各种受力计算.docx

各种受力计算.docx

《各种受力计算.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《各种受力计算.docx（9页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

各种受力计算

渝黔高速公路门架通道计算

寨子坡互通式立交主线桥第六联（M2LM26跨）跨越渝黔高速公路。

在施工过程中为了保证渝黔高速公路过往车辆正常通行，上部现浇箱梁满堂支架搭建时，在渝黔高速公路左、右幅各搭建一个宽4米，高5米的行车通道，通道顶部采用32a型工字钢作横梁，间距按90cm排列。

一个门架通道需23根32a型工字钢。

根据规范：

1.碗扣式多功能脚下手架中规格为3000mn的立杆应标为：

LG-300主要参数和性能

a.允许均布荷载：

Q^SKWN平方米

b.允许集中荷载：

P<2KN

c.立杆（顶杆）允许最大荷载应符合下表的规定：

横杆步距mm

600

1200

1800

2400

最大荷载KN

40

30

25

20

d.横杆允许最大荷载应符合下表的规定:

项目标记

HG-900

HG-1200

HG-1500

HG-1800

HG-2400

尺寸规格mm

900

1200

1500

1800

2400

最大集中荷载KN

6

5

4

3

2

最大均布荷载KN

12

10

8

6

4

e.横杆允许最大挠度：

fW/150L

f.可调支座、可调上托、钢模板支撑托允许最大荷载P50KN

g.转角支座、转角上托、允许最大荷载PW0KN

根据规范：

新浇混凝土容重为26KN/m

施工荷载为2.5Kpa

振捣混凝土时产生的荷载：

对水平模板2.0Kpa（20kg/m2）

型号3000mm勺立杆每米重量为5.8kg

型号600mm勺立杆每米重量为6.76kg

型号900mm勺立杆每米重量为6.10kg

根据施工图纸，M25-M26跨每延米箱梁砼为17.36m3。

9m

9米工字钢以上的箱梁重量为：

17.36X9X26KN/m=4062.24KN

施工荷载产生的力为：

2.5X9X20=450KN

振捣混凝土时产生的力：

2.0X9X20=360KN

32a型工字钢横梁重量：

23X9X52.72kg/m=109.13KN

所以工字钢以上部分的总压力为：

4062.24+450+360+109.13=4981.37KN

步距1200mn的立杆最大荷载为30KN本工程的步距采用0.6X

0.9x1.2。

以1.2m的步距为例计算

而门架以下的立杆为23x8=184根

所以门架以下立杆的最大荷载为30x184=5520KN因此立杆的承载能力能满足施工要求。

9m

2、工字钢上面宽4m的箱梁的重量为:

17.36x4X26=1805.44KN

施工荷载产生的力为：

2.5x4X20=200KN

振捣混凝土时产生的力：

2.0x4x20=160KN

所以工字钢以上部分的总压力为：

1805.44+200+160=2165.44KN

每米工字钢的均布荷载：

g=2165.44/（4x23）=23537N/m

查规范有工字钢的弹性模量E=2.0x105Mpa惯性矩l=11075.5cm4,

[T]=90Mpa[a]=160Mpa抗弯截面模量V^692.2cm",

剪力：

Q=1/4gL=1/4X23537X4=23537N

弯矩：

M=1/8gE=1/8X23537X42=47074N・m

根据公式：

梁跨中最大绕度为yma=5qL7384EI=5X23537X44/384X2X10饮

11075.5xI08=0.0035m

跨中最大绕度为0.0035米，满足施工要求。

根据公式Tmaj=Fqmax*Szma/Izd

2

d=9.5mm=0.9X10m

Iz/Szma=27.46cm=0.2746m

-26

tmax=23537/（0.2746X0.95X10）=9.02X10pa=7.02Mpa

TmaX<[T]，因此满足施工要求。

ama=M/692.2X106=68.0X106pa

ama<[a],因此满足施工要求。

满堂支架计算

一、基本情况

根据绕城公路南段S12合同段寨子坡互通式立交桥工程特点，主线桥墩柱高度V15m和匝道桥的上部结构现浇预应力连续箱梁，全部采用满堂支架施工。

该计算取匝道墩柱最高的H匝道H=3Cm计算支架及地基的竖向承载能力。

二、荷载取值

箱梁混凝土浇注施工时，支架及地基受荷载考虑如下几种情况：

1）新浇箱梁混凝土重力荷载；

2）箱梁模板重力荷载；

3）箱梁施工人员机具重力荷载；

4）混凝土浇筑时振捣产生的荷载；

5）拼装支架自重荷载。

1、箱梁混凝土重力荷载

根据桥梁设计图，箱梁支座处断面面积为9.26卅,跨中断面面积为4.26m2,新浇混凝土容重取26KN/m。

箱梁每延米重支座处为240.76KN/m,跨中为110.76KN/m。

2、支架、模板

箱梁内模板支架采用扣件式钢管（①48X3.5）拼装，钢管每延米重0.0384KN/m,考虑扣件重，实际计算取0.04KN/m。

箱梁模板每延米模板面积支座处为11.02m,跨中为22.09m,模板单位面积重25kg/m2,即0.25KN/m2。

则每延米模板重支座处为2.755KN/m,跨中为5.523KN/m。

跨中箱梁箱内支架暂考虑为1X1步距，则每延米为（9X1.3+3X1.6X3）X0.04=1.044KN/m则模

板与梁内支架每延米重支座处为：

2.755KN/m,跨中为：

6.567KN/m。

3、施工荷载

根据《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000,施工荷载取2.5Kpa,混凝土振捣荷载取2.0Kpa。

则箱梁跨中与支座断面每延米施工荷载为8.5X（2.5+2.0）=38.25KN/m。

三、满堂支架计算

钢管计算参数如下

规格

截面积

惯性矩

抵抗矩

回转半径

延米自重

mm

2mm

4mm

3mm

mm

kg

48X3.5

4.89X10

1.215X105

5.078X103

15.78

5.77

横杆按照步距1.2m设置;支座下立杆间距按照0.6X0.6m设置,桥宽方向设置15根,而其余部分按照0.9X0.9m设置,支架高度按照30m计算。

最长立杆为3000mm横杆步距为L=1.2m,自由长度偏安全地按2.4m计,则长细比入=2400-15.78=152.09,查表得①=0.297,则考虑稳定的容许承载力为[N]=①Aa=0.297X489X215+1000=31KN

1、立杆计算

支架自重为：

（30+25X1.2）X0.0577=3.462KN,偏安全地假定全断面所有重量均由箱梁底板下钢管承受，底板下横向钢管数量均匀设置为10根。

则支座处立杆承受荷载为:

（240.76+2.755）X0.6+10+3.462=18.07KN,满足要求。

箱梁跨中立杆承受荷载为:

（110.76+6.567）X0.9+10+3.462=14.02KN,满足要求。

2、横杆计算

横杆计算跨径为0.9m,偏安全地假定全断面所有重量均由箱梁底板下钢管承受，则横杆所承受最大均布荷载为:

（110.76+6.567）

X0.9+10-0.9=11.73KN/m.

弯曲强度为：

a=g12/10w=11.73X9002-（10X5078）=187.11Mpav215Mpa满足要求。

弯曲刚度为：

f=g14/150EI=11.73X9002+（150X210000X121500）=2.5mm

v3mm满足要求。

3、支架地基承载力计算

实际施工时要求填土的容许承载力应不小于250Kpa立杆最大

受力为18.07KN,则至少需地基受力面积为:

18.07+250=0.072m2。

4、预拱度

支架弹性变形为：

30X1000X18.07X1000+（210000X

489）=5.3mm,不预压时，非弹性变形和地基沉降应素可按照1.5〜2.5cm考虑。

支墩支架受力计算

一、施工概述

由于本互通式立交桥跨越河流及农田、鱼塘等软基地带，给搭

满堂架的基础处理带来了十分困难；加上墩柱的平均高度约26米左右，且半幅箱梁的平均宽度在17米以上，若搭设满堂支架将增加工程成本，给经济带来巨大压力，并延长了施工周期，严重制约工期。

因此，综合比较，主线桥除第五联〜第七联（M22-M31跨）外，其余跨采用支墩法施工，用25T吊车配合搭架。

支墩立柱采用①500伽无缝钢管，无缝钢管内浇注C20砼，增加①50mm无缝钢管的承载能力。

支墩立柱按横向中心间距5米布置，支墩立柱顶面采用50型I字钢作纵、横梁，纵梁横向间距按0.9m排列。

见《支墩立柱结构示意图》。

二、支墩支架受力计算

本计算以M1〜M16跨为例。

1、荷载取值

箱梁荷载自重每平方g1=0.66X26KN/mf=17.16KN/m2

模板每平方自重g2=0.25KN/m2

施工人群荷载g3=2.5KN/m

混凝土倾倒、振捣产生的荷载g4=2.0KN/m2

分配梁50a型工字钢主纵梁每米g5=0.94KN/m

2、纵向主梁计算

以每16.5m宽、11.5m长范围的箱梁为计算单元，纵向主梁间距按0.9m排列，共计19根，则每根工字钢计算荷载为：

g=（17.16+0.25+2.5+2）X（16.5X11.5）+19=218.81KNq=19.027KN/m

查规范有50a型工字钢的弹性模量E=2.1X105Mpa惯性矩

I=46500cmi,[t]=120Mpa[a]=210Mpa抗弯截面模量VZ=1860cri\

剪力：

Q=1/4gL=1/4X19027X11.5=54703N

弯矩：

M=1/8gl>1/8X19027X11.52=314540N・m

根据公式：

梁跨中最大绕度为yma=5qL7384EI=5X19027X11.54/384X2X

118

10X46500X10-=0.044m

跨中最大绕度为0.044米，满足施工要求。

根据公式Tmax=Fqmax*Szma/Izd

d=12mm=0.012m

Iz/S*zmax=42.8cm=0.4286m

tma=54703/（0.4286X0.012）=10.64Mpa

Tma<[T]，因此满足施工要求。

amaX=M/1860X10-6=169.11pa

ama<[a],因此满足施工要求。

3、支墩立柱计算

支墩立柱按钢管混凝土结构计算，钢管混凝土支墩立柱的轴向受压承载力应满足N

N—轴向压力设计值；N—钢管混凝土立柱的承载力设计值）。

1）、轴向压力设计值计算

荷载取值见上，g=（17.16+0.25+2.5+2）X（16.5X11.5）+（19+2）

X11.5X0.94=9131.21KN,荷载共由4根单肢柱承受。

故：

N=2282.80KN

2）、钢管混凝土单肢柱的承载力设计值计算

Nu=£1£eM

no=fcAc（i+Vr^e）

9=faAa/fcAc,

式中N—钢管混凝土单肢柱的承载力设计值；

e—钢管混凝土的套箍指标；

fC—混凝土的轴心抗压强度设计值；

Ac—钢管内混凝土的横截面面积；

fa—钢管的抗拉、抗压强度设计值；

Aa—钢管的横截面面积；

£1—考虑长细比影响的承载力折减系数；

£e—考虑偏心率影响的承载力折减系数；

3）、根据规范资料和计算所得：

Nu=4128.57KN,满足使用要求。