富顺赵化大桥0#块牛腿计算书.docx

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富顺赵化大桥0#块牛腿计算书

富顺县赵化大桥及连接线工程

赵化大桥

0#牛腿托架计算书

中国云南路建集团股份公司

二零一六年七月

赵化大桥0#块支架计算书

1、概况：

赵化大桥0#块高8.5m，砼867m3，拟采用两次浇筑，经计算中性面在4.1m处，考虑人洞故第一次浇筑高度4.5m。

施工牛腿支架布置如下：

侧面

正面

平面

墩柱模板构造

二、荷载取值

1、主要技术参数:

1）混凝土容重：

G=26KN/m3；

2）钢材弹性模量：

；

3）Q235钢抗拉、抗压强度

，抗剪强度

，Cr40销轴取240MPa

4）容许挠度：

；

2、支架计算中采用的系数:

1）抗倾覆稳定系数：

2.0；

2）静载的安全系数：

1.2；

3）活载的安全系数：

1.4。

3、混凝土自重

4、机具、人员估算荷载

1）人员、机具荷载按2.5kN/m2考虑。

2）砼浇筑冲击荷载按2kN/m2考虑。

5、计算时按1.2超载系数取值。

6、根据施工技术方案0号块浇筑分两次浇筑成型，因此在计算时仅取第一次浇注混凝土的高度4.5m的荷载（第二次浇筑混凝土的荷载通过已浇筑混凝土传递到墩柱上）。

三、建模计算

3.1建模

1）托架截面参数

本计算采用Midas软件建模计算

0#块内侧采用4组高50cm的焊箱单牛腿+卸力锲块+双拼63工字钢+横向40#b工字钢+墩柱模板组成；

0#块外侧采用4组焊箱牛腿支架（横梁高45cm，斜撑2[25#双拼槽钢）+斜坡钢箱+横向40#b工字钢+墩柱模板组成；墩柱模板10#[钢在腹板位置的间距需加密，由原来40cm/根，加密为20cm/根。

翼缘板下设置牛腿仅为操作平台，搭架立模使用，第二次浇筑翼缘板部分砼荷载通过模板斜撑传递到腹板上。

2）计算荷载组合时，自重、人群机具荷载及模板自重均考虑了安全系数。

3）由于建模时，墩外侧水平与实际底板倾斜不同，故荷载取值为标准值*1.1倍

图3.1-1支架计算模型

图3.1-2箱梁腹板位置荷载4.5*26=117KN/m2（墩外部分荷载取标准值的1.1倍）

图3.1-3两主墩间箱梁底板荷载1.55*26=40.3KN/m2

图3.1-4两主墩以外箱梁底板荷载（靠墩1m,取1.1倍）（（2+1.6）/2+0.05）*26*1.1=52.91KN/m2

图3.1-5两主墩以外箱梁底板荷载（墩外1m,取1.1倍）（（1.6+1.15）/2+0.05）*26*1.1=37.05KN/m2

图3.1-536#工字钢纵梁荷载人员荷载2.5kN/m2，模板1kN/m2+,冲击0.8kN/m2

图3.1-6采用荷载组合1-glCB1进行验算

3.2结果分析

3.2.1、钢模板面板

1）应力验算

图3.2-1面板应力图

最大应力为79.5MPa＜215MPa，满足要求。

3.2.2、模板10[槽钢验算

1）应力验算

（1）组合应力验算

图3.2-210[槽钢组合应力图

模板10[槽钢组合最大应力为145MPa＜215MPa，满足要求。

（2）剪切应力验算

图3.2-310[槽钢剪切应力图

模板10[槽钢最大剪切应力为44.8MPa＜125MPa，满足要求。

2）刚度验算

图3.2-410[槽钢变形图

模板10[槽钢最大变形为2.78mm＜[f]，[f]=2000/400=5mm，满足要求。

3.2.340#b工字钢横梁

1）应力验算

（1）组合应力验算

图3.2-540#b工字钢横梁组合应力图

40#b工字钢横梁组合最大应力为112.8MPa＜215MPa，满足要求。

（2）剪应力验算

图3.2-640#b工字钢横梁剪力图

40#b工字钢横梁最大剪切应力为29.2MPa<125MPa，满足要求。

2）刚度验算

图3.2-740#b工字钢横梁变形图

40#b工字钢横梁最大变形为2.68mm＜[f]，[f]=4300/400=10mm，满足要求。

3.2.4墩外侧牛腿验算

1）应力验算

（1）组合应力验算

图3.2-8外侧牛腿组合应力图

外侧牛腿组合最大应力为76.7MPa＜215MPa，满足要求。

（2）剪应力验算

图3.2-9外侧牛腿横梁剪力图

外侧牛腿最大剪切应力为42.5MPa<125MPa，满足要求。

2）刚度验算

图3.2-10外侧牛腿变形图

外侧牛腿最大变形为2.68mm＜[f]，[f]=2000/400=5mm，满足要求。

3.2.5墩内侧牛腿验算

1）应力验算

（1）组合应力验算

图3.2-8墩内侧牛腿组合应力图

墩内侧牛腿组合最大应力为69.1MPa＜215MPa，满足要求。

（2）剪应力验算

图3.2-9墩内侧牛腿横梁剪力图

墩内侧牛腿最大剪切应力为53.1MPa<125MPa，满足要求。

2）刚度验算

图3.2-10墩内侧牛腿变形图

墩内侧牛腿最大变形为2.46mm＜[f]，[f]=4000/400=10mm，满足要求。

3.2.6销轴验算

销轴剪力即为外侧牛腿轴力：

图3.2-11销轴受剪力为384KN

计算荷载为384KN（见轴力图）

销子截面：

S=5024mm2；

耳板S1、销板面积S2孔壁面积；S1=S2=80*20*2=3200mm2

焊缝计算面积:

S=230*10*10=23000mm2

1）销子抗剪：

σ=N/S=384*1000/5024/2=38.2MPa<[σ]=240MPa（按两个剪切面计算）

2）孔壁承压：

σ=N/S=384*1000/3200=120MPa<[σ]=170MPa

3）焊缝强度计算：

σ=N/S=384*1000/23000=16.69MPa<[σ]=170MPa，满足要求

3.2.7、牛腿支撑砼强度计算：

1）牛腿最大支撑反力位于墩中单牛腿上：

图3.2-12牛腿最大支撑点反力638kN

砼强度验算：

按牛腿宽27cm，受压区长度20cm计算：

砼抗压：

σ=N/S=638000/200/270=11.8Mpa

3.2.8稳定性分析

1）一阶失稳

图3.2-13稳定系数为5.98

2）二阶失稳

图3.2-14稳定系数为5.98

3）三阶失稳

图3.2-15稳定系数为6.16

计算结果表明：

结构的整体稳定系数分别为5.98，5.98，6.12，均大于4，满足规范要求。