钢围堰计算

一、已知条件：

1. 水深： 7.5m 2. 承台尺寸： 75.5m 3. 封底砼的设计厚度： h=1m 4. 钻孔桩数量及尺寸：61.2m16m 二、初拟围堰的尺寸： 长宽高=868m 三、校核封底砼的厚度： h3.5kMmax+Dh

bfct其中：k—安全系数 k2.65 b—板宽，一般取 b1

fCT—砼抗拉强度（C20） fct1200tm2

D—水下砼与井底泥土掺混需增厚度 d0.3～0.5m

2 Mmqxkp1

其中：1矩形板计算跨度 16m（取其较小者） k弯矩系数根据12选用

60.75，故k0.0673 8 （简明施工手册—275页）

l =6m1l =8m2M1PM2 12P p静水压力形成的荷载：

封底砼按简支双向板计算简图 p7.5tm2 （p7.5tm—单位宽度）

20.06737.56218.171tm Mmaxkp1编制单位：中铁二局第五工程有限公司 第 1 页 共 12 页

钢套箱围堰设计 计算资料 故：h3.5kMmaxDfctb3.52.6518.1710.5

11200 0.3750.50.875m1m 符合强度要求。 围堰简图附后 四、确定壁板12（见图示）

1． 设120.5 2． 壁板厚度为6mm 3． 壁板与纵肋、横肋为四周焊

则a10.0829(MY“建筑结构静1-最大，

力计算手册”291页）

4． 静水压力为：q7.5tm(单位宽度) 5． 壁板材料18000tm(单位宽度) 6． 计算1和2

2 Mmaxa1q1 Mmax12 62 a1q112 6 1180000.0062=0.417m

6a1q0.08297.562 取：1400mm 则：2800mm 五、计算横向加劲肋的强度

1． 横肋采用75758的角钢，其W27.93cm3,A11.5cm2 2． 横肋采用材料的允许应力1800kgcm2 3． 横肋按五跨连续梁计算（以大纵肋为支点） Mmaxkq2

其中：K0.046 120cm q7.5tm75kgcm

编制单位：中铁二局第五工程有限公司 第 2 页 共 12 页

钢套箱围堰设计 计算资料 Mmax0.04675120249680kgcm M496801742.93kgcm21800kgcm2 W27.93 Qmaxkq 其中：k10.606 Qmax0.606751205454kg Qmax5454474.26kgcm2900kgcm2 A11.5六、计算小纵肋的强度

1．小纵肋采用75506角钢，其W16.86cm3 A5.70cm2 2．小纵肋材料的许用应力：

1800kgcm2 900kgcm2

3．小纵肋按五跨连续梁计算变矩和剪力（以横肋为支点）

Mmaxkq2， Qmaxq

其中：k0.046 0.606 q75kgcm 80cm Mmaxkq20.0467580222080kgcm Qmaxq0.60675803636kg

M220801309.6kgcm21800kgcm2 W16.86Q3636 637.9kgcm2900kgcm2

A5.7 max七、计算大纵肋强度

1．大纵肋采用18a槽钢其W141.4cm3,A25.69cm2 2．大纵肋材料的允许应力 1800kgcm2，

900kgcm2

3．大纵肋以内支撑为支点（图中：A1ABCC1）支点间距为

200mm，按四跨连续梁计算

Mmaxkq2 Qmaxq

其中：k0.077 0.607 q75kgcm 200cm Mmax0.077752002231000kgcm

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钢套箱围堰设计 计算资料 Qmax0.607752009105kg

M2310001633.66kgcm21800kgcm2 W141.4Q9105 354.42kgcm2900kgcm2

A25.69  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A1～A5，B1～B5，C1～C5，D1～D5，

11111 E1～E5，F1～F5，G1～G5及A11～A5，B11～B5，C11～C5，D1～D5， 11 E11～E5，F11～F51，G11～G5。

3. 支承在“A”点和“F”点上的支撑杆采用[40b按 布置，其中 WX1864.44cm3,A166.09，ix14.71cm，Wg222.70cm3， ig3.70cm。wx1864.44cm3

4.支承在其它各点上的支撑杆采用[20a槽钢按 布置，其中 Wx356.08cm3,A57.66cm2,ix7.86cm 5. 钢套箱围堰支撑图如下所示：

端支撑短支撑F中间支撑EDC端支撑BA短支撑aabb1200ccdFdED8001CBA1143钢套箱内支撑示意图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

编制单位：中铁二局第五工程有限公司 第 4 页 共 12 页

6000cdcdabab钢套箱围堰设计 计算资料 a. 受压强度计算

N A 其中：NQmax9105kg，A166.09cm2 根据入选用 w m1（两端铰支） yu 600cm ig3.7cm m600162.2 iy3.7 根据查表得0.264 N9105207.65kgcm21800kgcm2 A0.264166.09 b. 受弯强度计算

支承在“A”点和“F”点上支撑杆，除两端受压外，还要承受侧面传来 的集中荷载P(PQmax9105kg)受力计算简图如下：

P=9105kgP=9105kgP=9105kgP=9105kgC=1200C=1200C=1200l=5×1200=6000C=1200C=1200 RARBn151P910518210kg 22 Mmax m21251p91056003277800kgcm 8n85Mmax32778001758.06kgcm21800kgcm2 WX1864.44编制单位：中铁二局第五工程有限公司 第 5 页 共 12 页

钢套箱围堰设计 计算资料 RA18210109.64kgcm2900kgcm2 A166.09 B． 支承在除“A”点“F”点上的支撑杆强度计算：

 除“A”点和“F”点的支撑杆外，其余支撑杆只受力，不受弯矩作。

N 4 其中：NQmax9105kg A57.66cm2 根据入选用 M M1（两端铰支） ix 600cm ix7.86cm xm160076.34 ix7.86 根据x查表得：x0.749 xN9105210.83kgcm21800kgcm2 XA0.74957.66 若以iy2.91cm代入则 yM1600206.19 iy2.91 根据y查表得y0.169 yN9105934.37kgcm21800kgcm2 YA0.16957.66 故：施工中该支撑杆任意安放其强度均满足要求。 九、钢套箱内支撑回岑挡板强度的计算

1．根据支撑杆受力计算得知AA杆，FF杆支承在用25a制成的槽钢内，

A点和F点受矩支撑（aa,bb,cc,dd杆）传递的力后，使得A1点 承受18210kg推力（支承力）该力，由设置在25a槽钢的挡板来承受。 2．A点和F点的回岑挡板制成如下形式：

编制单位：中铁二局第五工程有限公司 第 6 页 共 12 页

钢套箱围堰设计 计算资料 220挡板（A、F点）（δ=20钢板）20钢套箱支撑回岑（[25a槽钢）70回岑挡板焊缝计算简图 3．因BB杆，CC杆，DD杆，EE杆只承受正面壁板板压力，其回 岑内的挡板不需要计算，且挡板厚度为 8mm就能满足需要。 4．AA杆，FF杆强度计算 5．回岑挡板计算的数学模式为： 6．回岑挡板强度计算

A. 回岑挡板弯曲强度和剪切强度计算

12q 22cm 2418210 q827.727kgcm

22121 Mq827.72722216692.5kgcm

2424q(kg/cm)220mm M Q18210kg

1BH2 B22cm H2cm 611 WBH222414.667cm3

66 W ABH22244cm2

M16692.51138.1kgcm21800kgcm2 W14.667Q18210 413.86kgcm2900kgcm2

A44 B.回岑挡板焊缝强度计算

 fNf Af编制单位：中铁二局第五工程有限公司 第 7 页 共 12 页

钢套箱围堰设计 计算资料 其中：Af0.7hff

hf1.2 (为最薄板) t1.2cm hf1.21.21.44cm 取: hf1.5cm f47424cm

Af0.7hff0.71.52425.2cm2 NRA18210kg f750kgcm2 f 十、浮力计算：

1．围堰抽水浇筑承台时所产生的浮力

WLBH8.00167.5360.045t360045kg 2．围堰钢材自重：

G120.131t20131kg 3．围堰封底砼重量

C2砼v23180016105613t10563kg 4．钻孔桩重量

G3nd24R砼h61.2522.3164270.962t270962kg 5．围堰总重量

GG1G2G320.131105.613270.962396.706t396706kg 6．围堰浮力与重量的差值：

WWG360.045390.70636.661t36661kg

因W为负数，故围堰不会上浮，即围堰重量（含桩身重量和封底砼重 量）大于围堰所产生的浮力。

十一、封底砼与围堰的粘结力与浮力之差值（即：围堰能否脱离封底砼而上浮）： SwkW

其中：W-围堰浮力 W360.045t

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N18210722.62kgcm27500kgcm2 Af25.2钢套箱围堰设计 计算资料 S封底砼与围堰接触 S8161228m2

W砼的握裹力 W150tm2 （“简明施工手册”559页） k-安全糸数 k4 SWk2815041050t360.045t 故：当围堰抽水浇筑承台时，围堰与封底砼的粘结力大于围堰的浮力，围堰 不会脱离封底砼而上浮。 十二、参考资料：

1．《简明施工计算手册》江正荣、朱国梁主编，中国建筑工业出版社出版， 1992年版。

2．《钢结构》同济大学主编，中国建筑工业出版社出版，1981年版。 3．《钢结构设计手册》，建筑结构设计手册纵书编会罗邦富等编著，中国建 筑工业出版社出版，1993年版。

4．《建筑结构静力计算手册》，建筑结构静力计算手册编写组编写，中国建 筑工业出版社出版，1975年版。

1——壁板(=5钢板)F1E1D1C1B1A12——横肋(∠75×75×8角钢)3——小纵肋(∠75×50×6角钢)F2E2D2C2B2A24——大纵肋槽钢F3E3D3C3B3A35——箱内抽水后的支撑点F4E4D4C4B4A4F5E5D5C5B5A5立面图——主视图

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钢套箱围堰设计 计算资料

d1c1b1a11——壁板(=5钢板)2——横肋(∠75×75×8角钢)d2c2b2a23——小纵肋(∠75×50×6角钢)d3c3b3a34——大纵肋槽钢5——箱内抽水后的支撑点d4c4b4a4d5c5b5a5侧面图——左视图

编制单位：中铁二局第五工程有限公司 第 10 页 共 12 页

1—连接螺栓(M16)2—连接板(∠125×125×12角钢)F3—壁板(=5)4—支撑回槽(［25a槽钢)5—大纵肋(［18a槽钢)EDCBAdddd6—小纵肋(∠75×50×6角钢)cccc7—两端支撑(A-A F-F)([40b槽钢拼成 型)8—中间支撑(B-B C-C D-D E-E)([20a拼成 型)bbbb7—两端短支撑([20a拼成 型)aaaaFEDCBA钢套箱围堰设计 计算资料 编制单位：中铁二局第五工程有限公司 第 11 页 共 12 页

平面图——府视图

槽钢（[18a）壁板（=8m）小纵肋（∠75×50×6）横肋（∠75×75×8）壁板（=6m）大纵肋（[18a）壁板（=5）

螺栓（M16）角钢（∠125×125×12）槽钢（[18a）A放大（在府视图处）C放大（在正视图或侧视图上）挡板（=14）A-A（或B-B）支撑（[40b）回岑内挡板（=20）挡板（=20）A-A（或F-F）支撑（[40b）回岑（[25a）端头短支撑（[20a）B放大（在府视图处）D放大（在府视图处）钢套箱围堰设计 计算资料 编制单位：中铁二局第五工程有限公司 第 12 页 共 12 页