第一篇:62#、63#围堰计算书
常德市沾天湖62#、63#围堰专项方案 编 制:审 核:审 批:
计 算 书
湖南天鹰建设有限公司
二○一二年七月
一、围堰土压力计算
基坑深8米,钢管桩长18米时的受力情况计算。钢管桩总长18米,水面上高3米,且槽钢进入基坑底深7米.土层情况:6米深水,2米深淤泥,3米深淤泥质土,4米深粉质粘土。
1、条件:(1)按地质报告,3米淤泥质土层的内聚力4Kpa,取4Kpa;内摩擦角3度,取3度;重度平均值19.5KN/m3。4米粉质粘土层的内聚力40Kpa,取35Kpa;内摩擦角平均值17度,取15度;重度平均值19.5KN/m3。C=(3×4+4×40)/7=24.6Kpa φ=(3×3+17×4)/7=11(取
2210度)
Ka=tan(45-5)=0.839=0.7 Kp=tan(45+5)=1.19=1.42(2)按地质报告,3米淤泥质土层的侧模阻力标准值30Kpa,特征值15Kpa; 4米粉质粘土层的侧模阻力标准值60Kpa,特征值30Kpa。
桩侧摩阻力:F=(3.14×0.63×3×15+ 3.14×0.63×4×30)×0.7=228.5KN 桩体自重:G=3.14×0.099×20×10=62.2KN 桩抗拔力:P=F+G=290.7KN 2、8米深围堰水土压力计算
基坑底主动土压力:ea=10×6+19.5×2=99KN/m2
22基坑底封底前9米深处主动土压力:ea=10×6+19.5×3=119KN/m2 基坑底被动土压力:ep1=0+2×24.6×1.19=58.6 KN/m2 桩底被动土压力ep2=7×19.5×1.42+2×24.6×1.19=252.4KN/m2
二、围堰抗水平力计算
桩底主动土压力合力:Ea =99×0.5×8+99×7=1089 KN/m 桩底被动土压力合力:
Ep=7×0.5×(252.4+58.6)=1089KN/m 则Ep= Ea,为确保安全,我们采取在基坑底利用工程桩加顶撑,另外加上双排桩围堰的下部摩阻力,整个围堰水平方向受力满足要求!
三、围堰体系计算 1.钢板面板验算
面板采用钢板,厚度为10mm。
面板的截面抵抗矩(取300宽计算)W= 5.0cm3; 截面惯性矩I= 2.5cm4; 1.1强度验算
钢板按多跨连续板计算,其计算跨度取钢板底次楞间距,L=0.4m。荷载计算
作用于钢板的均布线荷载为: 作用于300宽钢板的均布线荷载为:
q1=0.9×(99+119)×0.5×0.3×0.937=27.59kN/m
计算简图(kN)
0.4650.3490.3490.***400-0.145-0.203-0.319-0.145-0.319
弯矩图(kN.m)经过计算得到从左到右各支座力分别为:
N1=4.356kN;N2=12.488kN;N3=10.746kN;N4=10.746kN;N5=12.488kN;N6=4.356kN;最大弯矩 Mmax = 0.465kN.m 钢板抗弯强度设计值[f](N/mm2)=215 N/mm2; 钢板的弯曲应力按下式计算: σ= Mmax = 0.465×106
= 93N/mm2 < 215N/mm2
W 满足要求!
5.0×103
(二)挠度验算
验算挠度时不考虑可变荷载值,仅考虑永久荷载标准值,故其作用效应的线荷载q = 22.28kN/m;
计算简图(kN)面板弹性模量: E = 206000N/mm2; 经计算,最大变形 Vmax = 0.5mm 梁底模板的最大容许挠度值: 400/250 =1.6 mm; 最大变形 Vmax = 0.5mm < 1.6mm 满足要求!2.板底加劲肋验算
板底次楞采用10号槽钢,其截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为: W= 39.7cm3;I= 198.3cm4; 2.1强度验算
最大弯矩考虑为永久荷载与可变荷载的计算值最不利分配的弯矩和,取受力最大的次楞,按照三跨连续梁进行计算,其计算跨度取次楞下主楞的间距,L=1m(钢管桩相邻,但考虑桩自由长度太大,施工偏差等计算加劲肋时取1000,计算 ***
钢管桩时取900)。
q=12.488KN/m100010001000
次楞计算简图
荷载设计值 q = 12.488/1= 12.488kN/m; 最大弯距 Mmax =0.1ql2= 0.1×12.488×1= 1.249 kN.m;
次楞抗弯强度设计值 [f]=205N/mm2; σ= Mmax W = 1.249×106 39.7×103
=32N/mm2 > 205N/mm2
2次楞抗弯强度满足要求!
(二)挠度验算
次楞的最大容许挠度值:l/150 =1000/150 =6.7 mm; 验算挠度时不考虑可变荷载值,只考虑永久荷载标准值: q =10.085/1= 10.085N/mm; 次楞弹性模量: E = 206000N/mm2;
0.677ql4 ν= 100EI
0.677×10.085×10004
= 100×206000×198.3×104
=0.2Mm < 6.7mm 次楞挠度满足要求!
3.钢板主楞验算 主楞采用:630*8钢管桩 截面抵拒矩W=1822cm3 截面惯性矩I=75574cm4 集中荷载P为次楞传递荷载。
4.3612.4910.7510.7512.494.36
计算简图(kN)3.1抗弯强度验算
1002.9339001000.436-0.126-0.1260.436-1.946-1.946
弯矩图(kN.m)经计算,从左到右各支座力分别为: N1=12.29kN;N2=30.59kN;N3=12.29kN;最大弯矩 Mmax=2.933kN.m;
主楞抗弯强度设计值[f](N/mm2)= 205N/mm2;; 主楞弯曲应力按下式计算:
Mmax σ= W
=2.933×106
=2N/mm2 < 205N/mm2
1822.00×103 主楞抗弯强度满足要求!3.2挠度验算
主楞的最大容许挠度值: L/150 =900/150 = 6.0mm或10mm; 经计算,主楞的最大变形 Vmax = 0.1mm < 6.0mm 主楞挠度满足要求!3.3基坑底钢管桩抗弯强度验算 最大弯矩 Mmax=1056kN.m;
主楞抗弯强度设计值[f](N/mm2)= 205N/mm2;; 主楞弯曲应力按下式计算:
Mmax σ= W
=1822.00×103 1056×106
=580N/mm2 < 205N/mm2 钢管桩抗弯强度不满足要求!我们采取一是钢管桩间距加密至630;二是双排桩且上部和中间间距不超过2米加焊顶撑,则实际最大弯矩 Mmax=1056/3=352kN.m 主楞弯曲应力按下式计算:
Mmax σ= W
=1822.00×103 352×106
=193N/mm2 < 205N/mm2 钢管桩抗弯强度满足要求!
四、围堰抗倾覆受力计算
我们采取在基坑底利用工程桩加顶撑,故仅计算基坑底以上的抗倾覆
1、基坑底以上主动土压力的倾覆力矩:M1=99×0.5×8×8/3=1056KNm
2、二排桩形成的抗倾覆:M2=P×L=290.7×2.5=726.8KNm 二排桩及桩间土体抗倾覆:M3=G×L=20×2.5×8×1.25=500KNm 则有M1=1056 五、底板抗渗流稳定性计算 γmt/pw≥1.1 10×t/(10×9)≥1.1 则有t≥9.9米,基坑底仅有3米厚的淤泥质土和5米粉质粘土隔水层,故不可靠,另考虑到淤泥质土抗渗更不可靠,我们采取用1米以上的砼和松木桩封底,以确保安全。满足要求! 六、结论 本围堰专项施工方案应注意以下几点:一是下部利用工程桩加顶撑;二是转角位加斜撑;三是止水钢板施工要确保 可靠和先填土后才能抽水和挖基坑,个别紧急情况处理可采取加贝雷架顶撑。 围堰试算 木桩顶标高1.8m,常水位1.0,河床最低标高-2.0m,木桩L=8m,桩底标高-6.2m。木桩直径按¢=20cm 计算 每米n=5根 抗倾覆验算(1)倾覆弯矩计算 1.1、水对围堰的静水压力: Esh 式中:--------水重度(kN/m3); h--------水深度(m); Es=γh=10.0×3.0=30KPa 合力Ps=γhh/2=10×3×3/2=45KN 合力点至桩底的距离:ls=(h/3)+4.2=5.2m 1.2、道路结构层主动土压力(按库伦土压力进行计算): 2) ( 主动土压力标准值E= 1/2*H2uγ=71KN 水平分力EX=E*COS(α+δ)=68KN 合力点至桩底的距离:ls=(h/3)+4.2=5.47m 故水压力产生的倾覆弯矩: M1=Ps×ls=234KN.m 主动土压力产生的倾覆弯矩: M2= Ex×ls=372KN.m(2)抗倾覆弯矩计算(按库伦土压力进行计算): 2.1被动区土压力产生的抗倾覆弯矩 被动土压力标准值E=319KN 水平分力EX=E*COS(α+δ)=316.7KN 故被动土压力产生的抗倾覆弯矩: Mp=E×lp=316.7×1.4=443.4KN.m 2.2由围堰体自重产生的抗倾覆弯矩: MGlhy1.0l2(8)式中: l------围堰体松木桩内侧宽度。取2.0 m; hy------堰体高度,3.8m; -------堰体容重(kN/m3);本工程取18。 MGlhy1.0l2 =2.0×3.8×1×18×3.8×0.5 =520KN.m 抗倾覆验算: 抗倾覆安全系数 K=(Mp+MG)/(M2-M1)=963/138=6.9;安全。 抗滑移验算: 被动土压力316.7KN大于滑移力;安全。 (3)木桩强度检算 木桩直径按¢=20cm 计算 每米n=5根 W=π/32*(20)3*5=3925cm3 Mmax应为河床处弯矩=68*3.8/3-45*3/3=41 α=Mmax/W=MA/W=41*1000/3925=10.4Mpa 证松木承压应力为13 Mpa.故满足要求 扣件式脚手架计算书 计算依据: 1、《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-20162、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-20113、《建筑结构荷载规范》GB50009-20124、《钢结构设计标准》GB50017-20175、《建筑地基基础设计规范》GB50007-20116、《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2018 一、脚手架参数 卸荷设置 无 结构重要性系数γ0 可变荷载调整系数γL 0.9 脚手架安全等级 II级 脚手架搭设排数 双排脚手架 脚手架钢管类型 Φ48×2.5 脚手架架体高度H(m) 立杆步距h(m) 1.5 立杆纵距或跨距la(m) 1.8 立杆横距lb(m) 0.9 横向水平杆计算外伸长度a1(m) 0.15 内立杆离建筑物距离a(m) 0.2 双立杆计算方法 不设置双立杆 二、荷载设计 脚手架设计类型 装修脚手架 脚手板类型 冲压钢脚手板 脚手板自重标准值Gkjb(kN/m2) 0.3 脚手板铺设方式 2步1设 密目式安全立网自重标准值Gkmw(kN/m2) 0.01 挡脚板类型 木挡脚板 栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb(kN/m) 0.17 挡脚板铺设方式 2步1设 每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m) 0.129 装修脚手架作业层数nzj 装修脚手架荷载标准值Gkzj(kN/m2) 地区 浙江杭州市 安全网设置 全封闭 基本风压ω0(kN/m2) 0.3 风荷载体型系数μs 风压高度变化系数μz(连墙件、单立杆稳定性) 0.81,0.81 风荷载标准值ωk(kN/m2)(连墙件、单立杆稳定性) 0.243,0.243 计算简图: 立面图 侧面图 三、横向水平杆验算 纵、横向水平杆布置方式 横向水平杆在上 纵向水平杆上横向水平杆根数n 0 横杆抗弯强度设计值[f](N/mm2) 205 横杆截面惯性矩I(mm4) 92800 横杆弹性模量E(N/mm2) 206000 横杆截面抵抗矩W(mm3) 3860 纵、横向水平杆布置 承载能力极限状态 q=1.3×(0.028+Gkjb×la/(n+1))+0.9×1.5×Gk×la/(n+1)=1.3×(0.028+0.3×1.8/(0+1))+0.9×1.5×2×1.8/(0+1)=5.598kN/m 正常使用极限状态 q'=(0.028+Gkjb×la/(n+1))=(0.028+0.3×1.8/(0+1))=0.568kN/m 计算简图如下: 1、抗弯验算 Mmax=max[qlb2/8,qa12/2]=max[5.598×0.92/8,5.598×0.152/2]=0.567kN·m σ=γ0Mmax/W=1×0.567×106/3860=146.849N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求! 2、挠度验算 νmax=max[5q'lb4/(384EI),q'a14/(8EI)]=max[5×0.568×9004/(384×206000×92800),0.568×1504/(8×206000×92800)]=0.254mm νmax=0.254mm≤[ν]=min[lb/150,10]=min[900/150,10]=6mm 满足要求! 3、支座反力计算 承载能力极限状态 Rmax=q(lb+a1)2/(2lb)=5.598×(0.9+0.15)2/(2×0.9)=3.429kN 正常使用极限状态 Rmax'=q'(lb+a1)2/(2lb)=0.568×(0.9+0.15)2/(2×0.9)=0.348kN 四、纵向水平杆验算 承载能力极限状态 由上节可知F1=Rmax=3.429kN q=1.3×0.028=0.036kN/m 正常使用极限状态 由上节可知F1'=Rmax'=0.348kN q'=0.028kN/m1、抗弯验算 计算简图如下: 弯矩图(kN·m) σ=γ0Mmax/W=1×0.012×106/3860=3.022N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求! 2、挠度验算 计算简图如下: 变形图(mm) νmax=0.106mm≤[ν]=min[la/150,10]=min[1800/150,10]=10mm 满足要求! 3、支座反力计算 承载能力极限状态 Rmax=0.071kN 五、扣件抗滑承载力验算 横杆与立杆连接方式 单扣件 扣件抗滑移折减系数 0.85 扣件抗滑承载力验算: 横向水平杆:Rmax=1×3.429=3.429kN≤Rc=0.85×8=6.8kN 纵向水平杆:Rmax=1×0.071=0.071kN 满足要求! 六、荷载计算 脚手架架体高度H 脚手架钢管类型 Φ48×2.5 每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m) 0.129 立杆静荷载计算 1、立杆承受的结构自重标准值NG1k 单外立杆:NG1k=(gk+(lb+a1)×n/2×0.028/h)×H=(0.129+(0.9+0.15)×0/2×0.028/1.5)×14=1.806kN 单内立杆:NG1k=1.806kN2、脚手板的自重标准值NG2k1 单外立杆:NG2k1=(H/h+1)×la×(lb+a1)×Gkjb×1/2/2=(14/1.5+1)×1.8×(0.9+0.15)×0.3×1/2/2=1.465kN 1/2表示脚手板2步1设 单内立杆:NG2k1=1.465kN3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2 单外立杆:NG2k2=(H/h+1)×la×Gkdb×1/2=(14/1.5+1)×1.8×0.17×1/2=1.581kN 1/2表示挡脚板2步1设 4、围护材料的自重标准值NG2k3 单外立杆:NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.8×14=0.252kN5、构配件自重标准值NG2k总计 单外立杆:NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=1.465+1.581+0.252=3.298kN 单内立杆:NG2k=NG2k1=1.465kN 立杆施工活荷载计算 外立杆:NQ1k=la×(lb+a1)×(nzj×Gkzj)/2=1.8×(0.9+0.15)×(2×2)/2=3.78kN 内立杆:NQ1k=3.78kN 组合风荷载作用下单立杆轴向力: 单外立杆:N=1.3×(NG1k+ NG2k)+0.9×1.5×NQ1k=1.3×(1.806+3.298)+ 0.9×1.5×3.78=11.738kN 单内立杆:N=1.3×(NG1k+ NG2k)+0.9×1.5×NQ1k=1.3×(1.806+1.465)+ 0.9×1.5×3.78=9.355kN 七、立杆稳定性验算 脚手架架体高度H 立杆计算长度系数μ 1.5 立杆截面抵抗矩W(mm3) 3860 立杆截面回转半径i(mm) 16.1 立杆抗压强度设计值[f](N/mm2) 205 立杆截面面积A(mm2) 357 连墙件布置方式 两步两跨 1、立杆长细比验算 立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1.5=2.25m 长细比λ=l0/i=2.25×103/16.1=139.752≤210 满足要求! 轴心受压构件的稳定系数计算: 立杆计算长度l0=Kμh=1.155×1.5×1.5=2.599m 长细比λ=l0/i=2.599×103/16.1=161.413 查《规范》表A得,φ=0.2712、立杆稳定性验算 组合风荷载作用 单立杆的轴心压力设计值N=1.3(NG1k+NG2k)+0.9×1.5NQ1k=1.3×(1.806+3.298)+0.9×1.5×3.78=11.738kN Mwd=γLφwγQMwk=γLφwγQ(0.05ζ1wklaH12)=0.9×0.6×1.5×(0.05×0.6×0.243×1.8×32)=0.096kN·m σ=γ0[N/(φA)+ Mwd/W]=1×[11737.875/(0.271×357)+95659.38/3860]=146.108N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求! 八、连墙件承载力验算 连墙件布置方式 两步两跨 连墙件连接方式 扣件连接 连墙件约束脚手架平面外变形轴向力N0(kN) 连墙件计算长度l0(mm) 600 连墙件截面类型 钢管 连墙件型号 Φ48.3×3.6 连墙件截面面积Ac(mm2) 506 连墙件截面回转半径i(mm) 15.9 连墙件抗压强度设计值[f](N/mm2) 205 连墙件与扣件连接方式 双扣件 扣件抗滑移折减系数 0.85 Nlw=1.5×ωk×2×h×2×la=1.5×0.243×2×1.5×2×1.8=3.937kN 长细比λ=l0/i=600/15.9=37.736,查《规范》表A.0.6得,φ=0.896 (Nlw+N0)/(φAc)=(3.937+3)×103/(0.896×506)=15.301N/mm2≤0.85×[f]=0.85×205N/mm2=174.25N/mm2 满足要求! 扣件抗滑承载力验算: Nlw+N0=3.937+3=6.937kN≤0.85×12=10.2kN 满足要求! 九、立杆地基承载力验算 地基土类型 粘性土 地基承载力特征值fg(kPa) 140 地基承载力调整系数mf 0.4 垫板底面积A(m2) 0.25 立柱底垫板的底面平均压力p=N/(mfA)=11.738/(0.4×0.25)=117.379kPa≤γufg=1.254×140 =175.56kPa 满足要求! 吊绳计算书 计算依据: 1、《建筑施工起重吊装安全技术规范》JGJ276-2012 2、《建筑施工计算手册》江正荣编著 3、《建筑材料规范大全》 钢丝绳容许拉力计算: 钢丝绳容许拉力可按下式计算: [Fg] = aFg/K 其中: [Fg]──钢丝绳的容许拉力; Fg ──钢丝绳的钢丝破断拉力总和,取 Fg=20.00kN; α──考虑钢丝绳之间荷载不均匀系数,α=0.85; K ──钢丝绳使用安全系数,取 K=5.50; 经计算得 [Fg]=20.00×0.85/5.50=3.09kN。 钢丝绳的复合应力计算: 钢丝绳在承受拉伸和弯曲时的复合应力按下式计算: σ = F/A+d0E0/D 其中: σ──钢丝绳承受拉伸和弯曲的复合应力; F──钢丝绳承受的综合计算荷载,取 F=15.50kN; A──钢丝绳钢丝截面面积总和,取 A=245.00mm2; d0──单根钢丝的直径(mm),取 d0=1.00mm; D──滑轮或卷筒槽底的直径,取 D=343.00mm; E0──钢丝绳的弹性模量,取 E0=20000.00N/mm2。 经计算得 σ=15500.00/245.00+1.00×20000.00/343.00=121.57N/mm2。 钢丝绳的冲击荷载计算: 钢丝绳的冲击荷载可按下式计算: Fs = Q(1+(1+2EAh/QL)1/2)其中: Fs──冲击荷载; Q──静荷载,取 Q=20.50kN; E──钢丝绳的弹性模量,取 E=20000.00N/mm2; A──钢丝绳截面面积,取 A=111.53mm2; h──钢丝绳落下高度,取 h=250.00mm; L──钢丝绳的悬挂长度,取 L=6000.00mm。 经计算得 Fs =20500.00×(1+(1+2×20000.00×111.53×250.00/20500.00/6000.00)1/2)=85545.05N≈86kN 一、负荷计算 1.负荷计算的方法: 负荷计算的方法采用需要系数法,具体的计算公式来自中国航空工业规划设计研究院编写的《工业与民用配电设计手册》。 2.AL配电柜 2.1总负荷: 相数:三相 同时系数:0.8总负荷:152.4kW 总功率因数:0.85 有功功率:121.9kW 计算电流:217.7A,故选额定电流为250的刀熔开关,进线电缆YJV22-1KV-4*120-FC.二.防雷等级计算 1、计算方法: 年预计雷击次数计算方法取自国家标准GB50057-94《建筑物防雷设计规范》(2000年版)。所使用的计算公式来自于该标准中的附录一。计算中使用的气象资料来自中国航空工业规划设计研究院编写的《工业与民用配电设计手册》。 2、年预计雷击次数计算 校正系数 k=1.0 2当地雷击大地的年平均密度(直接设定)Ng=3.880次/(km·a)建筑物的长、宽、高 L=109(m)W=83.4(m)H=15.6(m)截收相同雷击次数的等效面积 0.5-62H<100 Ae=(LW+2(L+W)(H(200-H))+πH(200-H))×10=0.0388(km)建筑物年预计雷击次数 N=kNgAe=0.1505(次)<0.3由于是人员密集场所,故按2类防雷建筑设计。 三.照度计算 1.照度计算方法: 计算中采用利用系数法计算室内平均照度。照度计算的方法取自同济大学出版社出版的《电气照明》一书。用利用系数表取自湖南省建筑电气设计情报网编写的《民用建筑电气设计手册》和中国建筑工业出版社出版的《建筑电气设计手册》。 2、室空间比计算: 房间长:L = 9.6 米,宽:W = 7.4 米,房间面积:A = 71.0平方米 工作面高度:Hw = 0.8 米,灯具安装高度:Hf = 3.2 米 室空间比:RCR = 5(Hf0.8)×(9.6 + 7.4))/(9.6×7.4)= 2.93 顶棚反射系数:0.7,墙面反射系数:0.5,地面反射系数:0.2 3、灯具条件: 灯具型号:简式荧光灯YG2-1,灯具数量:N = 13,取N=12 光源类型:用户自定,光源功率(光源数N×单灯具功率Pw):12×35W 光源光通量:φ= 3150 lm,灯具维护系数:K0 = 0.80 4、利用系数: 根据以上条件查表得到利用系数:U = 0.7 5、工作面平均照度计算: 平均照度:Eav = NφU K0 / A =(12×3150×0.70×0.80)/ 71.0 = 295.8 lx,满足设计要求 6、照度功率密度计算: 功率密度:P0 = N Pw / A =(12×35)/ 71.0 = 5.9 W/m 2,符合设计要求第二篇:围堰计算
第三篇:脚手架计算书
第四篇:吊绳计算书
第五篇:教学楼计算书