下横梁支架计算书型钢DOCWord下载.docx

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165m独塔双索面预应力混凝土斜拉桥跨越潮白河，采用墩塔梁固结体系。

本桥塔柱塔高99.12m，为倒“Y”型构造，塔柱截面每矩形空心截面。

塔柱共设上中下三道横梁，其中下横梁结构具体见下图。

下横梁规格

项目

规格

数量（m3/kg）

重量（KN）

混凝土

C55

639.1

15977.5

钢筋

25/16/12/10

72741.7

727.417

长

m

27.491

宽

6.4

高

6

总重

16704.917

1.3支架下塔柱参数说明

采用落地式钢管支架，具体参数见下表。

具体模型见下图。

下横梁支架

名称

厚度/高度（mm）

数量

底模

竹胶板

18

纵向小分配梁

HM488*300

488

砂箱

430

横向大分配梁

双HW588*300

588

钢管桩1

Φ630*10

11596

钢管桩2

Φ1000*12

距承台净空

13120

管桩连接系

Φ450*8

2、计算依据

（1）北京至沈阳铁路客运专线绕阳河特大桥施工图（京沈施桥-223）；

（2）《铁路钢结构设计规范》（TB10002.2-2005）；

（3）《装配式公路钢桥多用途使用手册》；

（4）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）。

3、现浇支架计算

3.1、荷载取值

（1）混凝土比重取26.0kN/m3；

（包括模板）

（2）荷载取值：

施工人员和机具荷载：

2.0kpa

振捣及倾倒混凝土时产生的荷载：

雪荷载：

风荷载：

1.25kpa（风阻高度1.5m）

3.2、支架建模概述

采用MIDASCIVIL2010整体建模，钢管桩、桩顶分配梁、贝雷片及横向小分配梁之间边界条件均采用弹性连接仅受压。

荷载采用面压力荷载，荷载清单及荷载组合具体见下表：

强度

1.2*（混凝土荷载+支架自重）+1.4*（人员机具荷载+振捣倾倒荷载+雪荷载）

刚度

1.0*（混凝土荷载+支架自重）

荷载

集中（KN）

梁单元（KN）

楼板（KN）

压力（KN）

自重（KN）

合计（KN）

自重

-1545

砼荷载

-17670

人员机具

-360.3

振捣砼荷载

雪荷载

输出荷载统计

-18750

-20290

3.3、计算结果

压力荷载分布图示

（1）、支架整体变形计算

位移图

支架最大位移：

满足要求。

（2）、纵向小分配梁计算

纵向分配梁应力计算结果如下图所示：

组合应力图

最大组合应力：

，满足要求。

剪应力图

最大剪应力：

（3）、横向大分配梁计算

横向分配梁应力计算结果如下图所示：

（节点位置设加劲板）

（4）、钢管桩计算

钢管桩应力计算结果如下图所示：

钢管桩组合应力图

钢管桩反力结果如下图所示：

由上图可知钢管桩最大反力为2698.0kN。

4、扩大基础地基承载力验算

4.1扩大基础设计参数

4.1.1扩大基础为平面尺寸如下图所示：

基础尺寸（mm）：

b=11000,a=2500,h=800

柱子荷载信息（单位：

kN，kN.m）：

柱编号

N

Mx

My

Vx

Vy

N_K

Mx_K

My_K

Vx_K

Vy_K

1

1286.50

0.00

1072.08

2

1224.70

1020.58

3

1225.80

1021.50

4

1259.20

1049.33

混凝土强度等级：

C25,fc=11.90N/mm2,ft=1.27N/mm2

钢筋级别：

HRB335,fy=300N/mm2

配筋计算方法:

简化法

基础纵筋混凝土保护层厚度：

40mm

基础与覆土的平均容重：

20.00kN/m3

修正后的地基承载力特征值：

160kPa

基础埋深：

0.00m

作用力位置标高：

1.000m

4.1.2计算要求：

（1）地基承载力验算

（2）基础抗弯计算

（3）基础抗冲切验算

（4）基础局压验算

单位说明：

力：

kN,力矩：

kN.m,应力：

kPa

4.2计算过程和计算结果

4.2.1基底反力计算：

（1）统计到基底的荷载

标准值:

Nk=4163.50kN,Mkx=0.00kN.m,Mky=-90.90kN.m

设计值:

N=4996.20kN,Mx=0.00kN.m,My=-109.08kN.m

（2）承载力验算时,底板总反力标准值（kPa）:

[相应于荷载效应标准组合]

pkmax=（Nk+Gk）/A+|Mxk|/Wx+|Myk|/Wy

=（4163.50+0.55）/27.50+0.00/11.46+90.90/50.42

=153.22kPa

pkmin=（Nk+Gk）/A-|Mxk|/Wx-|Myk|/Wy

=（4163.50+0.55）/27.50-0.00/11.46-90.90/50.42

=149.62kPa

pk=（Nk+Gk）/A=151.42kPa

各角点反力p1=153.22kPa,p2=149.62kPa,p3=149.62kPa,p4=153.22kPa

（3）强度计算时,底板净反力设计值（kPa）:

[相应于荷载效应基本组合]

pmax=N/A+|Mx|/Wx+|My|/Wy

=4996.20/27.50+0.00/11.46+109.08/50.42

=183.84kPa

pmin=N/A-|Mx|/Wx-|My|/Wy

=4996.20/27.50-0.00/11.46-109.08/50.42

=179.52kPa

p=N/A=181.68kPa

各角点反力p1=183.84kPa,p2=179.52kPa,p3=179.52kPa,p4=183.84kPa

4.2.2地基承载力验算:

pk=151.42≤fa=160.00kPa,满足。

pkmax=153.22≤1.2*fa=192.00kPa,满足。

4.2.3抗弯配筋:

配筋计算公式As=M/（0.9*fy*h0*b）

最小配筋率要求：

0.15%

根据《地基规范》第8.2.1条，扩展基础受力钢筋最小配筋率不应小于0.15%

注：

下表数据单位M:

kN.m;

h0:

mm;

As:

mm2/m;

ρ:

%

M

h0

计算As

实配

实配As

配筋率ρ

是否构造

是否超筋

底板下部x向

327.21

755

642

D16@160

1257

0.157

是

否

底板下部y向

942.12

420

底板上部x向

无

底板上部y向

4.3.1按破坏锥体单侧截面验算:

抗冲切验算公式Fl≤0.7*βhp*ft*Ac[《地基规范》第8.2.8条]

冲切力Fl根据最大净反力pmax计算，并减去底板顶面计算范围内的柱子的轴力：

Fl=pmax*Al－∑N

当柱子中心落在计算范围内时，减去其轴力；

当柱子中心落在计算范围边线上时，减去其轴力的一半。

1）柱1：

竖向轴线编号1，横向轴线编号A

（1）左侧截面：

没有柱子的中心落在冲切荷载基顶计算范围内。

没有柱子的中心落在冲切荷载基顶计算范围边缘。

冲切力Fl=pmax*Al－∑N=183.84*0.99-0.00=182.62kN

抗冲切力=0.7*βhp*ft*Ac=881.28kN

冲切力小于抗冲切力，该截面冲切验算满足。

（2）右侧截面：

柱2,3,4中心落在冲切荷载基顶计算范围内，冲切力Fl应减去其轴力。

冲切力Fl=pmax*Al－∑N=183.84*21.24-3709.70=195.75kN

（3）下侧截面：

冲切力Fl=pmax*Al－∑N=183.84*0.49-0.00=90.70kN

（4）上侧截面：

按冲切破坏锥体单侧截面验算结果统计：

下表数据单位Al:

m2;

∑N:

kN;

Fl:

Ac:

m2

截面号

Al

∑N

Fl

βhp

Ac

0.7*βhp*ft*Ac

是否满足

柱1（1A）左

0.993

182.62

1.00

0.991

881.28

满足

柱1（1A）右

21.243

3709.70

195.75

柱1（1A）下

0.493

90.70

柱1（1A）上

柱2（2A）左

7.743

137.06

柱2（2A）右

14.493

2485.00

179.51

柱2（2A）下

柱2（2A）上

柱3（3A）左

2511.20

153.31

柱3（3A）右

164.36

柱3（3A）下

柱3（3A）上

柱4（4A）左

3737.00

168.45

柱4（4A）右

柱4（4A）下

柱4（4A）上

4.3.2按单柱破坏锥体整体验算:

此项验算规范未明确规定，是软件提供的辅助验算功能。

按单柱破坏锥体整体抗冲切验算公式：

N-p*Al≤0.7*βhp*ft*Ac

其中

N：

柱子竖向轴力设计值（kN）；

p：

冲切破坏锥体底面平均净反力（kPa）；

Al：

冲切破坏锥体底面面积（m2）；

βhp：

抗冲切截面高度影响系数，当h≤800mm时取1.0，当h≥2000mm时取0.9，其间按线性内插法取；

ft：

混凝土轴心抗拉强度设计值（N/mm2）；

Ac：

抗冲切截面水平投影面积（m2）；

柱号

p

N-p*Al

柱1（1A）

4.277

183.27

502.71

3.965

3525.12

柱2（2A）

182.21

445.45

柱3（3A）

181.15

451.09

柱4（4A）

180.09

489.04

局压验算公式Fl<

=1.35*βc*βl*fc*Aln[《混凝土规范》第6.6.1条]

下表数据单位Fl:

fc:

N/mm2;

Aln:

mm2

轴线号

βc

βl

fc

Aln

1.35*βc*βl*fc*Aln

1A

1286.5

3.00

11.9

311364

15006.19

2A

1224.7

3A

1225.8

4A

1259.2

4.5配筋简图