 钢套箱主体结构宜选用高强度钢材，具有良好的抗压和抗
震性能。
2.外墙材料: 外墙材料可选用镀锌板或彩钢板，耐候性强，易清洁。
3.内装材料: 内部装修可选用轻钢龙骨、隔墙板等材料，方便搭建、拆
卸。
四、施工流程
1.基础铺设: 钢套箱施工前需进行基础铺设，保证地基平整。
2.安装主体结构: 安装主体结构时，需按设计要求进行连接，保证结构
稳固。
3.外墙装饰: 完成主体结构后，进行外墙装饰，确保外观美观。
4.内部装修: 最后进行内部装修，包括隔断、地板铺设等。
五、施工注意事项
1.安全第一: 施工过程中要注意安全，避免发生意外事故。
2.质量把关: 施工过程中要严格按照设计要求施工，保证质量。
3.环保节能: 施工过程中要考虑环保和节能要求，尽量减少污染。
结语
钢套箱作为一种临时建筑结构，在工地使用频繁。
通过合理的设计和施工，可
以提高钢套箱的使用寿命和舒适性，更好地满足工地需求。
希望本文的介绍能对钢套箱的设计与施工提供一定的帮助。
钢套箱计算书.
2#主墩钢套箱计算书1 设计参数取值1) 承台底标高： 83.5m2) 套箱底板顶面标高： 82.5m3) 壁板顶标高： 87.7m4) 壁板底标高： 82.5m5) 封底混凝土厚： 1.0m6) 设计高水位： 86.22m（10年一遇）7) 设计低水位： 84.57m2 材料容许应力值（1）Q235钢：]=145MPa容许弯应力[σw容许轴向力[σ]=140MPa容许剪应力[τ]=85MPa。
参考《路桥施工计算手册》，临时结构钢材容许应力可提高1.3倍。
本计算中Q235钢材容许弯应力取1.3×145=188.5MPa，容许轴向应力取1.3×140=182MPa，容许剪应力取1.3×85=110MPa。
（2）C25混凝土：弹性模量E=2.8×104MPac=11.5MPa轴心抗压强度fcd轴心抗拉强度f=1.23MPatd（3）钢护筒与混凝土之间握裹力：取经验值150KN/m23荷载取值3.1 静水压力桥位处设计最高水位86.22m，钢套箱壁板底部高程为82.5m。
则壁板底部最大静水压强为：，从水面至套箱底部呈线性分布，如下图所示。
图1 静水压力图3.2 混凝土荷载承台分两次浇注，第一次浇注1.5m，第二次浇注2.7m，则第一次浇注混凝土侧压力为：则第二次浇注混凝土侧压力为：4钢套箱结构工况分析4.1吊杆计算4.1.1整体下放阶段采用Φ32精轧螺纹钢筋吊杆，共计4根。
钢套箱重：60t每根吊杆承受拉力为15t，满足要求。
4.1.2封底混凝土浇注阶段采用Φ32精轧螺纹钢筋吊杆，共计16根。
1m封底混凝土重：87.8×2.4=211t钢套箱重：60t每根拉压杆受力为：（211+60）/（4×4）=17t4.2底板计算底板承受封底混凝土荷载，封底混凝土重24×1=24KPa，均匀作用在底板上。
底板面板采用δ=6mmQ235B钢板，主梁采用2[28b型钢，次梁采用12.6工钢。
套箱底板的设计计算
套箱底板的设计计算一、底板设计思路套箱底板主梁由I32焊接，横桥向均布7根。
纵桥向每桩两边各布置1根，并通过型钢在套箱下放到位后与钢护筒焊接牢固。
横桥向按400mm均布[16作为分配梁与主梁共同承受套箱与封底砼重量。
6mm厚钢板作为底板焊接在主梁、分配梁下面。
承台重量由底板与封底砼组成的复合底板承受。
二、载荷计算1、封底砼浇筑时的载荷计算套箱与钢护筒固定后，由于左右幅连接处桩间距最大。
套箱底板在这部分受力也最大，因此计算以此处进行。
1）套箱自重设套箱每平方米重220kg/m2，底板和侧板面积和为100.8m2。
则P套箱=120×100.8=2.4t2) 封底砼自重P封底=0.8×6×7.8×22=82.36 t3）施工载荷施工载荷包括人员、小型施工设备重量，砼进仓及振捣载荷等，按 2.5 KN/m2计算， P施工=2.5×46.8=117 KN=11.7t3)封底砼浇筑时的载荷P=82.36+2.4+11.7=96 t2、承台浇筑时载荷计算承台浇筑时载荷为：封底砼自重、承台砼自重、施工载荷、浮力。
P承台=3650.4 KNP浮力=6×1.6×7.8×10=748 KN式中：1.6为最低潮水位时套箱排水深度m；10 为水的重度 KN/m3；则承台浇筑时载荷p=960+3650.4-748=3861.6 KN按7根主梁平均分配，且每根沿横桥向也平均分配，则每米单元梁作用载荷为：P=92 KN/m三、强度计算1、封底砼浇筑时底板纵梁（顺桥向）计算：此时载荷由纵向二端各一根I32承受，设载荷沿纵向平均分配，纵梁固定在二护筒上。
则有：纵梁反力（t）纵梁弯矩（max=83.7KNm）纵梁应力(max=115Mpa)纵梁位移（max=1.79mm）2、封底砼浇筑时横梁计算：同样道理，可计算出如下结果：横梁反力（max=6.9t）横梁弯矩（max=100.8KNm）横梁应力（max=145.6Mpa）横梁位移（max=16mm）3、承台砼浇筑时底板强度计算反力（max=276KN）弯矩（max=414KNm）应力（max=10.5Mpa换算为钢材）位移（max=1.2mm）四、套箱固定力计算套箱固定由封底砼与钢护筒的锚固和型钢与钢护筒的焊接共同形成。
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钢套箱设计计算方案
一、 工程概况
XX 大桥XX 线X 号、X 墩为水中基础，桩基为X 根Φ2.2m 钻孔灌注桩，横桥向2排，每排3根。
承台顶面设计标高为XXXXm ，底面设计标高为XXXm ，承台平面尺寸为14.40×10.9×4m 。
按项目部施工组织设计X#、X#墩承台围堰采用单壁钢套箱施工，钢套箱尺寸为承台尺寸放大100mm ，作为承台的模板。
钢护筒外径2.4m 。
根据项目实测的地质情况后研究决定，X 号墩钢套箱施工设计水位为XXXm ，封底砼标高为XXXm ，钢套箱顶面标高为：XXXm ，钢套箱共分两节加工，（2m+5.5m ）,最下层按不拆除考虑,钢套箱设计示意图如下：
二、荷载取值
荷载的取值依据为《公路桥涵设计通用规范》荷载组合V 考虑钢吊箱围堰设计组合。
水平荷载：静水压力+流水压力+风力+其它
三、Q235钢材许用应力
轴向应力：
[]Mpa z 140=σ 容许应力提高系数1.3 []Mpa z
1823.1140=⨯=σ 弯曲应力：
[]Mpa 145=σ 容许应力提高系数1.3 []Mpa 5.1883.1145=⨯=σ 剪应力：
[]Mpa 85=τ 容许应力提高系数1.3 []Mpa 5.1103.185=⨯=τ
四、具体结构设计
（一）、封底砼设计
封底砼按1.5m 厚设计，用C30砼。
1、抗浮校核
浮力：131.1371917.91t ⨯⨯=
封底砼自重：131.13 2.3 1.5452.4t ⨯⨯=
钢护筒握裹力：1.5 3.14 2.4610678.24t ⨯⨯⨯⨯=
钢套箱自重:52t
抗浮安全系数: 452.4678.2452 1.29 1.1917.91
K ++=
=> 满足要求 2、封底砼强度校核
取封底混凝土板计算。
封底混凝土板由钢护筒与混凝土的握裹力和封底混凝土板自重抵抗作用于封底砼板的静水压力。
为便于计算偏于安全地将封底混凝土板简化为空间梁格，钢套筒中心连线作为支点。
简化模型梁宽按钢套筒间净距
4.1m 和1.6m 计算，梁高与混凝土板厚相同，取1.5m 计算。
计算模型如下图所示。
水压力：271023 1.53
5.5/p KN m =⨯-⨯=
2136 4.1147.6/g KN m =⨯=
2236 2.693.6/g KN m =⨯=
内力计算结果：
最大计算弯矩：max 344.71M KN m =⋅
最大计算剪力：max 396.45Q KN =
最大支座反力：792.9KN
砼梁强度校核：
30#封底混凝土容许拉应力为：[]0.75Mpa σ= [] 1.65Mpa τ=
6max max 2
6344.71100.220.7541001500M Mpa Mpa W σ⨯⨯===<⨯ 满足要求 图1 封底砼计算模型
max max 2396.4510000.043 1.65341001500
Q Mpa Mpa A τ⨯⨯===<⨯⨯满足要求 一根钢护筒的粘结力：2.4 1.51001131792.9KN KN π⨯⨯⨯=>满足要求
（二）、钢套箱结构设计
钢套箱按单壁结构设计，内支撑设两道。
1、 壁板厚度校核
壁板承受水压：
① 静水压：设计水位271m ，封底砼厚1.5m
271264 1.5 5.5m --=
21 5.51055/P KN m =⨯=
② 动水压：由于设计文件中说明流速较小，取 1.5/V m s =
2
2
2210 1.51.33 5.58.39/229.81
V P KA KN m g γ⨯==⨯⨯=⨯ 212558.3963.39/P P P KN m ∑=+=+= 26163.394501000/10802.2816
M =
⨯⨯⨯=N.mm 2221115 4.1766
W bh mm ==⨯⨯= 802.28192.39188.54.17M Mpa Mpa W σ===> 超限3.89%5%<许可。
竖肋横向间距450l mm ≤，壁板用5mm 。
2、竖肋及纵向间距确定
竖肋选用[8，横向间距按450mm 计算。
36(100045063.39)10/(101000)28.52/q N mm =⨯⨯⨯⨯=，最大荷载处竖肋布置竖向间距为1m 。
计算弯矩：220.128.5210002852000M kql N mm ==⨯⨯=⋅，由于弯矩值较小，可不算竖肋的组合惯性矩。
2852000112.6218225325
Mpa Mpa σ==< 满足要求 计算剪力：0.628.52100017112B V Kql N ==⨯⨯=
[]21711242.78110.5/805400V Mpa N mm ττ=
==<=⨯ 满足要求
3、 大横肋
大横肋Ⅰ28a ，间距按1m ～1.4m 布置，具体布置示意见图2。
2max 558.3963.39/P KN m =+=
1max 63.3947.833031.94q KN =⨯=
计算出各横向肋在封底砼灌注后抽水时的受力： 从底部往上：
第一道横肋：11246.81/47.8326.07/p KN m == 第二道横肋：22937.02/47.8361.41/p KN m == 第三道横肋：32431.26/47.8350.83/p KN m == 第四道横肋：41628.66/47.8334.05/p KN m == 第五道横肋：51197.64/47.8325.04/p KN m == 取第二道横肋计算荷载最大，计算结果如下： max 41.06M KN m =⋅ max 158N KN = 36max 1581041.0610109.325537508214
N M Mpa A W σ⨯⨯=+=+= 满足要求 4、竖向大梁计算（由2根36a 工字钢组成） 受力最大的竖梁受横肋所传的力如下： 168.23R KN = 2160.71R KN = 3133.02R KN = 489.11R KN = 565.53R KN =
竖大梁力学模型见图3。
计算结果如下：
max 287.67M KN m =⋅ max 218.42Q KN = 286.65A R KN = 229.95B R KN = 最大位移1mm 。
图
3 图2
6
max 287.6710163.92877556M
Mpa W σ⨯===⨯ 满足要求
5、 内支撑计算
钢套箱共设两道内支撑，内支撑轴力（受压） 第一道内支撑：286.65A R KN =
第二内支撑： 229.95B R KN =
按此轴力由工地根据现有材料选取内支撑。