某某某特大橋托架計算書

XXXX特大橋托架計算書XXXX特大橋托架計算書中鐵XXX集團有限公司二〇一六年五月十一日[在此處鍵入]目錄TOC\o"1-3"\h\u1、工程概況 （4）《鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗收標準》TB10415-2003（5）《鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗收標準》TB10424-2010（6）《鐵路混凝土工程施工技術(shù)指南》鐵建設(shè)（2010）241號（7）《鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁（剛構(gòu)）懸臂澆筑施工技術(shù)指南》TZ324-2010（8）《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001（9）《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2010（10）《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》TB10002.3-2005（11）《鐵路無縫線路設(shè)計規(guī)范》TB10015-20124、0#段托架設(shè)計0#段擬采取托架法施工方案，豎向1次澆筑完成，在墩頂預(yù)埋牛腿搭設(shè)型鋼支架，外側(cè)模直接采用定型鋼模板借助墩頂預(yù)埋牛腿支架進行施工，0#段內(nèi)箱頂板采用滿堂支架澆筑。正面(順橋向)采用7片36b雙拼工字鋼和28b雙拼工字鋼、25b雙拼工字鋼焊接成的三角形鋼牛腿作為承重結(jié)構(gòu)。牛腿間距根據(jù)上部荷載分別情況布置。牛腿頂部搭設(shè)2片36b雙拼工字鋼承重梁，梁頂搭設(shè)三角桁架，上鋪鋼模板形成正面底模系統(tǒng)。側(cè)面(橫橋向)采用3片36b雙拼工字鋼和28b雙拼工字鋼、25b雙拼工字鋼焊接成的三角形鋼牛腿作為承重結(jié)構(gòu)。牛腿頂部搭設(shè)2片22b雙拼工字鋼做作為承重梁。水平布置I36b、I28b工字鋼要平衡、預(yù)埋深度要保證1米，焊接要求滿焊，焊縫飽滿，符合鋼結(jié)構(gòu)焊縫規(guī)范，此托架適用于連續(xù)梁主跨墩3#、4#、5#。具體布置形式如下圖所示。圖4.10#段縱向托架圖圖4.20#段橫向托架圖圖4.30#段托架平面圖5、0#塊荷載計算5.1、箱梁尺寸選取懸臂端箱梁截面進行托架驗算，此處箱梁結(jié)構(gòu)尺寸如圖5.1所示，箱梁頂寬17m，底寬11m，梁高5.3m，頂板厚0.35m，底板厚0.79m，翼板邊緣厚0.35m，腹板標準斷面厚為0.74cm。圖5.10#段箱梁結(jié)構(gòu)尺寸5.2、荷載取值5.2.1、荷載計算=1\*GB3①鋼筋砼自重荷載：利用CAD中面域的命令，對選取的截面劃分不同的面域，計算腹板，翼緣板，底板+頂板的橫向面積，如圖5.2所示。圖5.2箱梁組成部分面積根據(jù)梁頂寬17m、墩身上托架長度6m，0#塊長度12m，可以計算出由正面托架和側(cè)面托架所承受梁的各部分重量，底板和頂板、腹板、未懸出墩身翼緣板荷載按照每延米重量作用在兩根橫向布置的I36b工字鋼上，懸出墩身翼緣板荷載由按照每延米重量作用在三根順橋向布置的I22b工字鋼上。正面托架：單側(cè)單個頂板和底板P頂、底=26×3×5.4312÷2÷4.39(底板長度)=48.25kN/m單側(cè)單個腹板P腹=26×3×3.922÷2÷0.74=206.7kN/m單側(cè)單個翼緣板（未懸出墩身部分）P翼=26×3×0.2996÷2÷0.5=23.37kN/m單側(cè)單個翼緣板（懸出墩身部分）P翼=26×3×1.01÷2÷2.5=42.02kN/m=2\*GB3②施工荷載：P施=2.5×3÷2=3.75kN/m=3\*GB3③振搗荷載：水平面模板P振=2×3÷2=3kN/m=4\*GB3④模板荷載：鋼模重量P鋼模＝1.2×3÷2=1.8kN/m5.2.2、荷載分項系數(shù)荷載分項系數(shù)取值如表5.1所示。表5.1荷載分項系數(shù)取值序號荷載類別分項系數(shù)γ4模板支架自重1.21鋼筋混凝土自重1.22施工人員及施工設(shè)備荷載1.43振搗混凝土產(chǎn)生的荷載1.45.2.3、荷載組合設(shè)計計算采用承載力極限狀態(tài)法，荷載組合如表5.2所示。表5.2荷載組合結(jié)構(gòu)類別荷載組合強度計算剛度計算箱梁底模1.2（=1\*GB3①+=4\*GB3④）+1.4(③+=2\*GB3②)1.2（=1\*GB3①+=4\*GB3④）則，計算箱梁底模荷載組合為：單側(cè)單個底板∑P=∑Piγi=（48.25+1.8）×1.2+（3.75+3）×1.4=69.51kN/m單側(cè)單個腹板∑P=∑Piγi=（206.7+1.8）×1.2+（3.75+3）×1.4=259.65kN/m單側(cè)單個翼緣板（未懸出墩身部分）∑P=∑Piγi=（23.37+1.8）×1.2+（3.75+3）×1.4=39.65kN/m單側(cè)單個翼緣板（懸出墩身部分）∑P=∑Piγi=（42.02+1.8）×1.2+（3.75+3）×1.4=62.03Kpa6、托架整體有限元驗算結(jié)合托架圖紙和有限元軟件Midas/Civil,對0#段托架的整體結(jié)構(gòu)進行受力分析，所建有限元模型共1338個結(jié)點，1342個單元，荷載采用線荷載的形式添加到I36b和I22b構(gòu)件上。整體模型圖如下所示。圖6.1有限元整體模型6.1、托架驗算標準材料容許應(yīng)力Q235鋼，彎曲應(yīng)力[σw]=145MPa，剪應(yīng)力[τ]=85Mpa，軸向應(yīng)力[σ]=140Mpa，二級鋼筋剪應(yīng)力[τ]=110Mpa。6.2、托架彎曲應(yīng)力驗算在考慮結(jié)構(gòu)自重和組合荷載作用下，托架整體結(jié)構(gòu)的彎曲應(yīng)力如圖6.2所示。圖6.2托架整體結(jié)構(gòu)彎曲應(yīng)力（Mpa）從圖6.2可以看出，托架最大彎曲應(yīng)力為85.2Mpa<[σw]=145Mpa，滿足規(guī)范要求。6.3、托架剪應(yīng)力驗算在考慮結(jié)構(gòu)自重和組合荷載作用下，托架整體結(jié)構(gòu)的剪應(yīng)力如圖6.3所示。圖6.3托架整體結(jié)構(gòu)剪應(yīng)力（Mpa）從圖6.3可以看出，托架最大剪應(yīng)力為44.4Mpa<[σw]=85Mpa，滿足規(guī)范要求。6.4、托架軸向應(yīng)力驗算在考慮結(jié)構(gòu)自重和組合荷載作用下，托架整體結(jié)構(gòu)的軸向應(yīng)力如圖6.4所示。圖6.4托架整體結(jié)構(gòu)軸向應(yīng)力（Mpa）從圖6.4可以看出，托架最大軸向應(yīng)力為36.2Mpa<[σw]=85Mpa，滿足規(guī)范要求。6.5、托架變形驗算在考慮結(jié)構(gòu)自重和組合荷載作用下，托架整體結(jié)構(gòu)的變形如圖6.5所示。圖6.5托架整體結(jié)構(gòu)變形（mm）從圖6.5可以看出，托架最大變形為5.82mm<L/400=42.5mm，滿足規(guī)范要求。7、錨固點驗算圖7.1錨固點受力圖（KN）7.1、上支點錨固驗算7.1.1上支點錨固抗拉檢算在考慮結(jié)構(gòu)自重和組合荷載作用下，托架整體結(jié)構(gòu)上錨固支點拉力如圖6.6所示。圖7.2上錨固點抗拉水平力（KN）最大水平力為192.6kN拉力，40a雙槽鋼與鋼板接頭滿焊，則焊縫可承受的力為(40+20)*2*8＝960KN，4根精軋螺紋鋼筋的張拉強度遠大于反力。滿足使用要求,安全系數(shù)大于2.5。7.1.2上支點錨固抗剪檢算 圖7.3上錨固點抗剪豎向力（Kn）豎向力由高強螺栓和4根Ф32的HRB335鋼筋承受。假定螺栓受剪面上的剪應(yīng)力均勻分布，則一個螺栓的抗剪容許承載力為式中為每只螺栓受剪面數(shù)量，單剪＝1，雙剪＝2；為螺栓桿直徑。 本項目采用的是單剪螺栓，因此＝1，螺栓直徑為25mm，螺栓抗剪容許應(yīng)力為80MPa。則可求得6個高強螺栓能夠承受的總的抗剪容許承載荷載為235.6kN。鋼筋可承受:單根鋼筋的截面面積S=3.14×16^2=804mm2Fjm=4.S=4×110×804=353.7KN。則總的抗剪能力為235.6＋353.7＝589.3kN>448.8kN。安全系數(shù)1.31。7.2、下支點錨固驗算7.2.1下支點錨固抗壓計算圖7.4下錨固點抗壓水平力（KN）中、下支點承受水平力279.4,水平力為壓力，鋼板本身沒有問題，其下的混凝土應(yīng)力為279.4×1000/(500×350)=1.6MPa，遠小于混凝土容許壓應(yīng)力，安全。7.2.2下支點錨固抗剪計算圖7.5下錨固點抗剪豎向力（KN）假定螺栓受剪面上的剪應(yīng)力均勻分布，則一個螺栓的抗剪容許承載力為式中為每只螺栓受剪面數(shù)量，單剪＝1，雙剪＝2；為螺栓桿直徑。 本項目采用的是單剪螺栓，因此＝1，螺栓直徑為25mm，螺栓抗剪容許應(yīng)力為80MPa。則可求得6個高強螺栓能夠承受的總的抗剪容許承載荷載為235.6kN。中下支點均在牛腿下方埋設(shè)了25a的工字鋼，其抗剪承載能力為V=85*4851/1000=412kN；因此最大抗剪承載能力為665.6kN，實際承受剪力為337kN，安全系數(shù)為1.98。8、橫向托架驗算8.1、彎曲應(yīng)力分析托架的彎曲應(yīng)力等值線圖如下圖。從圖中可以看出，托架最大彎曲應(yīng)力為78.7Mpa＜[σw]=145MPa，滿足規(guī)范要求。圖8.1托架彎曲應(yīng)力（Mpa）8.2、剪應(yīng)力分析托架的剪應(yīng)力等值線圖如下圖。圖8.2托架剪切應(yīng)力（Mpa）從圖中可以看出，托架最大剪應(yīng)力為44.4Mpa＜[τ]=85Mpa，滿足規(guī)范要求。8.3