钢管计算书.docx
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钢管计算书
临时墩计算书
设计：
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校对：
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2014-11-9
1结构概述
P2、P3、P4、P5墩采用钢管柱临时墩，柱顶设置硫磺砂将，桩底落于承台；其中P3、P4、P5墩墩高8.1m，并且设置剪刀撑及平撑；P2墩墩高4.2，不设剪刀撑，只设平撑。
临时墩采用P720钢管，壁厚12mm，每个桥墩各设置8根，
2依据标准
1）《钢结构设计标准》〔GB50017-2003〕
2）《公路桥涵钢结构及木结构设计标准》〔JTJ025-96〕
3）《公路桥涵施工技术标准》〔JTG/TF50-2011〕
3P720*12mm钢管截面特性
Es/Ec
Gs/Gc
Ds/Dc
Ps
Pc
A（m2）
Asy（m2）
Asz（m2）
z（+）（m）
z（-）（m）
Ixx（m4）
Iyy（m4）
Izz（m4）
y（+）（m）
y（-）（m）
图1P720*12钢管截面特性
4模型建立与分析
图2计算模型图
节点数量：
128；
单元数量：
170；
边界条件数量：
8；
荷载工况及荷载组合
自重
挂篮重600KN,施工荷载200KN
按上部结构计算模型计算得出。
工况一：
边跨合拢未拆除临时墩。
图3工况一支反力表
临时墩序号
左排支反力〔KN〕
右排支反力〔KN〕
1
2
3
4
工况二：
施工完8号块，两侧有挂篮。
图4工况二支反力表
临时墩序号
左排支反力〔KN〕
右排支反力〔KN〕
1
2
3
4
工况三：
拆除挂篮时，考虑不平衡，按一个挂篮加载计算。
图5工况三支反力表
临时墩序号
左排支反力〔KN〕
右排支反力〔KN〕
1
2
3
4
钢管、剪刀撑及平撑验算结果
工况一：
边跨合拢未拆除临时墩。
图7支反力图
图8立柱应力图
图9剪刀撑及平撑应力图
图10立柱变形图
图11稳定系数表
工况一结论：
根据图11的模态结果可知，此工况临界荷载系数，即稳定系数，可以认为该临时结构是稳定的。
根据图8可知，立柱最大压应力为70.87MPa；根据图9可知，剪刀撑及平撑的最大压应力为42.4MPa，最大拉应力为6.4MPa;而Q235钢的强度设计值为215MPa，因此可以认为临时结构的强度满足《钢结构设计标准》〔GB50017-2003〕的要求。
工况二：
施工完8号块，两侧有挂篮。
图12支反力图
图13立柱应力图
图14剪刀撑及平撑应力图
图15立柱变形图
图16稳定系数表
工况二结论：
根据图16的模态结果可知，此工况临界荷载系数，即稳定系数，可以认为该临时结构是稳定的。
根据图13可知，立柱最大压应力为MPa；根据图14可知，剪刀撑及平撑的最大压应力为MPa，最大拉应力为7MPa;而Q235钢的强度设计值为215MPa，因此可以认为临时结构的强度满足《钢结构设计标准》〔GB50017-2003〕的要求。
4.3.3工况三：
拆除挂篮时，考虑不平衡，按一个挂篮加载计算。
图17支反力图
图18立柱应力图
图19剪刀撑及平撑应力图
图20立柱变形图
图21稳定系数表
工况三结论：
根据图21的模态结果可知，此工况临界荷载系数，即稳定系数为，可以认为该临时结构是稳定的。
根据图18可知，立柱最大压应力为75MPa；根据图19可知，剪刀撑及平撑的最大压应力为MPa，最大拉应力为MPa;而Q235钢的强度设计值为215MPa，因此可以认为临时结构的强度满足《钢结构设计标准》〔GB50017-2003〕的要求。
临时支撑承压钢筋配置
在钢筋两端与梁底及承台接触处，需要配置钢管强度的抗压钢筋，以保证梁底与承台混凝土不被压坏，同时起连接锚固作用。
采用HRB40025钢筋，材料属性为：
截面面积为A＝mm2，标准强度设计值为360N/mm2，单根力＝490.9*360/1000=1kN。
取工况二支反力最大值6044.4kN,侧每根钢管支撑需要配置钢筋根数为：
钢筋的锚固长度按混凝土结构设计标准的规定计算：
式中
—受拉钢筋的锚固长度；
－普通钢筋的抗拉强度设计，取360N/mm2；
－混凝土轴心抗拉强度设计值N/mm2；
－钢筋的公称直径，取25mm；
－；
则
所以每根锚固长度为881mm，为确保安全，钢筋锚固长度以尽可能长一些，以不露出承台底为原则，钢筋平面位置沿钢管边缘环形布置。
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