通用砂筒计算书

通用砂筒计算书

一、结构概述

砂筒具有稳定性好、加工方便、承载力高、高度可调控等特点，是桥梁施工中常用的落架设备，本计算书中针对桩顶砂筒进行结构计算，其设计荷载依据于单桩的设计承载力,需对砂的承压承载力、顶心筒壁板的抗压承载力，外筒筒壁板的抗拉承载力及焊缝进行验算。 圆形砂筒由顶心和外筒组成，施工时在外筒内装一定高度的砂子，在将外筒套在顶心上做好外筒、顶心与各自施工构件的连接就可以使用。其结构型式如图1所示：

图1 砂筒结构图

二、计算依据

1、《路桥施工计算手册》人民交通出版社

三、设计荷载

根据现场实际情况，小箱梁架设时，取小箱梁及架桥机自重，根据力的作用位置

分配至各个砂筒，模架施工时，根据模架、混凝土自重及施工荷载分配至各个砂筒。

取设计荷载（暂定）：P=342.5kN

四、100t砂筒的结构计算（示例）

1、砂筒的基本参数

砂筒顶心直径：d0=200.0mm（外径）

顶心进入砂筒深度：h0=150.0mm

筒壁砂层厚度：H=50.0mm

砂筒直径：d1=250.0mm（外径）

砂筒壁厚：δ=10.0mm

出砂口直径：d2=20.0mm

钢板容许应力：[σ钢]=170.0MPa钢材均为Q235B材质；

砂容许应力：[σ砂]=10.0MPa砂筒未进行预压；

或 =30.0MPa砂筒进行预压；

2、砂的承压应力验算

2）

砂子的应力：σ1=4×P/（π×d

=10.9MPa ≤[σ砂]=30.00MPa 经计算可得：砂的承压承载力满足设计要求。

3、外筒筒壁拉应力验算

2）

计算砂筒面荷载：p=4×P/（π×d

=10.9N/mm2

拉应力：σ2=p×H×d1/[2δ×(H+h0-d2)]

=37.9MPa ≤[σ钢]=170.0MPa 经计算可得：外筒筒壁的抗拉承载力满足设计要求。

4、M27螺帽（暂定）与外筒壁的焊缝抗拉应力验算

w]=160.0MPa

角焊缝抗拉应力：[f

t

焊脚尺寸：h f= 6.0mm

2/4

拉力：F1=p×π*d

2

= 3.4kN

M27螺栓外周长：C=90.0m m（单边长度×螺栓边数）焊缝容许承受拉力：F2=0.7×h

×C×[f t w]

f

=60.5kN ≥F1= 3.4kN 经计算可得：M27螺帽与外筒壁的焊缝抗拉抗拉承载力满足设计要求。