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=82.36t3）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2.5KN/m2计算，P施工=2.5×46.8=117KN=11.7t3)封底砼浇筑时的载荷P=82.36+2.4+11.7=96t2、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=3650.4KNP浮力=6×1.6×7.8×10=748KN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=3861.6KN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=92KN/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。取砼与护筒的摩阻系数为30t/m2,砼锚固力为：30×2.2×3.14×0.8×12（只）=1989.5t扣除最低水位时浮力后结构物自重为2670t型钢承受的总锚固力为F=2670-1989.5=680t套箱共设固定型钢48个，每个固定型钢受力最大值为Fmax=14t固定型钢选I25，面积为48.5cm2σ=14×104/48.5×104=0.29MPa五、结论计算表明，套箱底板在上述设计条件下，满足要求。