0#块托架计算.docx
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0#块托架计算
0#及1#块托架计算
一、设计依据
1、XX施工图设计
2、钢结构设计规范GB50017-2003
3、XX施工图
三、0#块及1#块梁体设计情况
1、0#块长度为6.0m，混凝土方量为162.4m3，节段重量为430.4t。
0#块中心处高度为4.60m，边截面高度为4.459m；墩身外箱梁长度为1.0m，此腹板厚度由100cm变化至70cm，底板厚度由80cm变化至60cm，顶板厚度由50变化至30cm。
2、1#块长度为3.0m，砼方量为80.8m3，节段重量为210.2t；梁中心高度变化由4.459m至4.061m；腹板厚度为70cm，底板厚度由58.3变化至53.5cm，顶板厚度为30cm。
三、托架设计情况
1、托架：
采用三角托架，通过墩身施工时预埋预埋件和预留孔；三角托架墩身每侧设计8个；托架采用槽钢［28b与槽钢［22b焊接成桁架形式。
安装时底部焊接在预埋件上、顶板通过安装精轧钢筋对拉固定。
2、横（垫）梁采用I36a工字钢双拼；前横（垫）梁端为调整高度支垫2I50a工字钢。
3、底模采用挂篮底模钢模板，模板重量为90kg/㎡；底模下纵梁利用挂篮底模纵梁I22a工字钢。
4、挂篮外侧模支撑梁采用I22a工字钢双拼，支撑梁直接铺设在横（垫）梁上。
四、计算假定
⑴托架承受墩身外0#及1#块节段总荷载
⑵设计计算中假定荷载传递过程:
顶板砼、内模架、底板砼通过底模传递给底模纵梁；腹板砼通过底模直接传递给底模纵梁；底模纵梁将荷载传递给横（垫）梁；翼缘板砼通过外模架传递给外模架支撑梁、再传递给横（垫）梁；横（垫）梁传递给三角托架；三角托架传递给墩身。
五、计算荷载
⑴钢筋混凝土容重：
2.60t/m3
⑵内模架荷载：
0.2t/㎡
⑶外模荷载：
1.0t/m（单侧）
⑷倾倒混凝土时产生的冲击荷载：
4.0kpa=0.4t/m2
⑸施工及人群荷载：
1.5Kpa=0.15t/m2
六、钢材容许应力
由于为临时结构可以按上述表提高20-30%利用，则Q235钢弯曲应力采用170Mpa，轴向应力160Mpa，剪应力采用100Mpa。
七、节段断面
（1）0#块外跟部断面
翼缘板A1=A9=1.438㎡
腹板A2=4.356㎡、A5=5.98㎡、A8=4.844㎡
顶板A3=A6=4.277㎡
底板A4=A7=6.368㎡
总断面积A=A1+…+A9=39.35㎡
（2）1#块后断面
翼缘板A1=A9=1.438㎡
腹板A2=2.95㎡、A5=3.12㎡、A8=3.30㎡
顶板A3=A6=3.023㎡
底板A4=A7=4.596㎡
总断面积A=A1+…+A9=27.48㎡
（3）1#块前断面
翼缘板A1=A9=1.438㎡
腹板A2=2.668㎡、A5=2.843㎡、A8=3.015㎡
顶板A3=A6=3.057㎡
底板A4=A7=4.233㎡
总断面积A=A1+…+A9=25.982㎡
七、托架检算
1、底模纵梁计算（按后截面计算偏于安全）
工字钢I22a:
Wx=309cm3；Ix=3400cm4；A=42cm2；g=33kg/m；
（1）腹板下纵梁检算
①荷载
0#块截面处q=2.6*5.98+0.4*1=15.95t/m
1#块后截面处q=2.6*3.12+0.4*0.7=8.39t/m
1#快前截面处q=2.6*2.843+0.4*0.7=7.68t/m
②简化计算模型：
③纵梁弯矩图（单位：
t·m）
由图知最大弯矩Mmax=16.80t·m
则应力：
σ=Mmax/Wx=16.80×105/（309*5）=1087kg/cm2＜1700kg/cm2满足要求
④纵梁剪力图（单位：
t）
由图中知最大剪力Qmax=19.98t
应力
支点反力R1=19.98t；R2=16.30t
（2）底板下纵梁计算
底板下纵梁布置间距为80cm，承受荷载由（底板砼+顶板砼+内模荷载0.2*0.8=0.16t/m+倾倒砼荷载=0.4*0.8=0.32t/m+施工荷载=0.15*0.8=0.12t/m）,取单根计算。
①荷载
0#块截面处q=2.6*（0.6+0.9）*0.8+0.16+0.32+0.12=3.72t/m
1#块后截面处q=2.6*（3.023+4.60）/10+0.16+0.32+0.12=2.58t/m
1#快前截面处q=2.6*（3.057+4.233）/10+0.16+0.32+0.12=2.50t/m
②简化计算模型：
荷载：
t/m长度：
m
③纵梁弯矩图（单位：
t·m）
由图知最大弯矩Mmax=5.17t·m
则应力：
σ=Mmax/Wx=5.17×105/309=1673kg/cm2＜1700kg/cm2满足要求
④纵梁剪力图（单位：
t）
由图中知最大剪力Qmax=5.65t
应力
支点反力R1=5.65t；R2=5.12t
2、横（垫）梁计算
工字钢I36aWx=875cm3；Ix=25760cm4；S=508.8cm3；d=10mm
⑴后横（垫）梁计算
1荷载
A:
翼缘板荷载
翼缘板荷载通过外模传递给外模支撑梁，支撑梁再传递给横梁；假设后横垫梁承受0#块3.0m+1#块1.0m共计4.0m段荷载，则
砼荷载=2.6*1.438*4=15.0t
外模荷载=1.0*4=4.0t
倾倒砼产生荷载=0.4*4=1.6t
施工及人群荷载=0.15*4=0.6t
共计G=15+4+1.6+0.6=21.2t
按2组支撑梁平均分配，则每组支撑梁传递给横垫梁荷载：
F=21.2/2+0.033*4*2=10.9t
B:
腹板荷载
由腹板下纵梁计算知，单根腹板纵梁传递给横垫梁荷载：
F=19.98/4=5.0t
C:
底板荷载
由底板下纵梁计算知，单根底板纵梁传递给横垫梁荷载：
F=5.65t
2简化计算模型
假设三角托架作为支点，腹板下2组简化成1个支点，按多跨连续梁计算，则模型如下：
③弯矩图（单位：
t·m）
由图知最大弯矩Mmax=38.38t·m
则应力：
σ=Mmax/Wx=38.38×105/（2*875）=2193kg/cm2＞1700kg/cm2满足要求
④剪力图（单位：
t）
由图中知最大剪力Qmax=31.80t
应力
支点反力R1=R5=27.2+31.8=59t；R2=R4=11.29+6.03=17.32t；
R3=26.96×2=53.92t；
⑵前横（垫）梁计算
3荷载
A:
翼缘板荷载
翼缘板荷载通过外模传递给外模支撑梁，支撑梁再传递给横梁；假设后横垫梁承受1#块2.0m共计2.0m段荷载，则
砼荷载=2.6*1.438*2=7.5t
外模荷载=1.0*2=2.0t
倾倒砼产生荷载=0.4*2=0.8t
施工及人群荷载=0.15*2=0.3t
共计G=7.5+2+0.8+0.3=10.6t
按2组支撑梁平均分配，则每组支撑梁传递给横垫梁荷载：
F=10.6/2+0.033*2*2=5.43t
B:
腹板荷载
由腹板下纵梁计算知，单根腹板纵梁传递给横垫梁荷载：
F=16.30/4=4.10t
C:
底板荷载
由底板下纵梁计算知，单根底板纵梁传递给横垫梁荷载：
F=5.12t
4简化计算模型
假设三角托架作为支点，腹板下2组简化成1个支点，按多跨连续梁计算，则模型如下：
（长度：
m；荷载：
t）
③弯矩图（单位：
t·m）
由图知最大弯矩Mmax=20.16t·m
则应力：
σ=Mmax/Wx=38.38×105/（2*875）=1152kg/cm2＜1700kg/cm2满足要求
④剪力图（单位：
t）
由图中知最大剪力Qmax=22.07t
应力
支点反力R1=R5=19.06+19.61=38.67t；R2=R4=10.09+11.73=21.82t；
R3=22.07*2=44.14t；
3、三角托架计算
槽钢28b：
Wx=366cm3；Ix=5130cm4；A=45.6cm2；
槽钢22b：
Wx=234cm3；Ix=2571cm4；A=36.2cm2；
由横梁剪力图知：
三角托架最外一榀受力最大，故验算此榀最为不利
三角托架内支点荷载：
F1=59/2=29.0t；外支点荷载：
F2=38.67/2=19.3t
由大型软件MADIS计算空间桁架：
1计算模型
单位：
（力-t，长度-m）
②支点反力
单位：
t
由图知：
上支点轴向力：
N=16.3t；
下支点竖向反力：
F=48.3t，轴向反力N=16.3t;
②轴力图（单位：
t）
单位：
t
由图知竖杆轴力最大：
Nmax=28.8t
③弯矩图：
单位：
t·m
③结构应力图（组合应力）
单位：
kg/cm2
由图知：
杆件最大应力σ=1095kg/cm2＜1600kg/cm2，满足要求
③挠度计算（Z方向）
单位：
mm
计算知节点3处最大挠度f=7.02mm，满足要求。
4、预埋件计算
⑴底板预埋型钢-I36a
工字钢36a：
Wx=875cm3；Ix=15760cm4；A=76.3cm2；
由托架计算知预埋件工字钢受到轴力N=16.3t、剪力Q=48.3t
轴向应力σ=N/A=16.3×103/76.3=213kg/cm2＜1600kg/cm2
剪应力
故采用构造措施加强预埋件（具体见图纸）
⑵Φ32精轧钢筋
上部轴向力N=16.3t<［N］=2*53.4=106.8t（单根Φ32精轧钢筋的抗拉力N=830×0.8×0.804=534KN=53.4t）满足要求
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