钢套箱围堰设计计算资料一、已知条件：1. 水深： m 5.72. 承台尺寸： m 5.57⨯3. 封底砼的设计厚度： []h =m 14. 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： ctf b M k h ⋅⋅⋅=max5.3+D <[]h其中：k —安全系数 65.2=k b —板宽，一般取 1=bCT 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 5.021 ⋅⋅=p k M mqx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75.08621==，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：bf M k h ct ⋅⋅⋅=max5.312001171.1865.25.3⨯⨯⨯=+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2211max ⋅⋅=q a M []2max 61δσ⋅⋅=M []221161δσ=⋅⋅ q a []q a ⋅⋅⋅=1216δσ =65.70829.0006.0180002⨯⨯⨯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 22180093.174293.2749680cm kg cm kg W M <===σ ⋅⋅=q k Q max 其中：606.01=k kg Q 545412075606.0max =⨯⨯= 22max 90026.4745.115454cm 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 []2900kg =τ3．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 =⨯⨯=⋅⋅= α22max 18006.130986.1622080cm kg cm kg W M <===σ 229009.6377.53636kg 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=τ3．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 -=⨯⨯=23100020075077.02maxkg Q 910520075607.0max =⨯⨯=22180066.16334.141231000cm kg cm kg W M <===σ 2290042.35469.259105cm 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 ～15D ， 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 344.1864cm W X =,09.166=A ，cm ix 71.14=，370.222cm Wg =， 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a. 受压强度计算[]σφσ≤=AN其中：kg Q N 9105max ==，209.166cm A = φ根据入选用 yuw=λ 1=m （两端铰支） cm 600= cm ig 7.3= 2.1627.3600===iy m λ 根据λ查表得264.0=φ 22180065.20709.166264.09105cm kg cm kg A N <=⨯==φσ 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)9105(max kg Q P P ==受力计算简图如下：kg P n R R B A 18210910521521=⨯-=⋅-== cm kg p n m M -=⨯⨯⨯-=⋅⋅⋅-=3277800600910558125812max 22max 180006.175844.186********cm kg cm kg W M X <===σ2290064.10909.16618210cm kg cm kg A RA <===τ 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。
[]σφσ≤=4N其中：kg Q N 9105max == 266.57cm A = φ根据入选用 xi M=λ 1=M （两端铰支） cm 600= cm i x 86.7= 34.7686.76001=⨯==ix m x λ 根据x λ查表得：749.0=x φ 22180083.21066.57749.09105cm kg cm kg A N X x <=⨯==φσ 若以cm i y 91.2=代入则 19.20691.26001=⨯==y y i M λ 根据y λ查表得169.0=y φ 22180037.93466.57169.09105cm kg cm kg A N Y y <=⨯=⋅=φσ 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（d d c c b b a a ----,,,杆）传递的力后，使得1A 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：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 mm 8=δ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2241 q M =cm 22= cm kg q 727.8272218210==cm kg q M 5.1669222727.82724124122=⨯⨯==kg Q 18210=261BH W =cm B 22= cm H 2= 32667.144226161cm BH W =⨯⨯==244222cm H B A =⨯=⨯=2218001.1138667.145.16692cm kg cm kg W M <===σ 2290086.4134418210cm kg cm kg A Q <===τ B .回岑挡板焊缝强度计算[]f ff A Nττ≤=其中：f f f h A ∑⋅=7.0δ2.1=f h (-δ为最薄板) cm t 2.1==δ cm h f 44.12.12.1=⨯= 取: cm h f 5.1= cm f 24474=-⨯=∑22.25245.17.07.0cm h A f f f =⨯⨯=∑⋅= kg R N A 18210== []2750cm kg f =τ 22750062.7222.2518210cm kg cm kg A N f f <===τ 十、浮力计算：1．围堰抽水浇筑承台时所产生的浮力kg H B L W t 360045045.3605.76001.8==⨯⨯=⨯⨯= 2．围堰钢材自重：kg t G 20131131.201== 3．围堰封底砼重量kg t v C 10563105613680011232==⨯⨯⨯==砼γ 4．钻孔桩重量kg t h R d n G 270962962.2704163.225.164223==⨯⨯⨯⨯=⋅⋅⋅=-ππ砼 5．围堰总重量kg t G G G G 396706706.396962.270613.105131.20321==++=++= 6．围堰浮力与重量的差值：kg t G W W 36661661.36706.390045.360-=-=-=-=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）： W k S w >÷⋅τ其中：W -围堰浮力 t W 045.360=-S 封底砼与围堰接触 ()22821618m S =⨯⨯+⨯=砼的握裹力-W τ 2150m t W =τ （“简明施工手册”559页） k -安全糸数 4=k t t k S W 045.3601050415028>=÷⨯=÷⋅τ 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。