西一大桥盖梁穿钢棒法计算书.doc

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盖梁穿心钢棒法受力分析计算书

一、设计荷载

1、钢筋砼自重

盖梁钢筋砼自重统一按15.15m×1.8m×1.8m计算。

每个盖梁设计砼方量V=45.9m³,钢筋砼每方按25KN/m³《建筑结构荷载规范》GB50009-2012

砼自重G=45.9×25=1147.5KN，

盖梁长15.15m，均布每延米荷载为q1=1147.5/15.15=75.74KN/m

2、盖梁组合钢模板及连接件重量为9吨。

组合钢模板自重G=9000×9.8/1000=88.2KN

均布每延米荷载q2=88.2/15.15=5.82kN/m

3、[12槽钢

按照30cm间距布置，需要44根槽钢，每根长1.8m。

[12槽钢自重G=44×1.8×12.318×9.8/1000=9.56KN

均布每延米荷载q3=9.56/15.15=0.63KN/m

4、I56a工字钢

每个盖梁设置2根，单根长16m。

工字钢自重G=2×16×106.316×9.8/1000=33.34KN

均布每延米荷载q4=33.34/15.15=2.2KN/m

5、施工荷载

（1）小型机具、施工人员、邻边防护按1500kg计算，

G=1500×9.8/1000=14.7KN

均布每延米荷载q5=14.7/15.15=0.97KN/m

（2）振捣混凝土产生的荷载：

q6=4*1=4KN/m（按最大垂直模计算）

（3）倾倒混凝土时产生的荷载q7=8*1=8KN/m（8为容量为ｌm³~3m³的运输器具）

6、荷载分项系数

序号

荷载类别

荷载分项系数

1

模板、钢筋、混凝土自重

1.2

2

施工人员及施工设备荷载

振捣混凝土时产生的荷载

倾倒混凝土时产生的荷载

1.4

二、受力模型

1、[12槽钢

[12槽钢分布梁直接承受底模以上的自重，[12槽钢分布在圆柱两侧的56a工字钢上，两工字钢主梁紧贴圆柱，间距按圆柱直径150cm，故[12槽钢分布梁计算跨径为150cm，盖梁底宽为180cm，分布梁两端各悬臂15cm，悬臂有利跨中受力，不计悬臂部分，按简支梁计算，实际偏安全，如下图：

2、I56a工字钢

工字钢主梁承受由每根[12槽钢分布梁传来的重力，按均布荷载考虑，两根工字钢各承受一半的力，工字钢搭在两圆柱预埋的钢棒上，故工字钢计算跨径为两圆柱中心的间距，取为9.05m，按两端外伸悬臂计算。

如下图：

3、钢棒计算模型

钢棒为悬臂结构模型，工字钢紧贴圆柱，故只考虑钢棒受剪，4个支点抗剪截面分担承受上面传来的重力。

三、计算结果

1、[12槽钢

荷载q=1.2×（q1+q2）+1.4×（q5+q6+q7）=116.03KN/m

[12槽钢分布梁布设间距0.3m，单根承受0.33×116.03=38.29KN

单根均布荷载q=38.29/1.8=21.27KN/m

计算跨径取1.5m

跨中弯矩：

跨中弯矩：

M=1/8ql²=0.125×21.27×1.5²=5.98KN/m

σ=M/W=5.98×103/62.1×10-6=96MPa≤［σ］=215Mpa。

钢材采用Q235钢，抗拉、抗压、抗弯强度设计值［σ］=215Mpa。

挠度：

f=5ql4/384EI=5×21.27×1.54/（384×2.06×391）=0.0017m≤[f]=l0/400=1.5/400=0.00375m（满足要求）

2、I56a工字钢

荷载q=1.2×（q1+q2+q3）+1.4×（q5+q6+q7）=116.786KN/m

I56a工字钢设两根，单根承受q=0.5×116.786=58.393KN/m

I钢材采用Q345钢，抗拉、抗压、抗弯强度设计值［σ］=308Mpa。

计算跨径9.05m，

跨中弯矩：

M=ql²/8=58.393×9.05²/8

=597.82KN/m

σ=M/W=597.82/2340×103mm³=255Mpa<［σ］=308Mpa。

跨中挠度f=ql4（5-24a2/l2）/384EI

=58.393×9.054×（5-24×3.3752/9.052）/（384×2.06×65600）

=12.5mm<[f]=l/400=9.05/400=22.6mm

悬臂端点挠度：

f=qal3（6a2/l2+3a3/l3-1）/24EI

=58.393×3.375×9.053×（6×3.3752/9.052+3×3.3753/9.053-1）/（24×2.06×65600）=-0.4mm满足要求

3、钢棒计算

钢棒采用φ100mm高强钢棒

截面面积为：

A=3.14×50²=7850mm²，

抗剪强度设计值［τ］=125Mpa。

荷载q=1.2×（q1+q2+q3+q4）+1.4×（q5+q6+q7）=119.426KN/m

Q=119.426×15.15/4=452.32KN

τ=Q/A=452.32×103/7850=57.62MPa<[τ]=125Mpa

满足要求