悬浇托架计算书Word文件下载.docx
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N=583KN向右
F=1040KN向上
图四：
外力图
2、内力和变形
1）、轴力
如下图所示，杆件轴力受压为负，显示蓝色。
受拉为正，显示为红色。
图五：
轴力图
单元（9）受最大压力816KN；
单元（4）受最大拉力589KN；
2）、弯矩
该托架结构除上横梁外，其余杆件几乎不受弯。
其中单元（4）以及单元（5）分别受弯矩120KN.m、62KN.m。
单元（6）以及单元（9）受弯矩10KN.m。
3）、剪力
结构剪力如下图所示。
图七：
剪力图
4）、变形
将结构整体变形图放大后显示如下图。
图八：
变形图
5号结点最大沉降量为1mm;
6号结点最大沉降量为2mm;
托架变形可以满足要求。
四、牛腿及底部混凝土承压验算
根据前面计算的支座反力结果，牛腿承受向下压力为1040KN。
每个牛腿由四块
=30mm钢板插入预埋盒组成。
牛腿具体尺寸及设置见后附图。
每块钢板受力:
f=1040/4=260KN
抗剪截面积:
At=400mm×
30mm=12×
103mm2
剪切应力:
=260×
103N/12×
103mm2=21.7MPa<
fv=115MPa
即牛腿满足要求。
局部承压混凝土配间接钢筋（矩形钢筋网片），具体布置见后附图。
混凝土局部承压面积:
Ac=500mm×
200mm=100×
压应力σf=1040×
103N/100×
=10.4MPa<
35Mpa
即混凝土局部承压满足要求。
五、预应力拉杆计算
根据以上计算，上部链杆受拉力583KN
采用Φ32精轧螺纹钢，其屈服强度为830MPa。
每根钢筋可以承受T’=830×
322×
3.14/4=667KN
采用2根Φ32精轧螺纹钢。
六、构件强度验算
Q235钢强度设计值采用：
抗拉、压、弯f=200MPa
抗剪fv=115MPa
单[36c截面特性如下：
x轴惯性矩Ix=13400×
10-8m4
y轴惯性矩Iy=536×
x轴截面弯曲模量Wx=746×
10-6m3
y轴截面弯曲模量Wy=70×
截面积A=75.31×
10-4m2
钢材弹性模量：
E=2.06×
1011Pa
根据前文内力计算结果，单元（9）受最大压力816KN;
受弯10KN.m；
单元单元（4）受最大拉力589KN，并受弯矩121KN.m，剪力345KN；
上述二处为控制性构件。
分别对单元（9）、单元（4）进行强度验算。
1、单元（9）强度验算
该单元只受轴力、弯矩
σN=N/A=816×
103N/（2×
75.31×
10-4）m2=54MPa
σM=M/W=10×
103N.m/（2×
746×
10-6m3）=6.7MPa
σ=σN+σM=54+6.7=60.7MPa<
f=200MPa
即单元（9）强度满足要求。
2、单元（4）强度验算
单元（4）按拉弯构件计算。
该单元在支撑点既受轴力，又受弯矩、剪力，为最危险截面，且腹板与翼板连接处纤维（a点）应力最大，为该截面最危险点。
以该处纤维不进入塑性状态考虑极限荷载：
图九：
截面应力计算
轴力引起拉应力：
σN=N/A=589×
10-4m2）=39MPa
弯矩引起拉应力：
σM=M/W=121×
10-6m3）=81MPa
剪应力
简化为：
=345×
360×
13mm）=36.8MPa<
fv=125
σ=σN+σM=39+81=120MPa<
折算应力：
σeq=
<
1.1f=220MPa
即单元（4）强度满足要求。
七、斜撑压杆稳定性验算
根据前文内力计算结果，斜撑即单元（6）、（9）为压杆，且长度最大，为整个结构稳定性的控制杆件,需进行稳定性验算。
忽略斜撑中间的支撑杆件，并全部按单元（9）的最大压力计算。
计算长度取4米。
受压N=816KN。
杆件截面如下图。
双[36c截面如右图所示,为b类截面，计算参数及截面特性如下：
y轴回转半径：
iy=134mm
1-1轴回转半径：
i1=27.3mm
1-1轴边矩：
y0=24.4mm
1-1轴惯矩：
I1=4.55×
106mm4
受压柱容许长细比：
[
]=150
截面积：
A=15062mm2
计算长度：
缀板净间距
，厚度
，高度
分肢轴线间距
1、验算绕y轴整体稳定性：
满足要求,
由《钢结构》附表5-2，根据
＝30查Q235钢b类截面，得整体稳定系数
0.936,
=816×
103/（0.936×
15062）＝58MPa
f=200MPa
y轴稳定性满足要求。
2、验算绕x轴整体稳定性：
（格构式绕虚轴需按换算长细比验算）
x轴回转半径：
=158mm,
长细比：
换算长细比：
满足，
由《钢结构》附表5-2，根据
＝33.5查Q235钢b类截面，得整体稳定系数
0.925,
103/（0.925×
15062）＝58.6MPa
f=200MPa，
x轴稳定性满足要求。
3、验算分肢稳定性：
分肢长细比
/i1=600/27.3=22
因为
44，无须验算单肢整体稳定和强度；
单肢采用型钢，也不必验算分肢局部稳定。
4、缀板验算：
（1）、柱的剪力
=35.4KN
每个缀板面剪力
高度
厚度
相邻缀板中心距
600＋210＝810mm
缀板线刚度之和与分肢线刚度比值：
缀板构造满足要求。
（2）验算缀板强度
弯矩
剪力
缀板强度满足要求。
（3）缀板焊缝计算
采用三面围焊。
计算时偏于安全地只取端部纵向焊缝，
取210mm,焊脚尺寸
=8mm。
满足要求。
八、结点设计
各杆件间的结点采用双
12mm和双
20mm连接板，10.9级M27高强螺栓连接，孔径28mm。
螺栓抗剪强度设计值
=130MPa
承压强度设计值
=305MPa
抗拉强度设计值
=170MPa
螺栓承受剪力时，一个螺栓的承载力设计值为：
抗剪：
承压：
取小值：
1、结点4
布置图如下：
节点板采用
15mm钢板，右边螺孔做成竖向扁孔。
梁的剪力由柱上承托承担。
具体设置见后附图。
承托采用350×
20mm钢板，焊接于柱上。
螺栓群受力:
剪力N＝589KN
剪力作用下每个螺栓受力：
=N/18=589KN/18=33KN<
螺栓受力满足要求。
钢板开孔削弱后净截面验算：
=71MPa<
f=200MPa
钢板满足要求。
由于构件开孔削弱，在４号单元开孔处上、下缘以焊接缀板形式补强。
2、节点2、3、5
采用10．9级M27高强螺栓。
将小段[36做成连接件，一端焊于相应构件上。
另一端用两块节点板将单[36构件对接起来。
剪力N＝172KN
使用6个螺栓，满足要求。
贝雷支架计算
各部分荷载如下
0#块悬出部分3.9m，混凝土设计方量为72.9m3，计算考虑1.05超打系数；
按每方2.6T计算：
72.9×
1.05×
2.6=199.0吨
考虑模板荷载20吨。
考虑机具、人员、辅助物等荷载3吨。
考虑砼浇注冲击和振捣荷载1吨。
199+20+3+1=223吨
①贝雷片弦杆强度校核
3道单层双排贝雷支墩承载223吨，考虑1.2不均匀分布系数，
贝雷片弦杆承受最大压力P=223/3×
1.2=89.2吨=892KN
单层双排贝雷弦杆能承受最大压力P′=2A·
[σ]=25.48×
10-4×
2×
2.73×
105=1391.2KN
则P=892KN＜P′
满足要求
式中:
A-贝雷强杆截面积，
[σ]-贝雷弦杆的容许应力。
②贝雷片弦杆稳定校核
贝雷片弦杆容许压力
[P]=2A·
Φ·
[σ]=2×
25.48×
0.953×
105=1325.8KN
P=892KN＜[P]
A-贝雷强杆截面积；
Φ-贝雷片弦杆纵向弯曲系数；
③桁架销子剪力校核
贝雷桁架销子实际承受最大剪力
Qmax=P/4=133.05KN＜[Q]=550KN
Q-贝雷桁架销子双剪状态下允许剪力。
单层双排贝雷梁整体验算
由《贝雷梁拼装结构力学参数》查得
单层双排贝雷梁：
W
=7251.1cm3
；
I
=
500994.4cm4
跨内最大弯矩为，按2.5m间距计算，则
Mmax
=892×
2.5×
2.5/8=
696.88kN.m＜
[M]=1576.4kN.m
由梁正应力计算公式得：
σw
/
696.88×
106
（7251.1×
103）
97.36
Mpa
＜
[σw]
208Mpa
满足要求；
挠度计算按简支梁考虑，得：
E
98.5×
105
Mpa；
f
max
5qL4
384EI
5×
892×
103×
2.54×
109
（384×
105×
500994.4×
104）
0.0091mm＜
[f]
3mm（
L/400
）
刚度满足要求。
临时固结计算
设计图上已给出临时锚固钢筋为每个支座37根Φ32二级带肋钢筋，为便于施工将Φ32二级带肋钢筋更换成JL32精轧螺纹钢筋
受力计算：
Φ32二级带肋钢筋抗拉强度为300N/mm2（按HRB335取值），
JL32精轧螺纹钢筋抗拉强度为700N/mm2（按小于设计值取值），
故有
37*300/700=16根
即每个支座设置16根JL32精轧螺纹钢筋，间距均按15cm布置，单侧32跟，共64根JL32精轧螺纹钢筋。
钢管支架计算
①
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