1、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
2、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
3、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
4、 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
5、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
6、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
7、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 2.06×1
8、05 160 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(
9、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
10、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。
11、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
12、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
13、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(
14、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;
15、 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:
16、 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.
17、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;
18、 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);
19、 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
20、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
21、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:
22、 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
23、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
24、/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(
25、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=0.3
26、5×0。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
27、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。
28、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
29、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。2
30、67×37510×1200= 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
31、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
32、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。88
33、3×3。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
34、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
35、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
36、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
37、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
38、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
39、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<
40、[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
41、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=
42、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
43、 ; 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
44、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℃;
45、 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
46、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。
47、 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=
48、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;
49、 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)=
50、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——






