西平线现浇梁钢管支墩贝雷架支架检算Word下载.doc
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48m跨钢管支墩纵向布置尺寸示意图(方案二)
每排支墩横桥向布设4根,中间2根间距2.3m,两边的间距3.35m,钢管支墩中心距宽度9m;
全跨布置8排×
4根=32根钢管支墩,每排支墩和排距3m的支墩两排间用10#槽钢进行纵横向连接,步距3m,并交叉设置剪刀撑。
每排钢管支墩上面担2根40b工字钢,长度10m,上面摆放可调钢楔。
在可调楔块上面架设贝雷架,贝雷架每片长3m、高1.5m、重250kg,整跨布置10排,每排15片,计166片(墩两侧增加16片),排距为:
1.0m×
4+1.0m×
2+1.0m×
4(构造需要)
在贝雷架上横向摆放10#槽钢,间距90cm,长10m,共54根;
在槽钢上梁底板范围内纵向铺设10×
10方木,间距30cm,方木上铺设18mm厚的胶合板作底模。
三、支架检算
※梁体断面图(依据“48预应力砼简支箱梁施工图”)
1、荷载(全桥按梁Ⅳ断面及计算宽度5m考虑)
(1)现浇箱梁C55砼自重(断面积取5.3m2计算)q1=5.3×
26=137.8KN/m
(2)外模B)6#Lp3:
q2=17.9KN/m
(3)内模:
q3=2.14H-j.|eKN/m
(4)胶合板:
q4=3.3×
0.018×
8KN/m3=0.5KN/m
(5)10×
10cm方木:
q5=12×
0.1×
5KN/m3=0.6KN/m
(6)横向槽钢(10#)q6=54×
5m×
100÷
1000÷
48=0.6KN/m
(7)砼施工倾倒荷载:
q7=4.0KPa×
5m=20KN/m'
E-FO_N
(8)砼施工振捣荷载:
q8=2.0KPa×
5m=10KN/m)7Ixz1I9g
(9)施工机具人员荷载:
q9=2.5KPa×
5m=12.5KN/m
(10)风载:
(基本风压)q10=0.6KPa×
5m=3KN/m
(11)贝雷架:
q11=15片×
3÷
45×
2.5=2.5KN/m
(12)40b工字钢:
P1=5m×
16根×
73.878kg/m=59.1KN
(14)钢管支墩:
(16根)P2=16×
2×
12×
136kg/m=522.2KN
2、强度和刚度检算)Gb,^NGr
(1)胶合板底模(检算略)
(2)10×
10cm方木(检算略)(3)10#槽钢(检算略)
(4)贝雷架
①贝雷架在梁底板下纵向布设3排,单排贝雷架上所受荷载组合:
q1~q11=207.5KN/m×
1.3÷
3=89.9KN/m
根据贝雷架产品说明书查得贝雷架力学特征如下:
wC`R>
)惯性矩:
I=250497.2×
104mm4
抵抗矩:
W=3578.5×
103mm3
承受最大弯矩:
M=788.2KN·
m
承受最大剪力:
Q=245.2KN
.Dw,"
VH贝雷架间距按中间最大跨度1200cm考虑,按简支梁进行计算:
最大弯矩:
(不可)
弯曲应力:
(不可)
最大挠度:
(不可)
②贝雷架在梁底板下纵向布设5排,单排贝雷架上所受荷载组合:
5=54KN/m
(可)
③贝雷架在梁底板下纵向布设5排,单排贝雷架上所受荷载组合:
VH贝雷架间距按中间最大跨度900cm考虑,按简支梁进行计算:
(可)
(可)
(5)40b工字钢
根据贝雷架受力简图,计算得各排支墩上工字钢中间5m范围受力为:
第一排207.5×
3.694=766.5KN,第八排207.5×
3.694=766.5KN,
第二排207.5×
7.57=1570.8KN,第七排207.5×
7.57=1570.8KN,
第三排207.5×
5.194=1077.8KN,第六排207.5×
5.194=1077.8KN,
第四排207.5×
6.042=1253.7KN,第五排207.5×
6.042=1253.7KN,
根据以上数据得:
第二,七排工字钢上横向5m范围所受荷载(最大)为:
207.5×
7.57×
1.3=2042KN
第一,八排工字钢上横向5m范围所受荷载(最小)为:
3.694×
1.3=996.5KN
40b工字钢力学特征如下:
I=22800×
104mm4
W=1140×
①取第二,七排工字钢上横向5m范围所受荷载(最大)为2042KN(均布荷载为408.4KN/M),.Dw,"
VH工字钢下支墩间距(每排5根):
中间200cm,外侧250cm考虑,按2跨连续梁进行计算:
B
B
A
2m
0.5m
0.5m
2.5m
q=408.4KN/m
40b工字钢受力简图
2.5m
支墩A支座反力(最大):
1.876×
408.4=766.2KN
支墩B支座反力(较小):
1.562×
408.4=637.9KN
(满足)
(满足要求)
最大剪力:
最大剪应力:
(可)
②取第二,七排工字钢上横向5m范围所受荷载(最大)为2042KN(均布荷载为408.4KN/M),工字钢下支墩间距(每排4根):
中间300cm,外侧300cm考虑,按3跨连续梁进行计算:
A
1m
支墩A支座反力:
(3÷
2+1)×
408.4=1021KN
3、稳定性计算DtF}QvA
已知钢管采用φ426(外径)×
6.0mm,钢管上下每3m设纵横联系杆,钢管支墩高15m,按两端铰接μ=1,回转半径
钢管截面积A=7916.8mm2,
单根钢管支墩所受荷载(按较大1个计算):
1021KN
λ=μl/i=15000/148.5=101CxF-Z7'
λs<λ<λp=102
属中柔度杆,则用经验公式计算临界力:
σcr=a-bλ=304-1.12×
101=191MPa
实际σ=N/A=1021000÷
7916.8=129MPa<σcr=191MPa
(实际应力小于临界应力,稳定性满足)
另外,根据《钢结构设计规范》附录C的C-1查得:
稳定系数φ=0.637r0,>
3"
N/(φA)=1021000÷
(0.63×
7916.8)=204.7MPa≤〔σ〕=205MPa^b-18~s
(稳定性符合要求)
4、地基承载力算
*fc-gAj
设定每个钢管支墩底焊接600×
600×
20mm钢板,下面设置直径125cm桩基或直径150cm桩基。
①每排按5根支墩布置,中间单根钢管支墩所受荷载最大的为:
766.2KN÷
1.3=589.4KN
该单根支墩对砼基础产生的压应力为:
σ1=589400÷
(600×
600)=1.6MPa
C25砼基础对基地产生的压应力为:
σ2=589400÷
(3.14159×
6252)=480KPa
采用直径150cm桩基对基地产生的压应力为:
(σ2)=589400÷
7502)=334KPa
②每排按4根支墩布置,中间单根钢管支墩所受荷载最大的为:
1021KN÷
1.3=785.4KN
σ1=785400÷
600)=2.2MPa
σ2=785400÷
6252)=640KPa
(σ2)=785400÷
7502)=444KPa
结论:
根据以上验算得知,支架按下列要求搭设:
1、钢管支墩材料采用外径φ426~526mm,内径410~510mm,壁厚8mm的卷板焊接钢管;
2、钢管支墩高10~12m,纵向布置8排,考虑施工及成本,每排支墩横桥向布设4根,中间2根间距3m,两边的间距3.0m,间距布置如支墩受力间图。
3、钢管支墩纵向中心距宽度9m(见方案二图);
4、每排钢管支墩上面担2根40b工字钢,长度12m,上面摆放可调钢楔。
5、在可调楔块上面架设贝雷架,贝雷架每片长3m、高1.5m、重250kg,整跨布置10排,每排15片,计166片(墩两侧增加16片),排距为:
6、在贝雷架上横向摆放10#槽钢,间距90cm,长10m,共54根;
7、每个钢管支墩底焊接650×
650×
20mm钢板,下面设置直径150cm桩基,基底承载力必须达到500KPa(安全系数为1.13),根据泾河实际情况桩长应在8~10m,并保证桩底坐落在坚硬的岩层(基底承载力必须达到500KPa)上面。
计算:
杨忠强
2009年9月16日于长庆桥
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