自搖式機械化滑道課程設計

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文檔簡介

1、　　自搖式機械化滑道課程設計　　計算說明書　　設計資料　　滑道用途：船舶上墩下水　　廠區(qū)標高：5.6m<p&g

2、t;　　自然條件　　設計高水位：3.4m 設計低水位：1.6m　　施工水位：1.6m　　船舶資料 　　修船數(shù)

3、;　　地質資料　　地形及鉆孔布置圖見圖1；土層分布及其性質指標見表1與表2 　　其他有關資料　　船排小車的技術性能見附錄1；　　橫移區(qū)過渡段總長度為20m

4、；橫移車高度1m；橫移車軌距3m；　　船臺起重機軌距為5m；　　浮吊最大起重量為40t；動力放大系數(shù)取為1.3；　　地基土的泊松系數(shù)；　　拋石基床的彈性模量。　　表1 鉆孔及土層<

5、/p>　　圖1 地形及鉆孔布置圖（比例1:2000）　　表2 地基土的部分性質指標　　設計內容　　確定船臺數(shù)和設計低水位　　確定船臺數(shù)<

6、;p>　　船臺數(shù)可按下式計算　　個　　選取船臺利用系數(shù)為0.8。　　確定設計低水位（上墩下水水位）　　設計低水位在設計資料中已經給出。　　確定滑道區(qū)

7、、橫移區(qū)和船臺區(qū)的平面立面尺度　　確定橫移區(qū)尺度　　1）橫移區(qū)長度　　其中過渡段長度為20米；17個船臺，兩側分布，總長度160m。　　2）橫移區(qū)寬度<

8、/p>　　橫移區(qū)寬度=（橫移車長度+a）　　橫移車長度=（0.85～0.9）　　。　　3）橫移區(qū)中軌頂高程　　橫移區(qū)中軌頂高程=廠區(qū)高程-橫移車高度=5.6-1=4.6m。<p

9、>　　4）橫移區(qū)過渡段后的高程為中軌頂高程。　　5）軌道數(shù)　　由橫移區(qū)寬度24.45m，軌距3m，可以確定軌道數(shù)為9條。　　確定滑道區(qū)尺度　　1）選線&

10、lt;/p>　　選取下水軌道軸線與正北方向鉆孔軸線（5#、6#、7#和8#）重合。地質剖面圖見附圖1。　　2）滑道坡度：1:16　　3）滑道末端高程　　4) 滑道頂高程

11、;　　滑道頂高程廠區(qū)高程　　。　　5）滑道長度　　滑道長度=（滑道頂高程-滑道末端高程）/　　。

12、　　6）軌道條數(shù)及間距　　軌道條數(shù)為兩條，間距約為0.5倍船寬，取3米。　　確定船臺區(qū)尺度　　船臺平面尺度　　船臺區(qū)公布置17個船臺，分兩側布置，一邊9個，一邊8個，每個船臺長

13、度取35m（31+2×2m），寬度取10m（6.4+2×1.8m），相鄰兩個船臺之間布置一臺軌道間距為5m的起重機，軌道外沿距離船臺區(qū)邊緣的距離為3m。　　船臺高程　　船臺高程與廠區(qū)高程一致，為5.6m，同時滿足高于設計高水位0.5m。

14、　荷載計算　　船排小車的數(shù)量和分布　　船排小車的數(shù)量　　把船長分三等份艏段重；中段重；艉段；需要小車數(shù)；。　　在此計算船重時采用的滿載吃水選擇船尾吃水與船首吃水的平均值T=（1.9+2.1）/2=2m。</p

15、>　　船重分布圖和小車分布圖見附圖二。　　下水軌道荷載計算　　全在陸上時： 　　尾浮時　　全浮時</b&g

16、t;　　4．求　　1）設計高水位（+3.4m）時　　2）設計低水位（+1.6m）時　　設計高水位和設計低水位時下水滑道荷載分布圖見附圖三。　　軌道基礎結構的設計</b&

17、gt;　　軌道基礎結構選型　　軌道基礎布置　　水上采用軌枕道渣基礎，既經濟又便于標高調整；水下采用天然地基上鋼混軌道梁，便于水下施工。水上、水下的分界線是施工水位。　　確定軌道梁

18、斷面尺寸　　因為軌道梁處于水下部分，按照水運工程鋼筋混凝土結構設計規(guī)范表3.4.3：混凝土等級最低采用采用C30，在此處取C30。　　起重浮吊能力驗算　　軌道梁體積計算：　　軌

19、道梁質量：3.828×25/9.8=9.7t≤40t/1.3=31t 　　軌道梁質量滿足浮吊起吊能力。　　軌枕的長度及選用　　因為船排小車軌距為3m，所以全用長軌枕（長度為4m）。　　軌枕間距及數(shù)量<

20、/b>　　軌枕道渣基礎設計　　結構選型　　由教材知，輪壓力為66.64kN，按經驗選擇P38型號的鋼軌，鋼軌各指標尺寸見下表。　　因為軌枕處于水位變動區(qū)，按照水運工程鋼筋混凝土結構設計規(guī)范表

21、3.4.3：混凝土等級最低采用采用C35，在此處取C35。道渣厚度取為0.5m。　　鋼軌應力驗算　　1）鋼軌的截面模量　　鋼軌的截面模量W=截面慣性矩÷重心距 　　2）

22、長軌枕彎曲系數(shù)　　長軌枕彎曲系數(shù)β=0.925　　3）軌枕彈性系數(shù)　　軌枕彈性系數(shù)　　4）鋼軌的軌道系數(shù)<p

23、>　　鋼軌的軌道系數(shù)　　5）鋼軌與軌道地基的相對剛度系數(shù)　　6）鋼軌撓度和彎矩計算　　在尾浮時只有P1和P2兩個力，輪距1m，分兩種情況，取較大：①X1=0，X2=100cm或 ②X1=X2=50cm　　情況

24、一： 　　=-（0.014/2×4162.5）×1.21×66.64×1000×（1+0.2849）　　=-0.17cm　　=1/（4×0.014×100）×1.21

25、5;66.64×（1-0.2011）　　=11.5kN·m　　情況二： 　　=-（0.014/2×4162.5）×1.21×66.64×1000×（0.6997

26、15;2）　　=-0.18cm　　=1/（4×0.014×100）×1.21×66.64×（2×0.0599）　　=1.73kN·m<p&

27、gt;　　所以，鋼軌最大撓度y=-0.18cm，最大彎矩M=11.5kN·m　　鋼軌應力　　軌枕設計　　軌枕受力　　按剛性梁計算，反力為均載，鋼軌傳

28、下的最大壓力　　均布荷載反力　　軌枕內力（剪力、彎矩圖）　　剪力、彎矩圖　　軌枕配筋　　1）配置上層受拉鋼筋<

29、/p>　　由水運鋼筋混凝土結構設計規(guī)范5.2.1.1：　　——混凝土軸心抗壓強度設計值( ) ，C35混凝土抗壓強度設計值fc=16.7MPa。　　——混凝土等級低于C50， 　　Fy—— 采用HRB335熱軋鋼筋，抗拉強度設計值fy=300MPa<p&g

30、t;　　b=h=0.3m，保護層厚度c=50mm,a=c+10=60mm, h0=h-a=0.24m　　經計算x=0.041m。　　滿足。　　采用4根Φ20 HRB335熱軋鋼筋， As =1256　　配置下層受拉鋼

31、筋　　由水運鋼筋混凝土結構設計規(guī)范5.2.1.1：　　——混凝土軸心抗壓強度設計值( ) ，C35混凝土抗壓強度設計值fc=16.7MPa。　　——混凝土等級低于C50， 　　Fy—— 采用HRB335熱軋鋼筋，抗拉強度設計值fy=300MPa<

32、/p>　　b=h=0.3m，保護層厚度c=50mm,a=c+10=60mm, h0=h-a=0.24m　　經計算x=0.0047m。　　滿足。　　按照最小配筋率0.2%配筋，采用3根Φ8 HRB335的熱軋鋼筋<p&g

33、t;　　As =151。　　配置箍筋　　he=h0=0.24m,箍筋采用HPB300熱軋鋼筋 fyv=270N/　　由水運工程鋼筋混凝土規(guī)范。　　—結構系數(shù)，取1.1，&

34、lt;p>　　一系數(shù)，時取0.25，　　一混凝土強度影響系數(shù)，取1.0，　　一截面的腹板高度(mm) ，對矩形截面取有效高度。　　由水運工程混凝土結構設計規(guī)范5.5.4.1　　截面高度影響系數(shù)：，其中取h0=800mm<

35、;b>　　解出： 　　由鋼筋混凝土規(guī)范表8.2.7：取s=150mm　　鋼筋采用雙肢Φ12@150的HPB300熱軋鋼筋Asv=226　　裂縫寬度驗算　　由水運鋼筋混凝土規(guī)范表3.3.4規(guī)定，對于水位變動區(qū)

36、鋼筋混凝土結構，裂縫寬度允許值：[wmax]=0.25mm。　　上層裂縫寬度驗算　　最大裂縫寬度　?。籧=50mm , d=25mm；　　最大裂縫寬度<

37、;/p>　　=　　最大裂縫開展寬度滿足條件。　　下層裂縫寬度驗算　　最大裂縫寬度　　；c=50mm , d=25mm；</

38、p>　　所以取　　最大裂縫寬度　　=　　最大裂縫開展寬度滿足條件。　　道渣應力驗算</

39、p>　　長軌枕作用在道渣上的最大壓應力　　=74.925kPa＜道渣許用應力=500kPa　　地基應力驗算　　b+2htan30°=0.4+2×0.3×tan30°=0.75m＜a=0.8m

40、;　　軌道梁基礎設計　　軌道梁P、Q、M影響線　　任意選取代表性截面（見地質剖面圖）：該截面位于7#鉆孔，該點位置滑道高程為-1.5m，軌道梁底高程為-1.5-0.134（鋼軌高度）-0.3（軌道梁高度）=-1.934m ，自此向下取壓縮層厚度H=5m（其中拋石基床1.6m，灰色亞粘土1.5m，

41、赤色亞粘土1.9m）　　綜合壓縮模量 　　基床系數(shù)　　=14.7　　梁的彈性特征長度<p&

42、gt;　　無因次折算長度取λ=4.5。　　查彈性地基梁計算圖表，對應取的表格進行查找繪圖得到P、Q、M影響線如下圖。　　繪制軌道梁P、Q、M包絡圖　　小車軌距為0.7m，折算長度為70/207=0.338，在影響線上擺放集中荷載Pmax=66.64kN，求出各截面上的M、Q、P，繪制軌道梁M、Q、P包絡圖

43、，找出最大值，用于軌道梁配筋計算。　　軌道梁P、Q、M包絡圖見附圖　　彎矩：　　剪力：　　地基反力：

44、;　　軌道梁配筋設計　　1）配置上層受拉鋼筋　　由水運鋼筋混凝土結構設計規(guī)范5.2.1.1：　　——混凝土軸心抗壓強度設計值( ) ，C30混凝土抗壓強度設計值fc=14.3MPa。　　——混凝土等級低于C50， <p&g

45、t;　　Fy—— 采用HRB335熱軋鋼筋，抗拉強度設計值fy=300MPa　　b=0.4m，h=0.3m，保護層厚度c=50mm,a=c+10=60mm, h0=h-a=0.24m。　　經計算x=0.1m。　　滿足。　　采用6根Φ2

46、2 HRB335熱軋鋼筋， As =2281　　配置下層受拉鋼筋　　由水運鋼筋混凝土結構設計規(guī)范5.2.1.1：　　——混凝土軸心抗壓強度設計值( ) ，C30混凝土抗壓強度設計值fc=14.3MPa。　　——混凝土等級低于C50，

47、　　Fy—— 采用HRB335熱軋鋼筋，抗拉強度設計值fy=300MPa　　b=0.4，h=0.3m，保護層厚度c=50mm,a=c+10=60mm, h0=h-a=0.24m　　經計算x=0. 056m。　　滿足。

48、;　　采用4根Φ22 HRB335的熱軋鋼筋　　As =1520。　　配置箍筋　　he=h0=0.24m,箍筋采用HPB300熱軋鋼筋 fyv=270N/　　由水運工程鋼筋混

49、凝土規(guī)范。　　—結構系數(shù)，取1.1，　　一系數(shù)，時取0.25，　　一混凝土強度影響系數(shù)，取1.0，　　一截面的腹板高度(mm) ，對矩形截面取有效高度。　　由水運工程混凝土結構設計規(guī)范5.5.4.1<

50、;p>　　截面高度影響系數(shù)：，其中取h0=800mm　　解出：，即按照構造配筋即可。　　由鋼筋混凝土規(guī)范表8.2.7：取s=200mm　　鋼筋采用雙肢Φ10@2000的HPB300熱軋鋼筋Asv=157　　裂縫寬度驗算&l

51、t;/p>　　由水運鋼筋混凝土規(guī)范表3.3.4規(guī)定，對于水下區(qū)鋼筋混凝土結構，裂縫寬度允許值：[wmax]=0.3mm。　　上層裂縫寬度驗算　　最大裂縫寬度　?。籧=50mm , d=25mm；</p&

52、gt;　　最大裂縫寬度　　=　　最大裂縫開展寬度滿足條件。　　下層裂縫寬度驗算　　最大裂縫寬度&l

53、t;/p>　??；c=50mm , d=25mm；　　最大裂縫寬度　　=　　最大裂縫開展寬度滿足條件。　　基床和地基應力計算<

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