桥梁施工钢套箱围堰设计计算

桥梁施工钢套箱围堰设计计算

一、已知条件：

1. 水深： m 5.7

2. 承台尺寸： m 5.57⨯

3. 封底砼的设计厚度： []h =m 1

4. 钻孔桩数量及尺寸：m m 162.16⨯-φ 二、初拟围堰的尺寸： 长⨯宽⨯高=m 868⨯⨯ 三、校核封底砼的厚度： ct

f b M k h ⋅⋅⋅=

max

5.3+D <[]h

其中：k —安全系数 65.2=k b —板宽，一般取 1=b

CT f —砼抗拉强度（20C ） ct f 21200m t =

D —水下砼与井底泥土掺混需增厚度 3.0=d ～m 5.0

21 ⋅⋅=p k M m qx

其中：=1 矩形板计算跨度 =1 m 6（取其较小者） -k 弯矩系数根据21 选用

75.08

6

21==

，故0673.0=k （简明施工手册—275页）

静水压力形成的荷载-p ：

25.7m t p = （m t p 5.7=—单位宽度）

m t p k M -=⨯⨯=⋅⋅=171.1865.70673.0221max

故：b

f M k h ct ⋅⋅⋅=

max

5.31200

1171

.1865.25.3⨯⨯⨯=

+D 5.0+

m m 1875.05.0375.0<=+= 符合强度要求。 围堰简图附后 四、确定壁板21 （见图示）

1． 设5.021= 2． 壁板厚度为mm 6=δ 3． 壁板与纵肋、横肋为四周焊

则

11(0829.0Y M a =-最大，

“建筑结构静力计算手册”291页） 4． 静水压力为：m t q 5.7=(单位宽度) 5． 壁板材料[]m t 18000=σ(单位宽度) 6． 计算 1和2

211max ⋅⋅=q a M []2max 6

1

δσ⋅⋅=M []22

1

16

1

δσ=⋅⋅ q a []q a ⋅⋅⋅=12

16δσ =

6

5.70829.000

6.0180002

⨯⨯⨯m 417.0= 取：mm 4001= 则：mm 8002= 五、计算横向加劲肋的强度

1． 横肋采用87575⨯⨯<的角钢，其235.11,93.27cm A cm W == 2． 横肋采用材料的允许应力[]21800cm kg =σ 3． 横肋按五跨连续梁计算（以大纵肋为支点） 2max ⋅⋅=q k M

其中：046.0=K cm 120= cm kg m t q 755.7==

cm kg M -=⨯⨯=4968012075046.02max 22180093.174293

.2749680

cm kg cm kg W M <===

σ ⋅⋅=q k Q max 其中：606.01=k kg Q 545412075606.0max =⨯⨯= 22max 90026.4745

.115454

cm kg cm kg A Q <===

τ 六、计算小纵肋的强度

1．小纵肋采用65075⨯⨯<角钢，其386.16cm W = 270.5cm A = 2．小纵肋材料的许用应力：

[]21800cm kg =σ []2900cm kg =τ

3．小纵肋按五跨连续梁计算变矩和剪力（以横肋为支点）

2max ⋅⋅=q k M ， ⋅⋅=q Q αmax

其中：046.0=k 606.0=α cm kg q 75= cm 80= cm kg q k M -=⨯⨯=⋅⋅=220808075046.022max kg q Q 36368075606.0max =⨯⨯=⋅⋅= α

22max 18006.130986.1622080

cm kg cm kg W M <===

σ 229009.6377

.53636

cm kg kg A Q <==

=τ 七、计算大纵肋强度

1．大纵肋采用[a 18槽钢其2369.25,4.141cm A cm W == 2．大纵肋材料的允许应力 []21800cm kg =σ，

[]2900cm kg

=τ

3．大纵肋以内支撑为支点（图中：11C C B A A ----）支点间距为

200mm ，按四跨连续梁计算

2max ⋅⋅=q k M ⋅⋅=q Q αmax

其中：077.0=k 607.0=α cm kg q 75= cm 200= cm kg M -=⨯⨯=23100020075077.02max

kg Q 910520075607.0max =⨯⨯=

22180066.16334.141231000

cm kg cm kg W M <===

σ 2290042.35469

.259105

kg cm kg A Q <==

=τ 八、钢套箱围堰内支撑杆的强度计算

1.当抽水浇筑承台时，钢套箱围堰需一边抽水，一边进行支撑，否则，围 堰 将失去稳定。

2.钢套箱内的支撑点如图中所示的1A ～5A ，1B ～5B ，1C ～5C ，1D ～5D ，

1E ～5E ，1F ～5F ，1G ～5G 及11A ～15A ，11B ～15B ，11C ～15C ，11D ～1

5D ， 11E ～15E ，11F ～15F ，11G ～15G 。

3. 支承在“A ”点和“F ”点上的支撑杆采用[40b 按 布置，其中 34

4.1864cm W X =,09.166=A ，cm ix 71.14=，370.222cm W g =， cm ig 70.3=。344.1864cm w x =

4.支承在其它各点上的支撑杆采用[20a 槽钢按 布置，其中 cm i cm A cm W x x 86.7,66.57,08.35623===

5. 钢套箱围堰支撑图如下所示：

6．支撑杆件强度计算：

A ．支承在“A ”点和“F ”点上的支撑杆强度