灌注柱施工平台内力计算书

除件：灌注桩施工平台内力计算书１、灌注桩平台施工机械平台上的作业机械有冲孔机施工，５０Ｔ履带吊机、人荷载及泥浆池荷载。冲孔施工的工况最为不利，对其进行计算。冲孔机以前后滚轴为支点，简化为简支悬臂杆，简图如下：冲孔桩机8t，Ｇ＝７８.４ＫＮ，锤在工作时，考虑桩孔壁对锤的阻力或处理卡锤情况所增加的力，取２倍锤重，吊绳的力Ｐ＝２９.４*２＝５８.８ＫＮ滚轴下同垫木在支撑，考虑最不利状况下自重与起重力全由前支座传递至滚轴，此时后支座反力Ｒ１＝０，前支座反力Ｒ２＝Ｆ+Ｇ=５８.８+７８.４=１３７.２ＫＮ桩机滚轴两端垫木长２m，长度为２m,间距为３.５m桩机荷载可简化为２m的两条平行线荷载。Ｐ１＝１３７.２/２＝３４.３ＫＮ/m５０Ｔ履带吊履带长５.５m，两条履带中心间距３.６m，可简化间距３.６m，长度为两条平行线荷载，灌注桩施工时，履带吊吊钢筋笼荷载最大，吊机自重的钢筋重量为５０+１４＝６４Ｔ，Ｐ２=６４*10/5.5/2=58.2KN/m比较以上要施工机械荷载，吊机跑道平台只需算５０Ｔ履带吊工作时的受力情况。次梁采用Ｉ２２a,取跨距６m进行计算，主梁采用４５a，面板采用２cm钢板，因次梁布置较密，主梁受到的平台的自重荷载简化为均布荷载，次梁传递的平台自重及主梁本身重量产生的荷载为P3=(78.5*36*10/1000+6*6*33.07*10/1000)/6+0.80=7.49KN/m2、吊机跑道及弯距及支座反力计算２．１工况一当５０Ｔ吊机重直次梁站位时，吊机荷载由１２条次梁承受，每条次梁受两个集中力作用，Ｐ=６４０/24=26.67KN.当一条履带中心位于主梁时，次梁计算受力简图下列所示：图片：XXXXF1=37.34KNF2=15.99KNFQ=-15.99KNMmax=-15.99*2.4=38.38KN*mWmax=Fb(3l2-4b2)/48EI=0.0016m=1.6mm当吊机履带中心正好位于钢管桩排架中时，次梁计算受力简图如下图所示：图XXXXXF1=26.67KNF2=26.67KNFQ=26.67KNMmax=26.67*1.2=32.0KN*mWmax=∑2i=1Fibi(3l2-4bi2)/48EI=0.0015m=1.5mm工况一次梁最大弯矩Mmax=38.38KN*m，最大支座反力为37.34KN，最大位移1.6mm。由以上计算知，当一条履带中心位于主梁顶时，梁的最大弯矩和支座反力都将达到最大。当履带一端位于钢管桩顶时，此时主梁的计算受力简图如下图所示：图XXXXF1=298.01KNF2=198.43KNFQ=260.67KNMmax=(260.67+256.64)*0.5/2+(219.3+215.27)*0.5/2+(177.93+173.9)0.5/2+(136.56+132.53)*0.5/2+(95.19+91.16)*0.5/2+(53.82+49.79)*.5/2+(12.45+8.42)*0.5/2=470.91KN*mWmax=∑11i=1Fibi(3l2_4bi2)/48EI+5ql4/384EI=0.0005m+0.00032m=0.82mm当吊机履带中心正好位于钢管桩排架中时，此时主梁的计算受力简略如下图所示：图XXXXF1=248.22KNF2=248.22KNFQ=248.22KNMmax=(248.22+246.21)*0.5/2+(208.87+204.84)*0.5/2+(167.5+163.47)0.5/2+(126.13+122.1)*0.5/2+(84.76+80.73)*0.5/2+(43.39+39.36)*.5/2+2.02*0.25/2=341.81KN*mWmax=∑12i=1Fibi(3l2_4bi2)/48EI+5ql4/384EI=0.00047m+0.00032m=0.79mm工况一主梁最大弯矩Mmax=470.91KN*m，最大支座反力为F=298.01KN，最大位移0.82mm。3非吊机跑道弯矩及支座反力计算2.1工况一：冲孔桩机摆放平行主梁方向。当冲孔桩机垂直次梁站位时，吊机荷载由3条次梁承受，每条次梁受两个集中力作用，P=137.2/6=22.87KN.当一边垫木中心位于主梁顶时，次梁计算受力简图如下图所示：图XXXXF1=32.4KNF2=13.34KNFQ=-13.34KNMmax=(32.4-22.87)*3.5=33.36KN*mWmax=Fb(3l2_4bi2)/48EI=0.00138m=1.38mm当桩机两边执木中心正好位于钢管桩排架中时，次梁计算受力简图如下图所示：图XXXXF1=22.87KNF2=22.87KNFQ=22.87KNMmax=22.87*3-22.87*1.75=28.59KN*mWmax=∑2i=1Fibi(3l2_4bi2)/48EI=0.00142m=1.42mm工况一次梁最大弯矩Mmax=33.36KN*m，最大支座反力为F=32.4KN，最大位移1.42mm。由上计算知，当一边执木中心位于主梁顶时，梁的最大弯矩和支座反力都将达到最大。当执木一端位于钢管桩顶时，此时主梁的计算受力计算受力简图如下图所示：图XXXXF1=103.47KNF2=38.67KNFQ=71.07KNMmax=(71.07+63.58)*1/2+(31.18+23.69)*1/2=94.76KN*mWmax=∑2i=1Fibi(3l2_4bi2)/48EI++5ql4/384EI=0.00022m+0.00019m=0.41mm当桩机垫木中心正好位于钢管桩排架中时，此时主梁的计算受力简图如下图所示：图XXXXF1=71.07KNF2=71.07KNFQ=71.07KNMmax=(71.07+56.09)*2/2+(23.69+16.2)*1/2=147.11KN*mWmax=∑3i=1Fibi(3I2_4bi2)/48EI++5ql4/384EI=0.00066m+0.00019m=0.85mm工况一主梁最大弯矩Mmax=147.11KN*m，最大支座反力为F=103.47KN，最大位移0.85mm。4弯矩及支座反力计算结论（1）吊机跑道综合工况一，次梁最大弯矩Mmax=38.38KN*m，最大支座反力为F=37.34KN，最大位移1.6mm；主梁最大弯矩Mmax=470.91KN*m，最大支座反力为F=298.01KN，最大位移0.82mm。（2）非吊机跑道综合工况一和工况二：次梁最大弯矩Mmax=33.36KN*m，最大支座反力为F=32.4KN，最大位移1.42mm；主梁最大弯矩Mmax=147.11KN*m，最大支座反力为F=103.47KN，最大位移0.85mm。5强度验算5.1吊机跑道验算5.11次梁强度验算次梁最大弯矩Mmax=38.38KN*m，I22a的截面特性如下：W=309cm3，则其抗弯强度为：σ=M/W=38380000/309000=124.21N/mm2215N/mm满足要求。其最大位移1.6mmL/200=30mm5.1.2主梁强度验算主梁最大弯矩Mmax=470.91KN*m，H600*300的截面特性如下：W=3530cm3则其抗弯强度：σ=M/W=470910000/353000=133.4N/mm2215N/mm满足要求。其最大位移0.82mmL/200=30mm.5.1.3支撑桩承载力计算主梁最大支座反力298.01KN即为支撑桩所承受的压力，支撑桩直接支承于块石面上只计算端承载力即可，块石强度取50MPa，则桩端承载力为：F=0.42*3.14*0.006*50*106=395KN298.01KN,满足要求。5.2非吊机跑道验算5.2.1次梁强度验算次梁最大弯矩Mmax=33.36KN*m，I22a的截面特性如下：W=309cm3则其抗弯强度：σ=M/W=33360000/309000=107.96N/mm2215N/mm满足要求。其最大位移1.42mmL/200=30mm.5.2.2主梁强度验算主梁最大弯矩Mmax=147.11KN*m，I45的截面特性如下：W=1430cm3则其抗弯强度：σ=M/W=147110000/143000=102.87N/mm2215N/mm满足要求。其最大位移0.85mmL/200=30mm.5.2.3支撑桩承载力计算主梁最大支座反力103.47KN即为支撑桩所承受的压力，支撑桩直接支承于块石面上只计算端承载力即可，块石强度取50MPa，则桩端承载力为：F=0.42*3.14*0.006*50*106=395KN103.47KN,满足要求。附：附图1、图2