金台互通A匝道1号桥跨线现浇支架受力计算书Word文件下载.docx
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1砼重力:
根据梁的跨中横断面计算得底板、腹板截面积为4.041m2,按均布荷载计算,顺桥向每延米自重为:
q1=8.1×
26=210.6KN/m
②底模自重:
q2=8.1×
0.018×
4=0.58KN/m
③砼振捣和冲击荷载:
按4KN/m2计,则q3=4*8.1=32.4KN/m
④施工荷载:
按2.5KN/m2计,则q4=2.5*8.1=20.25KN/m
总竖向荷载为:
q=q1+q2+q3+q4=210.6+0.58+32.4+20.25=263.83KN/m
b、强度检算:
由支架布置图知:
底模横梁沿梁长排距为0.3米。
Mmax=1/8*q*L2=1/8*263.83*0.32=2.97KN.m
W=1/6*bh2=1/6*8.1*0.0182=4.374*10-4m3
弯曲应力:
σ=Mmax/W=2100/4.374*10-4=4.8Mpa<
(fw)=15Mpa
C、刚度检算:
模板截面的惯性矩I=bh3/12=8.1*0.0183/12=3.94*10-6m4
模板的弹性模量E=6.0*103Mpa
则抗弯刚度EI=23.62kN.m2
模板的最大挠度(计算刚度时不考虑施工荷载及振捣荷载)
f=q*L4/150EI=263.83*0.34/150*23.62=0.6mm<
(L/400)=0.75mm
1.2箱梁侧模
侧模采用6mm厚的整体刚模板。
强度和刚度满足施工需要。
受力计算书由模板制造厂家提供。
1.3内膜计算
内膜使用18cm厚的竹胶板制作。
面板经计算合格。
横竖肋每0.6米设置1道。
横竖肋采用12*12cm的方木,竖向支撑采用12*12cm的方木纵横间距按照0.6m布设。
内膜净空1.44米。
设置一道横撑。
现仅检算顶板支撑。
顶板支撑取一根进行计算。
荷载计算:
混凝土荷载q1=0.655*26=17.043KN/m
施工荷载:
按照2.5KN/m2计算得q2=2.5*2.622=6.555KN/m
混凝土振捣荷载:
按照2.0KN/m2计算得q3=2.0*2.622=5.244KN/m
混凝土倾倒荷载:
按照2.0KN/m计算得q4=2.0*2.622=5.244KN/m
故q=q1+q2+q3+q4=17.043+6.555+5.244*2=34.086KN/m
a、强度验算(按轴心受压构件考虑)
每根木支撑承受的荷载为
N=34.086/2.622*l横*l纵=34.086/2.622*0.36=36.11KN
木支撑横断面面积A=14400mm2
则σ=N/A=36.11*103/14400=2.5Mpa≤1.2【σ】=1.2*12=14.4Mpa
故:
强度满足要求。
c、稳定性检算
方木的截面回转半径。
经计算:
Im=1/12bh3=1/12*0.12*1.53=0.034m4
r=√Im/Am=√0.034/0.014=0.16m
因横撑间距为0.75米,所以l0=0.75m。
长细比λ=l0/r=0.75/0.16=4.8
查《路梁施工计算手册》知,当λ≤80时,纵向弯曲系数
φ=1.02-0.55【(λ+20)/100】2=0.99
则σa=N/(Φ*A)=85.4*103/(0.99*14400)=6.0Mpa
≤1.2【σ】=1.2*12=14.4Mpa
顶板支撑稳定性满足要求。
1.4模板底部横向方木检算:
横向方木搁置于间距90cm的纵向方木上。
横向方木的规格为12*12cm,横向方木按简支梁计算偏于安全:
a、强度检算:
q=263.83/8.1*0.3=10.8KN
Mmax=1/10*q*L2=1/10*10.8*0.92=0.88KN.m
W=1/6*bh2=1/6*0.12*0.122=2.88*10-4m3
σ=Mmax/W=880/2.88*10-4=3.05Mpa≤(σw)=14.5Mpa
故强度合格。
b、刚度检算
惯性矩I=bh3/12=0.12*0.123/12=1.7*10-5m4
方木的弹性模量E=12*103Mpa
抗弯刚度EI=12*103*106*1.7*10-5=20.4*104N.m2
横向方木的最大挠度:
f=5qL4/384EI=5*10800*0.9^4/384*204000=0.45mm<
L/400=2.25mm
故刚度合格。
1.5模板底部纵向方木检算
纵向方木搁置于间距90cm的刚管顶托上。
纵向方木的规格为12*12cm,纵向方木按简支梁计算偏于安全:
(忽略横向方木自重不计)
q=263.83/8.1*0.9=36.19KN
Mmax=1/10*q*L2=1/10*36.19*0.62=1.3KN.m
σ=Mmax/W=1300/2.88*10-4=4.52Mpa≤(σw)=14.5Mpa
纵向方木的最大挠度:
f=5qL4/384EI=5*36190*0.6^4/384*204000=0.3mm<
L/400=1.50mm
1.6支架立杆检算
钢管支架采用的钢管规格是φ48*3.5mm。
每根立杆承受的荷载为
N=263.83/8.1*l横*l纵=36.19*0.9*0.6=19.5KN
钢管横断面面积A=489.3mm2
则σ=N/A=19.5*103/489.3=39.9Mpa≤1.2【σ】=1.2*140=168Mpa
d、压杆稳定性检算
钢管的截面回转半径,查表得:
r=15.95mm
因立杆横杆步距最大值为1.2m,所以l0=1.2m。
长细比λ=l0/r=1.2*103/15.95=75.2
φ=1.02-0.55【(λ+20)/100】2=0.52
则σa=N/(Φ*A)=28.2*103/(0.52*489.3)=110.8pa
≤1.2【σ】=1.2*140=168Mpa
支架立杆稳定性满足要求。
1.7支架底托下纵向方木检算
纵向方木搁置于间距60cm的工字钢横梁上,支架底托下纵桥向方木规格为12*12cm,中心间距0.6m。
纵向方木按简支梁计算偏于安全:
a、强度检算:
支架立杆和横杆及纵横向方木的荷载为2KN/m2
故q=263.83+2*8.1=280KN/m
q=280/8.1*0.9=38.4KN/m
Mmax=1/10*q*L2=1/10*38.4*0.62=1.38KN.m
σ=Mmax/W=1380/2.88*10-4=4.8Mpa≤(σw)=14.5Mpa
1.8横向工字钢分配梁检算
横向工字钢分配梁放置于贝雷架纵向承重梁上,中心间距为0.6m,贝雷片的间距为1.2m,材料规格为16号工字钢。
因为每米放置工字钢1.67根,每根长19计算得工字钢荷载q=20.5*1.67*19=6.5KN/m,按照简支梁进行计算。
q1=280+6.5=286.5KN/m2
q=286.5*0.6=171.9KN/m
Mmax=1/8*q*L2=1/8*171.9*1.22=30.9KN.m
查表的16号工字钢的截面地抗拒WX为:
140.9cm3,故截面最大应力σ=Mmax/WX=30900/140.9*10-6=219.6Mpa﹤1.2【σw】=252Mpa
查表得16号工字钢的截面惯性矩I=1127cm4
弹性模量E=2.1*105Mpa
抗弯刚度EI=1127*10-8*2.1*108=2.37*103kN.m2
f=5qL4/384EI=5*30.9*1.2^4/384*2370=0.35mm<
L/400=3.0mm
1.9中跨贝雷支架纵梁的检算
由支架布置图知,贝雷纵梁由8榀2片式贝雷片组成,承担工字钢横梁传递下来的竖向荷载,因工字钢横梁间距为0.6m,故可将纵梁上的荷载化为线均布荷载。
a、荷载组合
①混凝土自重荷载:
因桥墩处混凝土自重为墩身承担,实际情况应以梁体跨中横断面计算为准。
梁体跨中横断面面积,经计算得A=4.041m2
q1=4.041*26=105KN/m
②模板自重力
经计算,模板的自重力每延米按照10KN/m计算。
q2=10KN/m
按4KN/m2计,则q3=4*19=76KN/m
按2.5KN/m2计,则q4=2.5*19=48KN/m
⑤混凝土倾倒产生的荷载:
按2.0KN/m2计,q5=2.0*19=38KN/m
⑥纵梁自重荷载:
1.5*3.0m贝雷片每片300kg
q6=300*9*16/23=43200/23=19KN/m
纵梁总竖向荷载q=q1+q2+q3+q4+q5+q6=296KN/m
纵向单片贝雷片竖向荷载为:
296/16=18.5KN/m
b、强度检算:
纵梁按照2等跨连续梁进行计算接近实际。
受力简图为:
根据受力简图,根据《路桥施工计算手册》查表得:
R1=-0.375*q*L=-0.375*18.5*11.5=79.8KN
R2=0.625*q*L=0.625*18.5*11.5=133KN
两边最大正弯矩:
Mmax=0.070*18.5*11.52=171.26KN.m
贝雷片为16Mn钢制作,(σw)=200Mpa,Wr=79.4cm3,考虑贝雷片由单层多排组成,允许应力应拆减,故(σw)=0.9*200=180Mpa。
σ=Mmax/Wr=171260/79400=2.16Mpa<
189Mpa.
支座处最大负弯矩:
Mmax=-0.125*18.5*11.52=305.8KN.m
σ=Mmax/Wr=305800/79400=3.85Mpa<
强度合格。
C、挠度检算
根据《路桥施工计算手册》得知;
跨度中点挠度:
E=2.1*105Mpa;
I=396.6cm4
fmax=0.521*q*L4/100EI=0.521*18500*11.54/100*210000*106*396.6*10-8=2.94mm<
(f)=L/1000=11.5mm;
1.10贝雷梁临时墩及基础检算
根据《路桥施工计算手册》进行两等跨连续梁的计算得知中间临时墩承受的荷载最大,故检算中间临时墩。
中间临时墩采用3层3片式贝雷片。
宽度1.2米。
a、中间临时墩截面应力检算(按轴心受压构件考虑)
中间临时墩所承受的反力q=0.625*296*11.5=2127.5KN
此荷载由竖向39根弦杆承担。
故每根竖向弦杆的荷载q’=2127.5/39=54.55KN
弦杆横断面面积A=9.53cm2
则σ=N/A=54550N/953mm2=57.2Mpa≤1.2【σ】=1.2*200=240Mpa
b、中间临时墩稳定性检算
弦杆的截面回转半径,查表得:
r=3.94cm
因为单层贝雷片高度为1.5m,所以l0=1.5m。
长细比λ=l0/r=1.5*103/39.4=38
φ=1.02-0.55【(λ+20)/100】2=0.83
则σa=N/(Φ*A)=20.4*103/(0.52*14645)=2.68Mpa
≤1.2【σ】=1.2*200=240Mpa
稳定性满足要求。
C、中间临时墩基底地基承载力计算
中间临时墩支承在粤西沿海高速公路中央分隔带上,基底为土质。
承载力较差。
临时墩基础采用C15混凝土。
尺寸为33.4*1.9*2.0m(长*宽*高)
混凝土基础的荷载=33.4*1.9*2*24=3046KN;
中间贝雷架临时墩的荷载=19.5/3*3.0*3*3=176KN;
所以:
N=3046+176+2173.5=5395.5KN;
σ=N/A=5395.5/(1.9*33.4)=85Kpa。
e、两侧临时墩基底地基承载力计算
两侧临时墩采用3层2片式贝雷片,两侧临时墩支承在粤西沿海高速公路沥青路面上。
尺33.4*1.9*2.0m(长*宽*高)
两侧临时墩所承受的反力q=0.375*557*11.5=2402KN
两侧贝雷架临时墩的荷载=19.5/3*3.0*2*3=117KN
混凝土基础的荷载=33.4*1.5*2*24=2404.8KN;
N=2402+117+2404.8=4923.8KN故:
σN/A=4923.8/(1.5*33.4)=98Kpa。
中间临时墩和两侧临时墩比较,中间临时墩的基底的地基承载力较大,取中间临时墩的地基承载力为准,取1.5的安全系数得:
98*1.5=147Kp。
故:
临时墩的地基承载力要求为147Kpa。