计算书.docx

计算书.docx

《计算书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算书.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

计算书

附件：

老屋院0#块支架计算书

一、0#块支架计算

1、计算依据及参考资料

《公路工程技术标准》（JTGB01-2014）；

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）；

《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）；

《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）；

《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）；

《钢结构设计规范》GB50017—2003

G354冷水江至新化公路相关设计图纸

2、基本参数

钢筋混凝土密度取2.6t/m3，钢材密度取7.85t/m3，钢材弹性模量E=2.1x105Mpa，泊松比取0.3。

Q235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值[f]=215Mpa，抗剪强度设计值[fv]=125Mpa。

3、计算方法和内容

本支架采用SAP2000程序，对受力构件进行分析。

荷载施加：

0#块混凝土浇筑时，墩身以外的箱梁腹板及底板混凝土自重荷载按实际重量作用在0#块底模面板上；顶板、翼板砼自重作用在外模桁架上，并将外模桁架支反力以均布线荷载方式作用在0#块支架上；0#块支架结构在计算模型中以自重形式施加。

主要计算内容：

0#块支架体系强度、刚度和稳定性计算。

4、荷载组合

①模板及支架自重；

模板及支架结构自重按7.8t/m3在计算模型中考虑。

②新浇筑钢筋混凝土自重；

砼体积按实际截面尺寸计算，按2.6t/m3的密度换算成荷载施加在模板和支架结构上。

③施工人员和施工材料、机具等行走运输或堆放的荷载；

人群、机具等临时荷载取g临=1KN/m2。

④振捣混凝土时产生的荷载；

砼振捣对模板的荷载取g捣=2KN/m2。

⑤倾倒混凝土时产生的荷载。

砼倾倒对模板的荷载取g倾=2KN/m2。

由于支架受风面积小，本地冬季大风大雪气候较为少见，故计算中未计风、雪荷载。

5、支架结构

本方案中0#块单幅单边共采用16根ф630x10mm钢管柱支承，钢管柱顶端布置双拼36B工字钢主梁；主梁上按1m间距布设36B工字钢分配梁；分配梁上按40cm间距布设14#工字钢肋梁。

以此承托整个0#块模板及钢桁架系统，具体布置见下图。

老屋院大桥支架横剖面图

老屋院大桥支架纵剖面图

6、荷载计算

6.1荷载分布

老屋院0#块混凝土情况如下图

因0#块左右两幅延道路中心线对称，墩柱处上方混凝土由墩柱承力，故受力验算只考虑单幅墩柱外质量，且未计墩柱上方荷载。

翼板混凝土体积为V1=7.02m3，自重G1=178.9kN

顶板及底板混凝土体积为V2=41.2m3，自重G2=1049.5kN

外侧腹板混凝土体积为V3=23.7m3，自重G3=603.9kN

内侧腹板混凝土体积为V4=24.3m3，自重G4=619.2kN

6.2受力分析

6.2.1肋梁受力分析

肋梁采用14#工字钢，考虑受力最不利部位，对内侧腹板处进行分析，共布置3根14#工字钢，此处肋梁由6根间距1m36b工字钢分配梁支承，受力情况如下图。

内侧腹板砼自重G=619.2kN，q1=G/n/l=39.7kN/m

按最不利情况人员机具、砼浇筑倾倒荷载、砼振捣荷载同时对内侧腹板处产生作用，组合荷载值为P=（g临+g捣+g倾）•S=20.8kN,q2=P/n/l=1.3kN/m

取以上值建模进行分析，肋梁受力情况如下图：

肋梁弯矩如下图：

肋梁应力如下图：

肋梁变形情况如下图：

由上述分析结果可得：

肋梁最大弯距为第二、五支点处，Mmax=4.1kN•m

最大应力值σmax=40.27MPa<[σ]=215MPa

最大形变为一二与五六支点间，f=0.3mm<[f]=L/500=2mm

6.2.2分配梁受力分析

分配梁采用36b工字钢，按1m间距均布6根36b#工字钢，由2根双拼36b工字钢及墩柱预埋牛腿支承，受力情况如下图。

单幅单侧翼板砼自重G1=178.9kN，q1=G1/n/l=9.93kN/m

顶板及底板砼自重G2=1049.5kN，q2=G2/n/l=27.3kN/m

外侧腹板砼自重G3=603.9kN，q3=G3/n/l=125.8kN/m

内侧腹板砼自重G4=619.2kN，q4=G4/n/l=129kN/m

钢模板及桁架系统按横断面每米1.5t计算，总重G5=1.5*5.2*9.8=76.44kN；14#工字钢肋梁自重G6=41.17kN；按最不利情况人员机具、砼浇筑倾倒荷载、砼振捣荷载同时对底模板处产生作用，组合荷载值为P=（g临+g捣+g倾）•S=482kN。

q5=（G5+G6+P）n/l=5.73kN/m

取以上值建模进行分析，分配梁受力情况如下图：

分配梁弯距如下图：

分配梁应力如下图：

肋梁变形情况如下图：

支座反力情况如下图：

由上述分析结果可得：

肋梁最大弯距为第三四支点间，Mmax=54.53kN•m

最大应力值σmax=55.47MPa<[σ]=215MPa

最大形变为三四支点间，f=2mm<[f]=L/500=6mm

最大支反力为第四支点处，Rmax=156.1kN

6.2.3主梁受力分析

主梁采用双拼36b工字钢，布置于钢管柱顶端，受力情况如下图。

由6.2.2中计算得单根分配梁最大支座反力为R=156.1kN，即P=R=186.05kN

取上值建模进行分析，主梁受力情况如下图：

分配梁弯距如下图：

分配梁应力如下图：

肋梁变形情况如下图：

支座反力情况如下图：

由上述分析结果可得：

肋梁最大弯距为第一支点处，Mmax=93.82kN•m

最大应力值σmax=51.26MPa<[σ]=215MPa

最大形变为第一、二支点间，f=0.4mm<[f]=L/500=5mm

第一支点处支座反力为R1=373.16kN，第二支点处支座反力为R2=382.42kN，第三支点处支座反力为R3=184.44kN。

6.2.4钢管柱受力分析

钢管柱采用ф630x10mm，外侧斜柱长度为L1=19.7m，内侧竖直柱长度为L2=19.6m。

结合6.2.2中支座反力值可得外侧钢管柱轴力

N1=R1*L1/L2=375.1kN

故0#块支架体系中钢管柱轴力最大值为N=382.4kN，长度l=19.6m。

单柱强度计算：

ф630x10mm截面面积为A=π（R2-r2）=0.019568m2

σ=N/A=23.28MPa<[σ]=190MPa

单柱稳定性计算：

回转半径rh=[√（R2+r2）]/2=0.219m

查《钢结构设计规范》表5.3.4，折减系数取0.7。

几何长度l=19.6m，l0=l*0.7=13.72m

λ=l0/rh=62.6，查《钢结构设计规范》附表C-1，φ=0.871

N/（φ*A）=22.4MPa<[σ]=190MPa

6.2.5焊接牛腿受力分析

牛腿结构如下图（单位mm）：

由6.2.2中计算结果，焊接钢板牛腿所受竖向力P=R3=184.4kN，受力长度0.16m。

得Mmax=ql2/2=14.8kN•m，剪力V=P=184.4kN。

焊缝焊脚尺寸采用

，有效焊缝取

则焊缝有效竖向截面面积：

全部焊缝有效截面对x轴的惯性距和截面模量：

，

焊缝强度验算：

牛腿顶面焊缝拉应力：

竖向焊缝剪应力：

因本结构中为静载，取

，竖向焊缝应力为：

牛腿预埋件计算：

7.计算结论

以上计算结果表明老屋院大桥支架结构体系刚度、强度和稳定性能满足施工要求。