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1、附件1新 建 鐵 路廣深港客運(yùn)專線ZH-3標(biāo)段綜合工程高峰特大橋(中心里程:DK97+629.13)簡(jiǎn)支箱梁現(xiàn)澆貝雷桁架檢算書編制: 復(fù)核: 審核: 中鐵二局廣深港客運(yùn)專線ZH-3標(biāo)項(xiàng)目部第一分部二九年三月目 錄Ø1、計(jì)算資料41.1工程概況41.2現(xiàn)澆支架方案41.3材料參數(shù)5Ø2、驗(yàn)算依據(jù)6Ø3、設(shè)計(jì)說明6Ø4、強(qiáng)度驗(yàn)算64.1.底模膠合板驗(yàn)算64.1.1.抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算74.1.2.抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算84.1.3.撓度驗(yàn)算9Ø4.2. 10cm×10cm分布方木驗(yàn)算94.2.1. 分布方木抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算104.2.2 分布方木抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算
2、114.2.3. 分布方木撓度驗(yàn)算11主受力方木強(qiáng)度驗(yàn)算124.3.2.主受力方木抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算134.3.3.主受力方木撓度驗(yàn)算144.4.1 立桿抗壓強(qiáng)度驗(yàn)算154.4.2 立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算15Ø4.5 分配梁I18工字鋼驗(yàn)算164.5.1 分配梁強(qiáng)度驗(yàn)算164.5.2. I18工字鋼抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算17、分配梁I18工字鋼撓度驗(yàn)算18Ø4.6貝雷梁驗(yàn)算18抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算20抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算214.6.3.撓度驗(yàn)算21Ø4橫橋向45a工字鋼驗(yàn)算224.1抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算244.2抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算244.3.撓度驗(yàn)算25Ø5.鋼管柱強(qiáng)度驗(yàn)算255.1強(qiáng)度驗(yàn)算265.2穩(wěn)定性
3、檢算26Ø6、地基承載力設(shè)計(jì)26Ø7、模板驗(yàn)算27Ø7.1、組合鋼板的計(jì)算287.1.1 抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算287.1.2 抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算297.1.3 撓度驗(yàn)算30Ø7.2 頂板10X10cm方木的計(jì)算307.2.1 內(nèi)楞的抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算317.2.2 內(nèi)楞的抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算327.2.3 內(nèi)楞的撓度驗(yàn)算32Ø8 、拉桿檢算(32)33高峰特大橋貝雷桁架驗(yàn)算Ø 1、計(jì)算資料1.1工程概況高峰水庫特大橋17-32m簡(jiǎn)支梁,全橋總長(zhǎng)569.81m,中心里程為DK97+629.13。此簡(jiǎn)支梁橋墩采用圓端形空心墩,橋臺(tái)采用的是矩形空心臺(tái)。3#墩5#墩之間
4、坡度較大,在3#墩5墩之間采用貝雷桁架的現(xiàn)澆施工方法,水中梁采用造橋機(jī)現(xiàn)澆施工方法。其中跨度為32.6m,凈跨度為31.3m。簡(jiǎn)支梁梁體為單箱單室斜腹板、等高度、不等截面結(jié)構(gòu),支點(diǎn)及跨中梁高均為3.05m。箱梁底寬為5.5m,梁頂板寬13.4m,頂板厚度3061,腹板厚45105,底板厚2870。1.2現(xiàn)澆支架方案高峰特大橋3#-5#墩的簡(jiǎn)支箱梁簡(jiǎn)支現(xiàn)澆平臺(tái)擬采用貝雷式(321型)作主梁、800mm鋼管作支墩,貝雷梁的布置通過計(jì)算確定。由于兩墩之間凈跨為31.3米,因此貝雷桁架設(shè)置為兩跨簡(jiǎn)支形式,跨中采用單排800mm鋼管柱作桁架,整跨采用單層雙排321型貝雷梁做縱向主要承重結(jié)構(gòu),整跨需要特制
5、2.1m長(zhǎng)貝雷梁。兩端支墩仍采用800mm鋼管,支立于橋墩承臺(tái)上;在鋼管四周10×10cm鋼板焊接,經(jīng)過三角板與鋼管更好的連接,三角板再和預(yù)埋承臺(tái)里面的鋼筋連接;在鋼管柱橫向采用300mm鋼管以及18槽鋼做剪刀撐來增強(qiáng)鋼管柱的穩(wěn)定性。結(jié)構(gòu)布置:在鋼管上開槽與雙I45工字鋼連接,在沿縱向方向搭設(shè)貝雷梁在雙I工字鋼上面;再在貝雷梁上部鋪設(shè)I18工字鋼作分配梁,順I(yè)18工字鋼的位置布置碗口式支架,其縱向間距與I18工字鋼相合同為60cm,橫向布置按計(jì)算要求布置,腹板下25cm,底板下60cm,翼緣板下90cm,其步距為120cm;在碗口式支架上沿橫向方向鋪設(shè)12×14cm的方木、
6、間距按碗扣支架的橫向間距布置,在承重方木12×14cm的垂直方向按間距為25cm布置10×10cm的小方木,再在小方木上直接鋪設(shè)厚度為18mm的膠合板。側(cè)模采用鋼模桁架;內(nèi)模采用3015型組合鋼模結(jié)構(gòu),采用普通鋼管支架支撐加固形成整體。在跨中位置的800mm鋼管下面施工個(gè)基礎(chǔ)支墩,在此基礎(chǔ)支墩上以及3#-5#承臺(tái)上預(yù)埋件(預(yù)埋件位置需準(zhǔn)確)與鋼管柱連接,施工基礎(chǔ)前先對(duì)原地面進(jìn)行整平、夯實(shí),夯實(shí)后再用粹石加固,鋼管柱下地基承載力為250kPa以上。貝雷支架形式、具體尺寸結(jié)構(gòu)詳見施工圖。1.3材料參數(shù)材料性能以及參數(shù)截面抵抗矩(cm3) 截面慣性矩(cm4)彈性模量(Mpa)容
7、許應(yīng)力(Mpa)容許剪力(Mpa)備注1062.13912.06×10516080I45a1430322402.06×10516080321型貝雷梁3578.52505002.1×106273208單層單排參數(shù)值80cm鋼管2.06×10521580I1818516602.06×10514080附注:竹膠板:規(guī)格1222x2444x18mm彈性模量:縱向Ez=6.5GPa、橫向Eh=4.5GPa彎曲強(qiáng)度: f順=80MPa、f橫=55MPa密度:9.5KN/m3 木 材:方木強(qiáng)度等級(jí)取TC13(木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范)。設(shè)計(jì)抗彎強(qiáng)度 順紋抗剪強(qiáng)度彈性模
8、量 密度8KN/m3Ø 2、驗(yàn)算依據(jù)建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50010-2002)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB 50009-2001)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50017-2003)路橋施工計(jì)算手冊(cè)(周興水等著,人民交通出版社)高峰特大橋箱梁施工方案Ø 3、設(shè)計(jì)說明偏安全考慮,貝雷支架驗(yàn)算按照全聯(lián)箱梁混凝土一次澆注成型驗(yàn)算。根據(jù)設(shè)計(jì)圖知最不利位置位于墩旁支點(diǎn)處,以下計(jì)算均取此部位荷載計(jì)算。取荷計(jì)算時(shí),不考慮翼板下支架作用(偏安全),認(rèn)為全斷面荷載僅由底板下支架承受。詳見現(xiàn)澆箱梁貝雷桁架設(shè)計(jì)圖
9、。Ø 4、強(qiáng)度驗(yàn)算根據(jù)箱梁設(shè)計(jì)圖知墩旁支點(diǎn)截面(順橋向0-1.25m)處為最不利截面(此截面鋼筋混凝土自重最大),計(jì)算得截面面積為14.556m2,則箱梁順線路方向每延米鋼筋混凝土自重為14.556(中支點(diǎn)I-I截面面積)×1(延米)×25(C50混凝土自重)=370.5kN/延米4.1.底模膠合板驗(yàn)算主受力方木縱向間距為60cm,小方木按中心間距25cm布置。膠合板按支承在分布方木上的3跨連續(xù)梁進(jìn)行受力分析。計(jì)算示意圖:4.1.1.抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算順線路方向每延米寬跨中最大彎矩計(jì)算公式如下: M=0.1ql2其中, M-面板計(jì)算最大彎距(N.mm); l-計(jì)算跨度(
10、小方木中對(duì)中間距): l=250mm; q-作用在模板上的壓力線荷載,它包括:鋼筋混凝土荷載設(shè)計(jì)值q1=1.2(分項(xiàng)系數(shù))×370.5/5.03=88.39kN/m;傾倒混凝土荷載設(shè)計(jì)值q2=1.4×2.00×1=2.8kN/m;振搗混凝土荷載設(shè)計(jì)值q3=1.4×2.00×1=2.8kN/m;施工活荷載設(shè)計(jì)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;面板的最大彎距:Mmax=0.1×97.49×2502=6.2×
11、105N.mm按以下公式進(jìn)行面板抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算: 其中, -面板承受的應(yīng)力(N/mm2); M-面板計(jì)算最大彎距(N.mm); W-面板的截面抵抗矩 (b面板截面寬度,h面板截面厚度)W= 1000×18×18/6=5.4×104 mm3; f膠合板截面的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2), f=55N/mm2;面板截面的最大應(yīng)力計(jì)算值:= M/W =6.09×105/5.4×104 = 11.3N/mm2f橫=55N/mm2滿足要求!4.1.2.抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算計(jì)算公式如下(查手冊(cè)P763)其中, V-面板計(jì)算最大剪力(N); l-計(jì)算跨度(小方木中對(duì)中
12、間距): l=250mm; q-作用在模板上的壓力線荷載,q=97.49KN.m 面板的最大剪力:V= 0.6×97.49×250=14623.5N截面抗剪強(qiáng)度必須滿足:其中, T-面板截面的最大受剪應(yīng)力(N/mm2); V-面板計(jì)算最大剪力(N) b-構(gòu)件的截面寬度(mm):b=1000mm; hn-面板厚度(mm):hn=18.0mm; fv-面板抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2):fv = 1.6N/mm2面板截面的最大受剪應(yīng)力計(jì)算值: T=3×14623.5/(2×1000×18)=1.22N/mm2fv=1.600N/mm2滿足要求!4.1
13、.3.撓度驗(yàn)算根據(jù)規(guī)范,剛度驗(yàn)算采用荷載標(biāo)準(zhǔn)值,同時(shí)不考慮活荷載作用。撓度計(jì)算公式如下: q-作用在底模上壓力線荷載:q=88.39/1.2=73.66N/mm; l-計(jì)算跨度(小方木中對(duì)中間距):l=250mm; E-面板的彈性模量: E=4.5×103N/mm2; I-面板的截面慣性矩:I=100×1.8×1.8×1.8/12=48.6cm4;面板的最大撓度計(jì)算值: = 0.677×73.66×2504/(100×4500×48.6×104)=0.88mm=250/250=1mm滿足要求!Ø
14、 4.2. 10cm×10cm分布方木驗(yàn)算主受力方木縱向間距為60cm,小方木每根長(zhǎng)度4m,分布方木按支承在主受力方木上的3跨連續(xù)梁進(jìn)行受力分析。取最不利腹板處進(jìn)行計(jì)算(小方木中對(duì)中間距25cm),計(jì)算示意圖:本工程分布方木采用100×100mm規(guī)格,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=100×100×100/6 = 166.7cm3;I=100×100×100×100/12=833.3cm4;4.2.1. 分布方木抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算分布方木最大彎矩按下式計(jì)算:M分布方木計(jì)算最大彎距(N.mm); l-計(jì)算跨度(主受力方木中對(duì)中
15、間距): l=600mm; q-作用在分布方木上的線荷載,它包括:鋼筋混凝土自重荷載設(shè)計(jì)值q1=1.2×0.25×3.05×26=23.79kN/m; 傾倒混凝土活荷載設(shè)計(jì)值q2=1.4×2×0.25=0.7kN/m; 振搗混凝土荷載設(shè)計(jì)值q3=1.4×2×0.25=0.7kN/m;施工活荷載設(shè)計(jì)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分布方木抗彎強(qiáng)度應(yīng)滿足下式: 其中, -內(nèi)楞承受的應(yīng)力(
16、N/mm2); M-內(nèi)楞計(jì)算最大彎距(N.mm); W-內(nèi)楞的截面抵抗矩(mm3),W=16.7×104; f-內(nèi)楞的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2),f=13.000N/mm2;分布方木最大應(yīng)力:=9.38×105/16.7×104=5.62N/mm2f=13N/mm2滿足要求!4.2.2 分布方木抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算最大剪力按均布荷載作用下的三跨連續(xù)梁計(jì)算,公式如下:V分布方木承受的最大剪力; l-計(jì)算跨度(主受力方木中對(duì)中間距)l=600mm; q-作用在分布方木上的線荷載q=26.07 kN/m分布方木最大剪力:V= 0.6×26.07×600=9
17、385.2N截面抗剪強(qiáng)度必須滿足下式: 其中, -內(nèi)楞的截面的最大受剪應(yīng)力(N/mm2); V-內(nèi)楞計(jì)算最大剪力(N); b-內(nèi)楞的截面寬度(mm):b=100mm ; hn-內(nèi)楞的截面高度(mm):hn=100mm ; fv分布方木抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2):fv = 1.6 N/mm2;分布方木截面的剪應(yīng)力:=3×9385.2/(2×100×100)=1.41N/mm2fv=1.6N/mm2滿足要求!4.2.3. 分布方木撓度驗(yàn)算根據(jù)規(guī)范,剛度驗(yàn)算采用荷載標(biāo)準(zhǔn)值,同時(shí)不考慮活荷載作用。撓度驗(yàn)算公式如下:分布方木的最大撓度(mm); q-作用在分布方木上的線荷
18、載(kN/m):q=19.83kN/m;l-計(jì)算跨度(主受力方木間距): l=600mm ;E分布方木彈性模量(N/mm2):E=10000N/mm2;I分布方木截面慣性矩(mm4): I=833.3×104mm4;分布方木最大撓度計(jì)算值: =0.677×19.83×6004/(100×10000×833.3×104)=0.21mm= l/250=600/250=2.4mm滿足要求!4.3主受力方木驗(yàn)算主受力方木縱向間距為60cm(支架縱距),按腹板下最不利考慮荷載,腹板先橫向間距為30cm,主受力木每根長(zhǎng)4m,承受分布方木傳來的集中
19、力。主方受力方木按支承在頂托上的承受分布方木傳來集中荷載的3跨連續(xù)梁進(jìn)行受力分析。計(jì)算示意圖:本工程分布方木采用120×140mm規(guī)格,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=120×1402/6 = 3.92×105mm3;I=120×1403/12=2.75×107mm4;4.3.1主受力方木強(qiáng)度驗(yàn)算主受力方木跨中彎矩: M=0.267×Pl作用在主受力方木的荷載: P=3.05×0.6×0.3×26+2.5×0.3×0.6=12.3kN; 主受力方木計(jì)算跨度(支架縱距): l=60
20、0mm;主受力方木最大彎矩:M=0.267×12300×600= 1.97×106 N/mm強(qiáng)度驗(yàn)算公式: 主受力方木最大應(yīng)力 (N/mm2); M主受力方木最大彎距(N.mm); W主受力方木凈截面抵抗矩:W=3.92×105mm3; f主受力方木強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2):f=13.000N/mm2;主受力方木最大應(yīng)力: =1.97×106/3.92×105=5.03N/mm2f=13N/mm2滿足要求!4.3.2.主受力方木抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算公式如下:V=1.267×P其中, V主受力方木計(jì)算最大剪力(N); l-計(jì)算跨度:
21、l=600mm; P-作用在主受力方木荷載: P=12300N最大剪力: V=1.267×12300=1.56×104N;主受力方木截面抗剪強(qiáng)度必須滿足: -外楞截面的受剪應(yīng)力 (N/mm2); V-外楞計(jì)算最大剪力(N); b-外楞的截面寬度(mm):b=140mm ; hn-外楞的截面高度(mm):hn=200mm ; fv-外楞的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2):fv=1.6N/mm2;主受力方木截面的剪應(yīng)力: =3×1.56×104/(2×120×140)=1.39N/mm2fv=1.6N/mm2滿足要求!4.3.3.主受力方木撓
22、度驗(yàn)算 根據(jù)手冊(cè),剛度驗(yàn)算采用荷載標(biāo)準(zhǔn)值,同時(shí)不考慮活荷載作用。撓度驗(yàn)算公式如下: =1.883×Pl3/100EI主受力方木最大撓度(mm); P分布方木傳來集中荷載(kN/m) l-計(jì)算跨度: l=600mm ; E-彈性模量(N/mm2):E=10000N/mm2; I-截面慣性矩(mm4): I=2.744×10mm7;主受力方木的最大撓度: =1.883×12300×103×6003/100×10000×2.744×107)=0.18mm=l/250=600/250=2.4mm 滿足要求!4.4. 滿堂支
23、架立桿驗(yàn)算本工程采用碗扣式鋼管腳手架施工,為軸心受壓構(gòu)件。作用于模板支架的荷載包括靜荷載、活荷載,不考慮風(fēng)載和偶然荷載。取最不利位置腹板中支點(diǎn)處計(jì)算。靜荷載設(shè)計(jì)值Ng =1.2×(Ng1+Ng2+Ng3)=17.42kN腳手架的自重(kN):Ng2=0.129×1.4= 0.18kN; 模板的自重(kN):Ng3=0.35×0.3×0.6=0.063kN;鋼筋混凝土自重(kN):Ng1 =0.3×0.6×3.05×26=14.27kN;活荷載設(shè)計(jì)值Nq=1.4×(Ng1+Ng2+Ng3)=1.4×(2+2
24、+2.5)=9.1kNNg1混凝土振搗荷載,取2KN/m2;Ng2泵送混凝土荷載, 取2KN/m2;Ng3施工活荷載,取2.5KN/m2綜上,立桿的軸向壓力設(shè)計(jì)值:N=Ng+Nq=17.42+9.1=26.52KN;4.4.1 立桿抗壓強(qiáng)度驗(yàn)算立桿抗壓強(qiáng)度必須滿足:N <N=A×f N-立桿抗壓強(qiáng)度允許值;A- 立桿凈截面面積(cm2),A=4.89 cm2f- 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值:f=205N/mm2N=26.52KN<N=4.89×205=100.25KN,滿足要求!4.4.2 立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式:N-立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值(kN) :N=
25、26.52kN; -軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長(zhǎng)細(xì)比l0/i=120/1.58=76查扣件規(guī)范附錄C得=0.5 i-計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑(cm):i=1.58cm;l0-計(jì)算長(zhǎng)度(m) l0=h+2a=1.2+2×0.3=1.8m(h為步距,a為立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點(diǎn)的長(zhǎng)度,取0.3m) A-立桿凈截面面積(cm2):A=4.89cm2; W-立桿凈截面抵抗矩(cm3):W=5.08cm3; -鋼管立桿最大應(yīng)力計(jì)算值 (N/mm2); f-鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 :f=160N/mm2;鋼管立桿最大應(yīng)力:=26520/(0.5×4.89×102)
26、=108.9N/mm2f=160N/mm2 滿足要求!Ø 4.5 分配梁I18工字鋼驗(yàn)算分配梁I18工字鋼縱向間距為60cm,貝雷梁最大間距為1.2m,在翼緣板處,計(jì)算按底板0.6m跨度計(jì)算。分配梁I18工字鋼,承受碗扣支架傳來的集中力。分配梁直接橫向鋪設(shè)在縱向的貝雷梁上面,承受碗扣支架傳來集中荷載的3跨連續(xù)梁進(jìn)行受力分析。計(jì)算示意圖如:I18工字鋼截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=1.85×105mm3;I=1.66×107mm4;4.5.1 分配梁強(qiáng)度驗(yàn)算主受力方木跨中彎矩: M=0.267×Pl作用在主受力方木的荷載: P=(1.2×
27、3.05×26+1.4×2+1.4×2+1.4×2.5)×0.6×0.6=37.51kN; 分配梁I18工字鋼計(jì)算跨度(支架縱距): l=1200mm;主受力方木最大彎矩:M=0.267×37510×1200= 1.21×107 N/mm強(qiáng)度驗(yàn)算公式: 主受力方木最大應(yīng)力 (N/mm2); M主受力方木最大彎距(N.mm); W主受力方木凈截面抵抗矩:W=1.85×105mm3; f主受力方木強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2):f=160N/mm2;主受力方木最大應(yīng)力: =1.21×107/1.
28、85×105=65.4N/mm2f=160N/mm2滿足要求!4.5.2. I18工字鋼抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算公式如下:V=1.267×P其中, V主受力方木計(jì)算最大剪力(N); l-計(jì)算跨度: l=600mm; P-作用在主受力方木荷載: P=37510N最大剪力: V=1.267×37510=4.8×104N;主受力方木截面抗剪強(qiáng)度必須滿足:= V/Afv其中, V-計(jì)算最大剪力(N); A-構(gòu)件的截面面積(mm2):A=3.06×103mm2 ; fv-抗剪強(qiáng)度容許值(N/mm2):fv =80N/ mm2主受力方木截面的剪應(yīng)力: =4.8
29、5;104/3.06×103=15.53/mm2fv=80N/mm2滿足要求!4.5.3、分配梁I18工字鋼撓度驗(yàn)算 根據(jù)手冊(cè),剛度驗(yàn)算采用荷載標(biāo)準(zhǔn)值,同時(shí)不考慮活荷載作用。撓度驗(yàn)算公式如下: =1.883×Pl3/100EI主受力方木最大撓度(mm); P分布方木傳來集中荷載(kN/m):P=1.2×0.6×0.6×3.05×2634.26kN; l-計(jì)算跨度: l=600mm ; E-彈性模量(N/mm2):E=2.06×105N/mm2; I-截面慣性矩(mm4): I=1.66×107mm4;主受力方木的最
30、大撓度: =1.883×3.5×104×6003/100×206000×1.66×107)=0.42mm=l/400=600/400=1.5mm 滿足要求!Ø 4.6貝雷梁驗(yàn)算按支承在橫橋向雙排工字鋼上的兩跨連續(xù)梁,承受I18工字鋼分配梁傳來的集中荷載分析。因兩端懸臂部分長(zhǎng)度很短,為方便計(jì)算不予考慮。計(jì)算底板下承受的總荷載:F=200.01+438.52+1046.26+267.83=1952.62 KN則折合每延米1952.62/5.05×14.5=24.48 KN/m單片貝雷梁承受I18A工字鋼傳來的集中荷載P
31、=0.6m×0.6m×24.48KN/m2=8.82KN腹板處0-1.25處I18A工字鋼傳來的最大集中荷載P=1.2×0.6m×1.05m×26×3.05/5+1.4×2.5×0.6=14.1KN腹板處1.25-4.25處I18A工字鋼傳來的最大集中荷載P=11.6KN腹板處1.25-4.25處I18A工字鋼傳來的最大集中荷載P=0.45×3.05×26×0.6×1.2/5+2.5×1.4×0.6=7.24KN則底板驗(yàn)算:有medas計(jì)算,最大彎矩M=6
32、37.9KN.m;最大剪力V=218.5 KN;最大的支座反力集中在跨中這個(gè)位置即為R=437.1 KN。腹板驗(yàn)算:最大彎矩M=610.1KN.m;最大剪力V=204KN;最大的支座反力集中在跨中這個(gè)位置即為R=408 KN貝雷梁相應(yīng)的參數(shù):截面抵抗矩:W=3578.5cm3=3.6×10-5m3截面慣性矩:I= 250500 cm4腹板處的彎矩截圖底板處的彎矩截圖由上截圖易知其腹板以及底板最大的彎矩分別MMAX=610.1KN.m、637.9 KN.m腹板處的剪力截圖底板處的剪力截圖由此知其腹板以及底板分別最大的剪力Vmax=204KN、218 KN4.6.1抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算利用結(jié)構(gòu)計(jì)
33、算軟件輸入荷載后,輸出結(jié)果:(抓圖1)抗彎強(qiáng)度應(yīng)滿足下式: 其中, 工字鋼承受的應(yīng)力(N/mm2); M-計(jì)算最大彎距; W-截面抵抗矩(mm3),W=3578.5×103mm3; f-抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2), f=270N/mm2;底板處最大應(yīng)力:=637.9×106/3578.5×103=178.3N/mm2f=270N/mm2腹板處最大應(yīng)力:=610.1×106/3578.5×103=170.5N/mm2f=270N/mm2滿足要求!4.6.2抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算截面抗剪強(qiáng)度必須滿足:剪應(yīng)力= V/Afv其中, V-計(jì)算最大剪力(N); A
34、-構(gòu)件的截面面積(mm2):A=120×102mm2 ; fv-抗剪強(qiáng)度容許值(N/mm2):fv =208N/mm2底板處最大受剪應(yīng)力計(jì)算值: =218.5/120×102=182N/mm2fv=208N/mm2腹板處最大受剪應(yīng)力計(jì)算值:=204/120×102=170N/mm2fv=208N/mm2 滿足要求!4.6.3.撓度驗(yàn)算底板處最大撓度計(jì)算值: =1.2 mm= l/400=14500/400=36.25mm腹板處最大撓度計(jì)算值:=1.2 mm= l/400=14500/400=36.25mm滿足要求!Ø 4橫橋向45a工字鋼驗(yàn)算按支承在鋼管
35、立柱承受順橋向貝雷梁傳來的集中荷載分析(尺寸見CAD圖)。底板處集中荷載P=437.1KN;腹板處集中荷載P=408KN (見抓圖1)由此圖易知最大彎矩MMAX=555.7KN.m由此知其最大的剪力Vmax=1311KN4.1抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算利用結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件分析內(nèi)力(見抓圖)最大彎矩M=555.7KN.m 抗彎強(qiáng)度應(yīng)滿足下式:其中, 工字鋼承受的應(yīng)力(N/mm2); M-計(jì)算最大彎距; W-截面抵抗矩(mm3),W=2×1860×103mm3; f-抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2), f=160N/mm2;最大應(yīng)力:=555.7×106/2×1860×
36、103=149.4N/mm2f=160N/mm2滿足要求!4.2抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算最大剪力V=1311KN(見抓圖)截面抗剪強(qiáng)度必須滿足:剪應(yīng)力= V/Afv其中, V-計(jì)算最大剪力(N); A-構(gòu)件的截面面積(mm2):A=2×119×102mm ; fv-抗剪強(qiáng)度容許值(N/mm2):fv=80N/mm2最大受剪應(yīng)力計(jì)算值: =1311000/2×119×102=55.1N/mm2fv=80N/mm2滿足要求!4.3.撓度驗(yàn)算為計(jì)算方便,撓度計(jì)算按兩跨連續(xù)梁承受均布荷載計(jì)算q=1952.62/5.5=355.0KN/m撓度驗(yàn)算公式如下:最大撓度(mm);
37、q均布荷載(kN/m)l-計(jì)算跨度: l=3000mm;E彈性模量(N/mm2):E=206×103N/mm2 ;I截面慣性矩(mm4): I=2×46470×104mm4;最大撓度計(jì)算值: =5×355.0×103×30003/(100×206×103×2×46470×104)=2.5mm= l/400=7.5mm滿足要求!Ø 5.鋼管柱強(qiáng)度驗(yàn)算根據(jù)上述受力分析可知,鋼管柱承受最大反力為:N=2537.3KN;鋼管柱為軸心受壓構(gòu)件,按一端固結(jié)按一端固定一端鉸支,取=0.7,
38、根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50017-2003)進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性檢算。800×10mm扎制鋼管柱取基礎(chǔ)支墩處的計(jì)算高度l0=10m,f=180Mpa,檢算如下:凈截面積A: 回轉(zhuǎn)半徑i:長(zhǎng)細(xì)比:為長(zhǎng)柱,查得=0.975.1強(qiáng)度驗(yàn)算允許強(qiáng)度值N=A×f=0.024817×106×180=4467.1KN設(shè)計(jì)強(qiáng)度值N(不考慮自重): N=4467.1KNN=2537.3KN=<N= 4467.1KN滿足要求!5.2穩(wěn)定性檢算立柱穩(wěn)定性驗(yàn)算必須滿足以下公式: 滿足要求!Ø 6、地基承載力設(shè)計(jì)基礎(chǔ)混凝土采用C20砼計(jì)算底面積:;局部承壓面積:;局部
39、承壓容許應(yīng)力:;立柱壁傳給基礎(chǔ)砼的局部壓應(yīng)力:;需在柱底設(shè)法蘭盤增大局部承壓面積:; ; 求D;即綜合考慮焊接法蘭加勁肋等應(yīng)設(shè)置寬不小于50mm(即超出800直徑)法蘭盤。鋼管柱底部經(jīng)過基礎(chǔ)支墩到地基后按均布荷載分布則其荷載為:N=2537.3×2.5/2×2.5=1268.5則此時(shí)鋼管柱基地設(shè)計(jì)接觸面積:2.2×2.5=5.5m2故基礎(chǔ)設(shè)計(jì)強(qiáng)度為:1268.7/5.5=231.4Kpa=0.231Mpa故要求承載力不得低于231kpa,施工時(shí)按0.25Mpa控制。為滿足承載力要求需經(jīng)基礎(chǔ)處理達(dá)到要求。Ø 7、模板驗(yàn)算箱梁施工過程中,模板系統(tǒng)承受的荷載主
40、要有以下幾個(gè)方面:(1)施工人員和施工材料、機(jī)具行走運(yùn)輸或堆放荷載:計(jì)算模板及直接支撐模板的加勁肋時(shí),均布荷載取2.5 kN/m2,驗(yàn)算以集中荷載2.5kN來進(jìn)行。計(jì)算桁架時(shí)均布荷載取1.5 kN/m2;(2)振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載(作用范圍在有效壓頭高度之內(nèi))垂直模板取4.0 kN/m2,水平模板取2.0 kN/m2。(3)新澆箱梁混凝土對(duì)模板側(cè)面的壓力:新澆筑的混凝土作用于模板的最大側(cè)壓力按以下公式計(jì)算(兩者取小值):其中 - 混凝土的重力密度,取26.0kN/m3; t - 新澆混凝土的初凝時(shí)間,可按現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際值取,此處按公式200/(T+15)計(jì)算,得8.0h; T - 混凝土的入模溫度
41、,取30.0; V - 混凝土的澆筑速度,取2.50m/h; H 內(nèi)模板計(jì)算高度,取0.61m; 1- 外加劑影響修正系數(shù),取1.20; 2- 混凝土坍落度影響修正系數(shù),取1.15。根據(jù)以上兩個(gè)公式計(jì)算的新澆筑混凝土對(duì)模板的最大側(cè)壓力F;取較小值15.86kN/m2作為本工程計(jì)算荷載。計(jì)算中采用新澆混凝土側(cè)壓力標(biāo)準(zhǔn)值 F1=15.86kN/m2;傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 F2= 2.000 kN/m2。Ø 7.1、組合鋼板的計(jì)算3015組合鋼板為受彎結(jié)構(gòu),需要驗(yàn)算其抗彎強(qiáng)度和剛度。按規(guī)范規(guī)定,強(qiáng)度驗(yàn)算要考慮新澆混凝土側(cè)壓力和傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載;撓度驗(yàn)算只考慮新澆混凝土側(cè)壓力。
42、 計(jì)算的原則是按照龍骨的間距和模板面的大小,按支撐在內(nèi)楞上的三跨連續(xù)梁計(jì)算。面板計(jì)算簡(jiǎn)圖7.1.1 抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算跨中彎矩計(jì)算公式如下: 其中, M-面板計(jì)算最大彎距(N.mm); l-計(jì)算跨度(內(nèi)楞間距): l =750mm; q-作用在模板上的側(cè)壓力線荷載,它包括: 新澆混凝土側(cè)壓力設(shè)計(jì)值q1: 1.2×15.86×0.90=17.13kN/m,其中0.90為按施工手冊(cè)取的臨時(shí)結(jié)構(gòu)折減系數(shù)。 傾倒混凝土側(cè)壓力設(shè)計(jì)值q2: 1.4×2.00×0.90=2.52kN/m; q = q1 + q2 =17.13+2.52=19.65kN/m;面板的最大彎距:
43、M =0.1×19.65×0.75×0.75= 11.05×105N.mm;按以下公式進(jìn)行面板抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算: 其中, -面板承受的應(yīng)力(N/mm2); M -面板計(jì)算最大彎距(N.mm); W -面板的截面抵抗矩 : b:面板截面寬度,h:面板截面厚度; W= 900×50.0×50.0/6=37.5×104 mm3; f -面板截面的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2); f=140.000N/mm2;面板截面的最大應(yīng)力計(jì)算值: = M/W = 11.05×105 / 37.5×104 =2.95N/mm2;面
44、板截面的最大應(yīng)力計(jì)算值 =2.95N/mm2 小于 面板截面的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=140N/mm2,滿足要求! 抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算計(jì)算公式如下: 其中,-面板計(jì)算最大剪力(N); l-計(jì)算跨度(豎楞間距): l =750.0mm; q-作用在模板上的側(cè)壓力線荷載,面板的最大剪力: = 0.6×19.65×0.75=8842.5N;截面抗剪強(qiáng)度必須滿足: 其中, -面板截面的最大受剪應(yīng)力(N/mm2); -面板計(jì)算最大剪力(N); b-構(gòu)件的截面寬度(mm):b = 900mm ; hn-面板厚度(mm):hn = 50.0mm ; fv-面板抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2):fv =
45、 80.0 N/mm2;面板截面的最大受剪應(yīng)力計(jì)算值: T =3×8842.5/(2×900×50.0)=0.3N/mm2;面板截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值: fv=80N/mm2;面板截面的最大受剪應(yīng)力計(jì)算值 T=0.3N/mm2 小于 面板截面抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 T=80.0N/mm2,滿足要求!7.1.3 撓度驗(yàn)算根據(jù)規(guī)范,剛度驗(yàn)算采用標(biāo)準(zhǔn)荷載,同時(shí)不考慮振動(dòng)荷載作用。撓度計(jì)算公式如下: 其中,q-作用在模板上的側(cè)壓力線荷載: q = 17.13×0.90 = 15.42N/mm; l-計(jì)算跨度(內(nèi)楞間距): l =750.00mm; E-面板的彈性模量: E
46、= 206000N/mm2; I-面板的截面慣性矩: I = 90.00×5. 0×5.0×5.0/12=937.5cm4;面板的最大允許撓度值: =3mm;面板的最大撓度計(jì)算值: = 0.677×15.42×750.004/(100×206000.00×937.5×105) = 0.17 mm;面板的最大撓度計(jì)算值: =0.17mm 小于等于面板的最大允許撓度值 =3mm,滿足要求!Ø 7.2 頂板10X10cm方木的計(jì)算(一). 內(nèi)楞10X10cm方木直接承受模板傳遞的荷載,按照均布荷載作用下的三跨連
47、續(xù)梁計(jì)算。本工程中,內(nèi)龍骨采用木楞,寬度100mm,高度100mm,截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W = 100×100×100/6 = 166.67cm3;I = 100×100×100×100/12 = 833.33cm4;內(nèi)楞計(jì)算簡(jiǎn)圖 內(nèi)楞的抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算內(nèi)楞跨中最大彎矩按下式計(jì)算: 其中, M-內(nèi)楞跨中計(jì)算最大彎距(N.mm); l-計(jì)算跨度(鋼管間距): l =900.0mm; q-作用在內(nèi)楞上的線荷載,它包括: 新澆混凝土側(cè)壓力設(shè)計(jì)值q1: 1.2×15.68×0.75=14.11kN/m; 傾倒混凝土側(cè)壓力設(shè)
48、計(jì)值q2: 1.4×2×0.75=2.1kN/m,其中, q =16.21kN/m;方木的最大彎距:M =0.1×16210×900.0×900.0= 1.313×106N.mm;內(nèi)楞的抗彎強(qiáng)度應(yīng)滿足下式: 其中, -內(nèi)楞承受的應(yīng)力(N/mm2); M -內(nèi)楞計(jì)算最大彎距(N.mm); W -內(nèi)楞的截面抵抗矩(mm3),W=1.67×105; f -內(nèi)楞的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2); f=13.000N/mm2;內(nèi)楞的最大應(yīng)力計(jì)算值: = 1.313×105/1.67×105 =7.86N/mm2;內(nèi)楞的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值: f = 13.000N/mm2;內(nèi)楞的最大應(yīng)力計(jì)算值 =7.86N/mm2 小于 內(nèi)楞的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=13.000N/mm2,滿足要求! 內(nèi)楞的抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算最大剪力按均布荷載作用下的三跨連續(xù)梁計(jì)算,公式如下: 其中, V內(nèi)楞承受的最大剪力; l-計(jì)算跨度(外楞間距): l =900.0mm; q-作用在內(nèi)楞上的線荷載,它包括:其中線荷載是: q =16.210kN/m;內(nèi)楞的最大剪力: = 0.6×16.21×0.9 =8753.
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