资源描述
(完整word)贝雷桁架计算书(样本)
附件1
新 建 铁 路
广深港客运专线ZH—3标段综合工程
高峰特大桥
(中心里程:DK97+629。13)
简支箱梁现浇贝雷桁架检算书
编制:
复核:
审核:
中铁二局广深港客运专线ZH-3标项目部第一分部
二〇〇九年三月
目 录
Ø 1、计算资料 4
1。1工程概况 4
1.2现浇支架方案 4
1.3材料参数 5
Ø 2、验算依据 6
Ø 3、设计说明 6
Ø 4、强度验算 6
4.1.底模胶合板验算 6
4。1。1。抗弯强度验算 7
4。1。2。抗剪强度验算 8
4。1。3.挠度验算 9
Ø 4。2. 10cm×10cm分布方木验算 9
4.2.1. 分布方木抗弯强度验算 10
4。2.2 分布方木抗剪强度验算 11
4.2.3。 分布方木挠度验算 11
4.3。1主受力方木强度验算 12
4。3.2。主受力方木抗剪强度验算 13
4.3。3。主受力方木挠度验算 14
4.4.1 立杆抗压强度验算 15
4。4.2 立杆稳定性验算 15
Ø 4.5 分配梁I18工字钢验算 16
4。5.1 分配梁强度验算 16
4。5.2。 I18工字钢抗剪强度验算 17
4。5.3、分配梁I18工字钢挠度验算 18
Ø 4.6.贝雷梁验算 18
4。6.1抗弯强度验算 20
4。6。2抗剪强度验算 21
4。6.3.挠度验算 21
Ø 4.横桥向Ⅱ45a工字钢验算 22
4。1抗弯强度验算 24
4。2抗剪强度验算 24
4.3.挠度验算 25
Ø 5。钢管柱强度验算 25
5.1强度验算 26
5.2稳定性检算 26
Ø 6、地基承载力设计 26
Ø 7、模板验算 27
Ø 7。1、组合钢板的计算 28
7.1.1 抗弯强度验算 28
7。1。2 抗剪强度验算 29
7。1.3 挠度验算 30
Ø 7。2 顶板10X10cm方木的计算 30
7.2。1 内楞的抗弯强度验算 31
7.2。2 内楞的抗剪强度验算 32
7。2。3 内楞的挠度验算 32
Ø 8 、拉杆检算(φ32) 33
高峰特大桥贝雷桁架验算
Ø 1、计算资料
1.1工程概况
高峰水库特大桥17-32m简支梁,全桥总长569。81m,中心里程为DK97+629。13.此简支梁桥墩采用圆端形空心墩,桥台采用的是矩形空心台。3#墩~5#墩之间坡度较大,在3#墩~5墩之间采用贝雷桁架的现浇施工方法,水中梁采用造桥机现浇施工方法。其中跨度为32。6m,净跨度为31.3m。简支梁梁体为单箱单室斜腹板、等高度、不等截面结构,支点及跨中梁高均为3。05m。箱梁底宽为5.5m,梁顶板宽13.4m,顶板厚度30~61㎝,腹板厚45~105㎝,底板厚28~70㎝。
1。2现浇支架方案
高峰特大桥3#—5#墩的简支箱梁简支现浇平台拟采用贝雷式(321型)作主梁、φ800mm钢管作支墩,贝雷梁的布置通过计算确定。
由于两墩之间净跨为31。3米,因此贝雷桁架设置为两跨简支形式,跨中采用单排φ800mm钢管柱作桁架,整跨采用单层双排321型贝雷梁做纵向主要承重结构,整跨需要特制2。1m长贝雷梁。两端支墩仍采用φ800mm钢管,支立于桥墩承台上;在钢管四周10×10cm钢板焊接,经过三角板与钢管更好的连接,三角板再和预埋承台里面的钢筋连接;在钢管柱横向采用φ300mm钢管以及[18槽钢做剪刀撑来增强钢管柱的稳定性。
结构布置:在钢管上开槽与双I45工字钢连接,在沿纵向方向搭设贝雷梁在双I工字钢上面;再在贝雷梁上部铺设I18工字钢作分配梁,顺I18工字钢的位置布置碗口式支架,其纵向间距与I18工字钢相合同为60cm,横向布置按计算要求布置,腹板下25cm,底板下60cm,翼缘板下90cm,其步距为120cm;在碗口式支架上沿横向方向铺设12×14cm的方木、间距按碗扣支架的横向间距布置,在承重方木12×14cm的垂直方向按间距为25cm布置10×10cm的小方木,再在小方木上直接铺设厚度为18mm的胶合板。
侧模采用钢模桁架;内模采用3015型组合钢模结构,采用普通钢管支架支撑加固形成整体.
在跨中位置的φ800mm钢管下面施工个基础支墩,在此基础支墩上以及3#-5#承台上预埋件(预埋件位置需准确)与钢管柱连接,施工基础前先对原地面进行整平、夯实,夯实后再用粹石加固,钢管柱下地基承载力为250kPa以上.
贝雷支架形式、具体尺寸结构详见施工图。
1。3材料参数
材料性能以及参数
截面抵抗矩(cm3)
截面惯性矩(cm4)
弹性模量(Mpa)
容许应力(Mpa)
容许剪力(Mpa)
备注
[10
62.1
391
2.06×105
160
80
I45a
1430
32240
2。06×105
160
80
321型贝雷梁
3578.5
250500
2。1×106
273
208
单层单排参数值
φ80cm钢管
2。06×105
215
80
I18
185
1660
2.06×105
140
80
附注:
竹胶板:规格1222x2444x18mm
弹性模量:纵向Ez=6.5GPa、横向Eh=4.5GPa
弯曲强度: f顺=80MPa、f横=55MPa
密度:9。5KN/m3
木 材:方木强度等级取TC13(木结构设计规范)。
设计抗弯强度 顺纹抗剪强度
弹性模量 密度8KN/m3
Ø 2、验算依据
《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130—2001)
《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)
《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)
《钢结构设计规范》(GB 50017—2003)
《路桥施工计算手册》(周兴水等著,人民交通出版社)
《高峰特大桥箱梁施工方案》
Ø 3、设计说明
偏安全考虑,贝雷支架验算按照全联箱梁混凝土一次浇注成型验算。根据设计图知最不利位置位于墩旁支点处,以下计算均取此部位荷载计算。
取荷计算时,不考虑翼板下支架作用(偏安全),认为全断面荷载仅由底板下支架承受。
详见《现浇箱梁贝雷桁架设计图》。
Ø 4、强度验算
根据箱梁设计图知墩旁支点截面(顺桥向0—1。25m)处为最不利截面(此截面钢筋混凝土自重最大),计算得截面面积为14。556m2,则箱梁顺线路方向每延米钢筋混凝土自重为
14。556(中支点I—I截面面积)×1(延米)×25(C50混凝土自重)=370.5kN/延米
4.1。底模胶合板验算
主受力方木纵向间距为60cm,小方木按中心间距25cm布置。胶合板按支承在分布方木上的3跨连续梁进行受力分析。计算示意图:
4。1。1。抗弯强度验算
顺线路方向每延米宽跨中最大弯矩计算公式如下:
M=0。1ql2
其中, M——面板计算最大弯距(N.mm);
l-—计算跨度(小方木中对中间距): l=250mm;
q——作用在模板上的压力线荷载,它包括:
钢筋混凝土荷载设计值q1=1.2(分项系数)×370.5/5.03=88.39kN/m;
倾倒混凝土荷载设计值q2=1.4×2.00×1=2.8kN/m;
振捣混凝土荷载设计值q3=1.4×2。00×1=2。8kN/m;
施工活荷载设计值q4=1。4×2.5×1=3.5kN/m;
q=q1+q2+q3+q4=88.39+2.8+2。8+3.5=97。49kN/m;
面板的最大弯距:
Mmax=0。1×97.49×2502=6。2×105N.mm
按以下公式进行面板抗弯强度验算:
其中, σ——面板承受的应力(N/mm2);
M-—面板计算最大弯距(N.mm);
W—-面板的截面抵抗矩
(b面板截面宽度,h面板截面厚度)
W= 1000×18×18/6=5。4×104 mm3;
f—胶合板截面的抗弯强度设计值(N/mm2), f=55N/mm2;
面板截面的最大应力计算值:
σ= M/W =6.09×105/5.4×104 = 11。3N/mm2<[f横]=55N/mm2
满足要求!
4。1。2。抗剪强度验算
计算公式如下(查手册P763)
其中, V--面板计算最大剪力(N);
l--计算跨度(小方木中对中间距): l=250mm;
q——作用在模板上的压力线荷载,q=97。49KN。m
面板的最大剪力:
V= 0.6×97。49×250=14623。5N
截面抗剪强度必须满足:
其中, T-—面板截面的最大受剪应力(N/mm2);
V--面板计算最大剪力(N)
b-—构件的截面宽度(mm):b=1000mm;
hn-—面板厚度(mm):hn=18.0mm;
fv--面板抗剪强度设计值(N/mm2):fv = 1。6N/mm2
面板截面的最大受剪应力计算值:
T=3×14623.5/(2×1000×18)=1。22N/mm2<[fv]=1。600N/mm2
满足要求!
4.1。3.挠度验算
根据规范,刚度验算采用荷载标准值,同时不考虑活荷载作用.
挠度计算公式如下:
q—-作用在底模上压力线荷载:q=88。39/1.2=73.66N/mm;
l——计算跨度(小方木中对中间距):l=250mm;
E—-面板的弹性模量: E=4。5×103N/mm2;
I—-面板的截面惯性矩:I=100×1.8×1.8×1。8/12=48。6cm4;
面板的最大挠度计算值:
ω = 0.677×73.66×2504/(100×4500×48。6×104)=0。88mm≤[ω]=250/250=1mm
满足要求!
Ø 4。2。 10cm×10cm分布方木验算
主受力方木纵向间距为60cm,小方木每根长度4m,分布方木按支承在主受力方木上的3跨连续梁进行受力分析。取最不利腹板处进行计算(小方木中对中间距25cm),计算示意图:
本工程分布方木采用100×100mm规格,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=100×100×100/6 = 166。7cm3;
I=100×100×100×100/12=833.3cm4;
4.2。1. 分布方木抗弯强度验算
分布方木最大弯矩按下式计算:
M—分布方木计算最大弯距(N。mm);
l—-计算跨度(主受力方木中对中间距): l=600mm;
q——作用在分布方木上的线荷载,它包括:
钢筋混凝土自重荷载设计值q1=1.2×0。25×3.05×26=23。79kN/m;
倾倒混凝土活荷载设计值q2=1.4×2×0.25=0.7kN/m;
振捣混凝土荷载设计值q3=1.4×2×0.25=0。7kN/m;
施工活荷载设计值q4=1.4×2。5×0。25=0.875kN/m;
q=q1+q2+q3+q4=23。79+0.7+0.7+0.875=9.38×105N.mm
分布方木抗弯强度应满足下式:
其中, σ-—内楞承受的应力(N/mm2);
M--内楞计算最大弯距(N。mm);
W——内楞的截面抵抗矩(mm3),W=16.7×104;
f--内楞的抗弯强度设计值(N/mm2),f=13。000N/mm2;
分布方木最大应力:
σ=9。38×105/16。7×104=5。62N/mm2<[f]=13N/mm2
满足要求!
4.2.2 分布方木抗剪强度验算
最大剪力按均布荷载作用下的三跨连续梁计算,公式如下:
V-分布方木承受的最大剪力;
l—-计算跨度(主受力方木中对中间距)l=600mm;
q——作用在分布方木上的线荷载q=26.07 kN/m
分布方木最大剪力:
V= 0.6×26。07×600=9385.2N
截面抗剪强度必须满足下式:
其中, τ--内楞的截面的最大受剪应力(N/mm2);
V-—内楞计算最大剪力(N);
b-—内楞的截面宽度(mm):b=100mm ;
hn-—内楞的截面高度(mm):hn=100mm ;
fv—分布方木抗剪强度设计值(N/mm2):fv = 1。6 N/mm2;
分布方木截面的剪应力:
τ=3×9385。2/(2×100×100)=1。41N/mm2<[fv]=1。6N/mm2
满足要求!
4.2。3。 分布方木挠度验算
根据规范,刚度验算采用荷载标准值,同时不考虑活荷载作用。
挠度验算公式如下:
ω—分布方木的最大挠度(mm);
q——作用在分布方木上的线荷载(kN/m):q=19。83kN/m;
l--计算跨度(主受力方木间距): l=600mm ;
E—分布方木弹性模量(N/mm2):E=10000N/mm2;
I—分布方木截面惯性矩(mm4): I=833。3×104mm4;
分布方木最大挠度计算值:
ω=0。677×19。83×6004/(100×10000×833.3×104)=0.21mm≤[ω]= l/250=600/250=2.4mm
满足要求!
4。3.主受力方木验算
主受力方木纵向间距为60cm(支架纵距),按腹板下最不利考虑荷载,腹板先横向间距为30cm,主受力木每根长4m,承受分布方木传来的集中力。主方受力方木按支承在顶托上的承受分布方木传来集中荷载的3跨连续梁进行受力分析。计算示意图:
本工程分布方木采用120×140mm规格,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=120×1402/6 = 3.92×105mm3;
I=120×1403/12=2。75×107mm4;
4。3.1主受力方木强度验算
主受力方木跨中弯矩:
M=0。267×Pl
作用在主受力方木的荷载: P=3。05×0.6×0.3×26+2。5×0。3×0。6=12.3kN;
主受力方木计算跨度(支架纵距): l=600mm;
主受力方木最大弯矩:
M=0.267×12300×600= 1。97×106 N/mm
强度验算公式:
σ—主受力方木最大应力 (N/mm2);
M—主受力方木最大弯距(N。mm);
W—主受力方木净截面抵抗矩:W=3。92×105mm3;
[f]—主受力方木强度设计值(N/mm2):[f]=13。000N/mm2;
主受力方木最大应力:
σ=1。97×106/3。92×105=5。03N/mm2<[f]=13N/mm2
满足要求!
4.3。2.主受力方木抗剪强度验算
公式如下:
V=1.267×P
其中, V—主受力方木计算最大剪力(N);
l-—计算跨度: l=600mm;
P-—作用在主受力方木荷载: P=12300N
最大剪力:
V=1。267×12300=1。56×104N;
主受力方木截面抗剪强度必须满足:
τ—-外楞截面的受剪应力 (N/mm2);
V——外楞计算最大剪力(N);
b--外楞的截面宽度(mm):b=140mm ;
hn——外楞的截面高度(mm):hn=200mm ;
fv——外楞的抗剪强度设计值(N/mm2):fv=1。6N/mm2;
主受力方木截面的剪应力:
τ=3×1。56×104/(2×120×140)=1.39N/mm2<[fv]=1.6N/mm2
满足要求!
4.3.3。主受力方木挠度验算
根据《手册》,刚度验算采用荷载标准值,同时不考虑活荷载作用。
挠度验算公式如下:
ω=1.883×Pl3/100EI
ω—主受力方木最大挠度(mm);
P—分布方木传来集中荷载(kN/m)
l--计算跨度: l=600mm ;
E--弹性模量(N/mm2):E=10000N/mm2;
I——截面惯性矩(mm4): I=2.744×10mm7;
主受力方木的最大挠度:
ω=1.883×12300×103×6003/100×10000×2.744×107)=0.18mm≤[ω]=l/250=600/250=2。4mm 满足要求!
4。4。 满堂支架立杆验算
本工程采用碗扣式钢管脚手架施工,为轴心受压构件。作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载,不考虑风载和偶然荷载。取最不利位置腹板中支点处计算。
静荷载设计值Ng =1.2×(Ng1+Ng2+Ng3)=17。42kN
脚手架的自重(kN):Ng2=0.129×1.4= 0。18kN;
模板的自重(kN):Ng3=0.35×0。3×0。6=0。063kN;
钢筋混凝土自重(kN):Ng1 =0。3×0。6×3。05×26=14。27kN;
活荷载设计值Nq=1.4×(Ng1+Ng2+Ng3)=1。4×(2+2+2。5)=9。1kN
Ng1—混凝土振捣荷载,取2KN/m2;
Ng2—泵送混凝土荷载, 取2KN/m2;
Ng3—施工活荷载,取2。5KN/m2
综上,立杆的轴向压力设计值:
N=Ng+Nq=17.42+9.1=26。52KN;
4。4。1 立杆抗压强度验算
立杆抗压强度必须满足:
N 〈[N]=A×[f]
[N]-—立杆抗压强度允许值;
A—— 立杆净截面面积(cm2),A=4.89 cm2
[f]-— 钢管立杆抗压强度设计值:[f]=205N/mm2
N=26。52KN〈[N]=4.89×205=100。25KN,满足要求!
4.4。2 立杆稳定性验算
立杆的稳定性计算公式:
N——立杆的轴心压力设计值(kN) :N=26.52kN;
φ--轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i=120/1。58=76查《扣件规范》附录C得φ=0.5
i-—计算立杆的截面回转半径(cm):i=1。58cm;
l0--计算长度(m) l0=h+2a=1.2+2×0.3=1.8m(h为步距,a为立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度,取0。3m)
A——立杆净截面面积(cm2):A=4.89cm2;
W--立杆净截面抵抗矩(cm3):W=5.08cm3;
σ-—钢管立杆最大应力计算值 (N/mm2);
[f]—-钢管立杆抗压强度设计值 :[f]=160N/mm2;
钢管立杆最大应力:
σ=26520/(0。5×4。89×102)=108。9N/mm2<[f]=160N/mm2
满足要求!
Ø 4。5 分配梁I18工字钢验算
分配梁I18工字钢纵向间距为60cm,贝雷梁最大间距为1.2m,在翼缘板处,计算按底板0.6m跨度计算。分配梁I18工字钢,承受碗扣支架传来的集中力.分配梁直接横向铺设在纵向的贝雷梁上面,承受碗扣支架传来集中荷载的3跨连续梁进行受力分析。计算示意图如:
I18工字钢截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=1。85×105mm3;
I=1.66×107mm4;
4。5。1 分配梁强度验算
主受力方木跨中弯矩:
M=0。267×Pl
作用在主受力方木的荷载: P=(1.2×3。05×26+1。4×2+1。4×2+1.4×2.5)×0。6×0.6=37.51kN;
分配梁I18工字钢计算跨度(支架纵距): l=1200mm;
主受力方木最大弯矩:
M=0。267×37510×1200= 1.21×107 N/mm
强度验算公式:
σ—主受力方木最大应力 (N/mm2);
M—主受力方木最大弯距(N。mm);
W-主受力方木净截面抵抗矩:W=1。85×105mm3;
[f]-主受力方木强度设计值(N/mm2):[f]=160N/mm2;
主受力方木最大应力:
σ=1.21×107/1。85×105=65。4N/mm2<[f]=160N/mm2
满足要求!
4。5。2。 I18工字钢抗剪强度验算
公式如下:
V=1.267×P
其中, V—主受力方木计算最大剪力(N);
l—-计算跨度: l=600mm;
P——作用在主受力方木荷载: P=37510N
最大剪力:
V=1.267×37510=4.8×104N;
主受力方木截面抗剪强度必须满足:
τ= V/A<[fv]
其中, V--计算最大剪力(N);
A-—构件的截面面积(mm2):A=3。06×103mm2 ;
[fv]—-抗剪强度容许值(N/mm2):[fv] =80N/ mm2
主受力方木截面的剪应力:
τ=4.8×104/3.06×103=15。53/mm2<[fv]=80N/mm2
满足要求!
4.5。3、分配梁I18工字钢挠度验算
根据《手册》,刚度验算采用荷载标准值,同时不考虑活荷载作用。
挠度验算公式如下:
ω=1。883×Pl3/100EI
ω-主受力方木最大挠度(mm);
P—分布方木传来集中荷载(kN/m):P=1。2×0.6×0。6×3。05×26=34。26kN;
l-—计算跨度: l=600mm ;
E-—弹性模量(N/mm2):E=2.06×105N/mm2;
I——截面惯性矩(mm4): I=1。66×107mm4;
主受力方木的最大挠度:
ω=1。883×3。5×104×6003/100×206000×1.66×107)=0。42mm≤[ω]=l/400=600/400=1。5mm 满足要求!
Ø 4.6.贝雷梁验算
按支承在横桥向双排工字钢上的两跨连续梁,承受I18工字钢分配梁传来的集中荷载分析。因两端悬臂部分长度很短,为方便计算不予考虑。计算底板下承受的总荷载:F=200。01+438。52+1046。26+267。83=1952。62 KN
则折合每延米1952。62/5.05×14.5=24。48 KN/m
单片贝雷梁承受I18A工字钢传来的集中荷载P=0。6m×0.6m×24.48KN/m2=8。82KN
腹板处0—1。25处I18A工字钢传来的最大集中荷载P=1。2×0。6m×1.05m×26×3.05/5+1.4×2。5×0.6=14.1KN
腹板处1。25—4.25处I18A工字钢传来的最大集中荷载P=11.6KN
腹板处1。25—4.25处I18A工字钢传来的最大集中荷载P=0.45×3.05×26×0。6×1.2/5+2.5×1.4×0。6=7。24KN
则底板验算:有medas计算,最大弯矩M=637.9KN.m;最大剪力V=218。5 KN
;最大的支座反力集中在跨中这个位置即为R=437。1 KN。
腹板验算:最大弯矩M=610.1KN.m;最大剪力V=204KN
;最大的支座反力集中在跨中这个位置即为R=408 KN
贝雷梁相应的参数:
截面抵抗矩:W=3578。5cm3=3.6×10—5m3
截面惯性矩:I= 250500 cm4
腹板处的弯矩截图
底板处的弯矩截图
由上截图易知其腹板以及底板最大的弯矩分别MMAX=610.1KN。m、637.9 KN。m
腹板处的剪力截图
底板处的剪力截图
由此知其腹板以及底板分别最大的剪力Vmax=204KN、218 KN
4。6。1抗弯强度验算
利用结构计算软件输入荷载后,输出结果:(抓图1)
抗弯强度应满足下式:
其中, σ-工字钢承受的应力(N/mm2);
M--计算最大弯距;
W--截面抵抗矩(mm3),W=3578。5×103mm3;
f—-抗弯强度设计值(N/mm2), f=270N/mm2;
底板处最大应力:
σ=637。9×106/3578.5×103=178。3N/mm2<f=270N/mm2
腹板处最大应力:
σ=610。1×106/3578。5×103=170。5N/mm2<f=270N/mm2
满足要求!
4.6.2抗剪强度验算
截面抗剪强度必须满足:
剪应力τ= V/A<[fv]
其中, V-—计算最大剪力(N);
A—-构件的截面面积(mm2):A=120×102mm2 ;
[fv]--抗剪强度容许值(N/mm2):[fv] =208N/mm2
底板处最大受剪应力计算值:
τ=218.5/120×102=182N/mm2<[fv]=208N/mm2
腹板处最大受剪应力计算值:
τ=204/120×102=170N/mm2<[fv]=208N/mm2
满足要求!
4。6.3.挠度验算
底板处最大挠度计算值:
ω=1。2 mm≤[ω]= l/400=14500/400=36。25mm
腹板处最大挠度计算值:
ω=1。2 mm≤[ω]= l/400=14500/400=36.25mm
满足要求!
Ø 4.横桥向Ⅱ45a工字钢验算
按支承在钢管立柱承受顺桥向贝雷梁传来的集中荷载分析(尺寸见CAD图)。底板处集中荷载P=437。1KN;腹板处集中荷载P=408KN (见抓图1)
由此图易知最大弯矩MMAX=555。7KN。m
由此知其最大的剪力Vmax=1311KN
4.1抗弯强度验算
利用结构计算软件分析内力(见抓图)
最大弯矩M=555.7KN.m
抗弯强度应满足下式:
其中, σ—工字钢承受的应力(N/mm2);
M—-计算最大弯距;
W--截面抵抗矩(mm3),W=2×1860×103mm3;
f-—抗弯强度设计值(N/mm2), f=160N/mm2;
最大应力:
σ=555.7×106/2×1860×103=149.4N/mm2<f=160N/mm2
满足要求!
4。2抗剪强度验算
最大剪力V=1311KN(见抓图)
截面抗剪强度必须满足:
剪应力τ= V/A<[fv]
其中, V-—计算最大剪力(N);
A—-构件的截面面积(mm2):A=2×119×102mm ;
[fv]-—抗剪强度容许值(N/mm2):[fv]=80N/mm2
最大受剪应力计算值:
τ=1311000/2×119×102=55.1N/mm2<[fv]=80N/mm2
满足要求!
4。3。挠度验算
为计算方便,挠度计算按两跨连续梁承受均布荷载计算q=1952.62/5.5=355.0KN/m
挠度验算公式如下:
ω—最大挠度(mm);
q—均布荷载(kN/m)
l——计算跨度: l=3000mm;
E-弹性模量(N/mm2):E=206×103N/mm2 ;
I—截面惯性矩(mm4): I=2×46470×104mm4;
最大挠度计算值:
ω=5×355.0×103×30003/(100×206×103×2×46470×104)=2.5mm≤[ω]= l/400=7.5mm
满足要求!
Ø 5。钢管柱强度验算
根据上述受力分析可知,钢管柱承受最大反力为:N=2537.3KN;
钢管柱为轴心受压构件,按一端固结按一端固定一端铰支,取μ=0。7,根据钢结构设计规范(GB50017—2003)进行强度和稳定性检算。
φ800×10mm扎制钢管柱取基础支墩处的计算高度l0=10m,f=180Mpa,检算如下:
净截面积A:
回转半径i:
长细比:为长柱,查得=0。97
5.1强度验算
允许强度值[N]=A×f=0.024817×106×180=4467。1KN
设计强度值N(不考虑自重): N=4467。1KN
N=2537.3KN=〈[N]= 4467。1KN
满足要求!
5.2稳定性检算
立柱稳定性验算必须满足以下公式:
满足要求!
Ø 6、地基承载力设计
基础混凝土采用C20砼
计算底面积:;局部承压面积:;
局部承压容许应力:;
立柱壁传给基础砼的局部压应力:;
需在柱底设法兰盘增大局部承压面积:;
; 求D;
;
即
综合考虑焊接法兰加劲肋等应设置宽不小于50mm(即超出φ800直径)法兰盘。
钢管柱底部经过基础支墩到地基后按均布荷载分布则其荷载为:
N=2537。3×2。5/2×2.5=1268。5
则此时钢管柱基地设计接触面积:2.2×2.5=5.5m2
故基础设计强度为:1268。7/5。5=231.4Kpa=0。231Mpa
故要求承载力不得低于231kpa,施工时按0.25Mpa控制。为满足承载力要求需经基础处理达到要求。
Ø 7、模板验算
箱梁施工过程中,模板系统承受的荷载主要有以下几个方面:
(1)施工人员和施工材料、机具行走运输或堆放荷载:
①计算模板及直接支撑模板的加劲肋时,均布荷载取2。5 kN/m2,验算以集中荷载2。5kN来进行。
②计算桁架时均布荷载取1。5 kN/m2;
(2)振捣混凝土时产生的荷载(作用范围在有效压头高度之内)垂直模板取4.0 kN/m2,水平模板取2.0 kN/m2。
(3)新浇箱梁混凝土对模板侧面的压力:新浇筑的混凝土作用于模板的最大侧压力按以下公式计算(两者取小值):
其中 γ —- 混凝土的重力密度,取26.0kN/m3;
t —- 新浇混凝土的初凝时间,可按现场实际值取,此处按公式200/(T+15)计算,得8.0h;
T -- 混凝土的入模温度,取30。0℃;
V -— 混凝土的浇筑速度,取2.50m/h;
H – 内模板计算高度,取0。61m;
β1-— 外加剂影响修正系数,取1。20;
β2-- 混凝土坍落度影响修正系数,取1.15.
根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F;
取较小值15。86kN/m2作为本工程计算荷载。
计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 F1=15.86kN/m2;
倾倒混凝土时产生的荷载标准值 F2= 2。000 kN/m2。
Ø 7。1、组合钢板的计算
3015组合钢板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。按规范规定,强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。 计算的原则是按照龙骨的间距和模板面的大小,按支撑在内楞上的三跨连续梁计算.
面板计算简图
7。1.1 抗弯强度验算
跨中弯矩计算公式如下:
其中, M--面板计算最大弯距(N。mm);
l——计算跨度(内楞间距): l =750mm;
q-—作用在模板上的侧压力线荷载,它包括:
新浇混凝土侧压力设计值q1: 1。2×15.86×0。90=17。13kN/m,其中0。90为按《施工手册》取的临时结构折减系数。
倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×2。00×0.90=2.52kN/m;
q = q1 + q2 =17.13+2.52=19.65kN/m;
面板的最大弯距:M =0。1×19。65×0.75×0.75= 11。05×105N.mm;
按以下公式进行面板抗弯强度验算:
其中, σ -—面板承受的应力(N/mm2);
M -—面板计算最大弯距(N。mm);
W —-面板的截面抵抗矩 :
b:面板截面宽度,h:面板截面厚度;
W= 900×50.0×50。0/6=37。5×104 mm3;
f —-面板截面的抗弯强度设计值(N/mm2); f=140。000N/mm2;
面板截面的最大应力计算值:σ = M/W = 11.05×105 / 37。5×104 =2。95N/mm2;
面板截面的最大应力计算值 σ =2。95N/mm2 小于 面板截面的抗弯强度设计值 [f]=140N/mm2,满足要求!
7.1。2 抗剪强度验算
计算公式如下:
其中,∨——面板计算最大剪力(N);
l--计算跨度(竖楞间距): l =750.0mm;
q--作用在模板上的侧压力线荷载,
面板的最大剪力:∨ = 0.6×19.65×0。75=8842。5N;
截面抗剪强度必须满足:
其中, Τ—-面板截面的最大受剪应力(N/mm2);
∨--面板计算最大剪力(N);
b-—构件的截面宽度(mm):b = 900mm ;
hn--面板厚度(mm):hn = 50。0mm ;
fv--面板抗剪强度设计值(N/mm2):fv = 80。0 N/mm2;
面板截面的最大受剪应力计算值: T =3×8842。5/(2×900×50.0)=0。3N/mm2;
面板截面抗剪强度设计值: [fv]=80N/mm2;
面板截面的最大受剪应力计算值 T=0.3N/mm2 小于 面板截面抗剪强度设计值 [T]=80。0N/mm2,满足要求!
7。1。3 挠度验算
根据规范,刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用.
挠度计算公式如下:
其中,q--作用在模板上的侧压力线荷载: q = 17.13×0.90 = 15.42N/mm;
l-—计算跨度(内楞间距): l =750.00mm;
E—-面板的弹性模量: E = 206000N/mm2;
I——
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