箱梁箱预制台座计算书文档格式.docx
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1000×
10/24.84=0.0334MPa,小于台座强度30MPa。
张拉完毕后受力面积取2m2，则台座所受压强=（70.915+12）×
10×
1000/2=0.42MPa,小于台座强度30MPa。
台座两端地基承载力压强需达到0.42MPa×
1/（2×
1.6）=131.25Kpa。
施工时夯实地基并铺设碎石垫层使其满足要求。
2、箱梁存梁区台座设计及验算
2.1箱梁存梁区台座设计
台座枕梁采用C30混凝土（计算中枕梁视为刚性构件），箱梁存梁用枕梁尺寸为0.8m×
0.4m×
7.5m见下图：
（验算以25米箱梁进行验算,其余20米箱梁的存梁用枕梁采用同25米箱梁存梁用枕梁相同的结构）,25米箱梁最大一片砼方量为27.275m3,钢筋砼比重取26KN/m3,最高放置两层,则存梁荷载F=27.275×
26×
2/2=709.15KN。
2.2地基承载力计算
地基承载力为：
fa=（P1+P2）/A
=（1418.3+（0.4×
0.8×
7.5+0.3×
0.4×
2）×
26）/（0.8×
7.5）
=247.82KPa
其中：
P1——25米箱梁重量；
P2——枕梁自重；
A——枕梁底面积；
处理地基，承载力达到300Kpa以后进行枕梁砼的浇筑。
2.3枕梁强度验算
（1）计算枕梁截面特性
①枕梁截面惯性矩
如图建立坐标系xoy，则矩形组合体的形心距地面距离y1为：
A1=80×
40=3200cm2a1=20cm
A2=40×
30=1200cm2a2=55cm
y1=（A1*a1+A2*a2）/（A1+A2）
=（1200*55+3200*20）/（1200+3200）=29.5cm
y2=70-29.5=41.5cm
距上图，则惯性矩为：
IX=（Be13-bh3+ae23）/3其中B=80cm，e1=y1=29.5cm，b=40cm，h=40-29.5=10.5cm，a=40cm，e2=y2=40.5cm
IX=（80×
29.53-40×
10.53+40×
40.53）/3=1554896cm4=15.54896×
10-3m4
截面抵抗距W=I/e2=15.54896×
10-3m4/0.405=38.4×
10-3m3
②枕梁的截面刚度
由路桥施工计算手册查询：
C30混凝土的弹性模量Ec=3×
107KN/m2（详见路桥施工计算手册P781页）
截面抗弯刚度为EcI=3×
107×
15.54896×
10-3
=466.46KN·
m2
（2）按照“倒梁法”计算地基的净反力和基础梁的截面弯矩
倒梁法把基础梁即枕梁当成为固定支座的连续梁，按地面作用以均布反力，对受力进行简化，模型简化图如下：
由结构力学求解器求得如下：
剪力图
弯矩图
由以上计算结果知：
Mmax=223.04KN.m，Qmax=297.38KN
由《建筑工程施工实用计算手册》可以查得C30砼容许抗弯应力［σ］=10Mpa，剪切许用应力［τ］=0.8［σ］=8Mpa
σ=Mmax/w=223.04KN.m/38.4×
10-3m3=5.81Mpa<
[σw]=10Mpa
τ=Qmax/S=297.38KN/0.44m2=0.675Mpa<
［τ］=8Mpa
以上计算可知，枕梁设计安全。
3、先张法预应力空心板张拉台座设置及验算
3.1空心板底模及张拉台座的设置
3.1.1空心板底模设置
空心板底模基础碾压密实，压实度达到要求后，在其上浇筑14.3cm厚C20混凝土，在底板范围内埋设2根5x5cm槽钢，槽钢间距1.24m。
待基础面收光后，铺设5mm厚钢板做空心板底模板。
模板与模板之间的连接使用电焊进行满焊，然后用磨光机磨平，测量人员利用全站仪对整个模板面进行整平，确保板底有较好的平整度。
3.1.2张拉台座的设置
预制台设框架式台座，有支撑梁、横梁、横系梁组成框架承受张拉力。
支撑梁采用0.4m×
0.4m的砼梁，主筋为4Φ16的钢筋，箍筋为∅10的钢筋,间距30cm。
移动横梁和固定横梁使用组合型钢，砼采用C30砼浇筑成整体。
张拉台座具有足够的刚度和强度，抗倾覆安全系数不小于1.5，抗滑移系数不小于1.3，横梁具有足够的刚度，受力后挠度不大于2mm。
3.2张拉台座验算
3.2.1张拉台座抗倾覆验算
取台座绕0点的力矩，并忽略土压力的作用，则平衡力矩Mr＝G1L1＋G2L2。
倾覆力矩Mov＝NH1抗倾覆力矩安全系数K应满足以下条件：
K＝Mr／Mov＝（G1L1＋G2L2）／NH1≥1.5
式中G1—台座外伸部分的重力，混凝土容重取26KN/m3
G1＝3×
3×
2.85×
26=666.9KN
L1—G1点至O点的水平距离，1.5m
G2—台座部分的重力
G2=（0.4×
2+3×
0.15）×
1.5×
26=30.03KN
L2—G2点至O点的水平距离,0.75m
N—预应力钢筋的张拉力
（n为钢绞线数量，本项目13m空心板中,边板13根钢绞线张拉时应力最大，A为钢绞线面积，根据图纸为140mm2）
N＝fpd×
A×
n=1260×
140×
13/1000=2293.2KN
H1—N作用点至O点的垂直距离,0.057m
则Mr=G1L1＋G2L2=666.9×
1.5+30.03×
0.75=1022.88KN.m
倾覆力矩Mov＝NH1＝2293.2×
0.057=130.72KN.m
抗倾覆力矩安全系数
K＝Mr／Mov＝1022.88／130.72=7.8>
1.5
满足条件,安全。
3.2.2张拉台座抗滑移验算
台座抗滑移力N1＝N`+F+E′p
式中N`—台面的抵抗力（KN/m），混凝土强度为15MPa时，台面厚度为400mm时，查《路桥施工计算手册》表10-23和10-24得
则N`＝1000KN/m×
2.4m=2400KN
F—混凝土台座与碎石的摩阻力，则F=μ（G1＋G2），因台座底部为碎石,所以摩擦系数μ取0.45，F=0.45×
（666.9+30.03）=313.62KN。
E′p—台座底部与座面上土压力的合力。
E′p＝（P‘＋P0）×
（H-H2）B/2
其中B—台座的宽度,3m
H2—台座板厚度,0.4m
H—台座的埋设深度,H=3m
地基为中砂，故γ—中砂的重度,取γ=18KN/m3，内摩擦角ф取30о。
查《路桥施工计算手册》表10-23相关公式为
①台座后面的最大的土压力P’＝γH*tg²
（45°
+ф/2）-γH*tg²
-ф/2）
②台座板底部的土压力P′=H2×
P‘/H
③台座底部和座面上土压力的合力E′p=（P‘＋P0）×
④抗滑移安全系数K=N1/N=（N′+F+E′p）/N
带入数值得：
P‘=γHtg²
+30°
/2）-γHtg²
-30°
/2）
＝18×
（tg²
60°
-tg²
30°
）=18×
2.67=144.18KN/m2
P0=H2×
P‘/H=0.4×
136.97/3=19.22KN/m2
E′p=（P‘＋P0）×
=（144.18+19.22）×
3/2=735.3KN
则抗滑移安全系数K为：
K=N1/N=（N′+F+E′p）/N
=（2400+313.62+735.3）/2293.2=1.5>
1.3
4、空心板存梁区台座设计及验算
4.1枕梁设计
枕梁采用C25混凝土（计算中枕梁视为刚性构件），13米梁存梁用枕梁尺寸为0.3m×
0.3m×
10m见下图，13米空心板每片砼方量为6.24m3,钢筋砼比重取26KN/m3,最高放置三层,则存梁荷载F=6.24×
3/2=243.36KN。
4.2地基承载力计算
=（243.36×
5+（0.6×
0.3×
10+0.3×
1.24×
5）×
26）/（0.6×
10）
=213.02KPa
P1——13米空心板重量；
4.3枕梁强度验算
矩形组合体的型心距地面距离e1
A1=60×
30=1800cm2a1=14cm
A2=30×
30=900cm2a2=45cm
e1=（A1*a1+A2*a2）/（A1+A2）
=（1800×
14+900×
45）/（1800+900）
=24.33cm
所以h=5.67cm，e2=35.67cm
则惯性矩：
Ix=（Be1³
-bh³
+ae2³
）/3
=（60×
24.33³
-30×
5.67³
+30×
35.67³
=740066=7.4×
截面抵抗距W=I/e2=7.4×
/0.3567=20.75×
C25混凝土的弹性模量Ec=2.85×
KN/m2详见路桥施工计算手册P781页
截面抗弯刚度为EcI=2.85×
×
7.4×
=211KN▪m2
按照“倒梁法”计算地基的净反力和基础梁的截面弯矩
按地面作用以均布反力，对受力进行简化，模型简化图如下：
Mmax=64KN•m，Qmax=141.7KN
由《建筑工程施工实用计算手册》可以查得C25砼容许抗弯应力［σ］=8.5Mpa，剪切容许应力［τ］=0.8［σ］=6.8Mpa
σ=Mmax/w=64KN•m/20.75×
m3=3.08Mpa<
[σ]=8.5Mpa
τ=Qmax/S=141.7KN/0.27m2=0.525Mpa<
［τ］=6.8Mpa
以上计算可知，枕梁设计比较安全。
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