BK0+413441跨线桥0#块钢管柱99Word文档下载推荐.docx
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横向双拼I40b工字钢,放置于钢管柱上。
纵向I40b工字钢,放置于纵向工字钢,腹板处间距为30cm,翼缘板和底板处为50cm。
3、钢管柱
采用16根为φ426*8mm的无缝焊接钢管柱。
横桥向支架布置单位:
cm
顺桥向支架布置单位:
四、计算假定
a、顶板、底板及腹板砼及模板重量由底板模板承担,底板面积按实际底板面积加上腹板垂直投影面积;
b、顶板砼通过内模由底板模板承担;
c、支架连接按铰接计算;
d、所有重量由底板、腹板下的12根钢管柱承担。
五、荷载计算
1、新浇混凝土自重荷载q1:
钢筋砼容重γ=26kN/m3
2、模板q2=1.0kN/m2
3、施工人员、施工料具荷载按均布施工荷载q3=2.5kN/m2
4、混凝土振捣时产生的荷载q4=2kN/m2
5、混凝土振捣时产生的冲击荷载q5=2kN/m2
按上图计算荷载(取最不利荷载计算)
腹板区:
4.2*26=109.2kN/m2
底板区:
1.85*26=48.1kN/m2
翼缘板区:
0.5*26=13kN/m2
根据《路桥施工计算手册》,验算强度时,荷载组合为1—5,验算刚度时,荷载组合为1、2,荷载分项系数,混凝土自重荷载和模板荷载取1.2,其余荷载取1.4。
六、强度、刚度及变形验算
1、底模
底模采用10mm钢模板,计算时按三跨连续梁考虑,底模宽度取1m,腹板区的计算跨径为0.3m,翼缘区和底板区的计算跨径为0.6m。
竹胶板的弹性模量E=6×
103MPa,I=1/12*1000*103=83333mm4
(1)、强度验算
验算强度时,荷载组合如下:
q=1.2*(109.2+1)+1.4*(2.5+2+2)=141.34kN/m
底板区:
q=1.2*(48.1+1)+1.4*(2.5+2+2)=68.02kN/m
弯矩最大值:
MmAX=qL2/10=0.1*141.34*0.32=1.272kN.m
MmAX=qL2/10=0.1*68.02*0.52=1.7kN.m
模板抗弯刚度W=1/6*B*H2=1/6*1000*102=16667mm3
竹胶板承受的应力:
σ=MmAX/W=1.272*106/16667=76.32MPa<
140Mpa
σ=MmAX/W=1.7*106/16667=102.03MPa<
故模板的强度满足要求。
(2)、刚度验算
验算刚度时,荷载组合如下:
q=1.2*(109.2+1)=132.24kN/m
q=1.2*(48.1+1)=58.92kN/m
模板的最大挠度为:
f=ql4/150EI=132.24*3004/(150*2.06×
105*83333)
=0.42mm<
[f]=300/400=0.75mm
f=ql4/150EI=58.92*3004/(150*2.06×
=0.19mm<
故模板的刚度满足要求
2、横桥向工字钢
总荷载:
1.2(201*26+122.5)+1.4*6.5*122.5+27*11*0.74=7573KN
单位荷载:
7573/(8*13)+0.74KN/m=73.56KN/m
依据规范:
《钢结构设计规范》(GB50017-2003)、《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)
计算方式:
根据弯矩和剪力设计值对构件进行验算
(1)构件参数:
抗震调整系数γRE:
0.75
热轧普通工字钢:
I40b
钢材牌号:
Q235
钢材强度折减系数:
1.00
腹板厚度:
tw=12.50mm
毛截面面积:
A=94.07cm2
截面惯性矩:
Ix=22781.00cm4
半截面面积矩:
Sx=671.20cm3
回转半径:
ix=15.56cm
iy=2.71cm
截面模量:
Wx=1139.00cm3
Wy=96.20cm3
截面模量折减系数:
0.95
净截面模量:
Wnx=1082.05cm3
Wny=91.39cm3
受压翼缘自由长度:
l1=3.50m
截面塑性发展系数:
γx=1.05
γy=1.05
计算截面处的内力设计值:
Mx=82.76kN·
mMy=3.00kN·
mV=110.34kN
梁上剪力最大值:
Vmax=110.34kN
(2)强度验算
构件截面的最大厚度为16.50mm,根据表3.4.1-1,f=205.00N/mm2,fv=120.00N/mm2
根据《普通碳素结构钢技术条件》(GB/T700-1988)及《低合金高强度结构钢》(GB/T1591-1994),fy=225.00N/mm2
抗弯强度
根据公式4.1.1,
=104.11N/mm2
抗弯强度满足
抗剪强度
根据公式4.1.2,
τmax
=26.01N/mm2
抗剪强度满足
折算应力
根据公式4.1.4-1,
=72.19N/mm2
折算应力满足
式中,σ、τ--------腹板计算高度边缘同一点上同时产生的正应力、剪应力,σ与σc拉应力为正,压应力为负。
其中,
N/mm2
(3)整体稳定
简支梁I40b,钢号Q235,受压翼缘自由长度l1为3.50m,
跨中无侧向支承,集中荷载作用在上翼缘
查表B.2,并插值计算,得轧制普通工字钢简支梁的ϕb为1.335
ϕb>
0.6,根据(B.1-2)式,得
根据公式4.2.3,
=114.31N/mm2
整体稳定满足
(4)局部稳定
根据GB50017-2003第4.3节,
无局部压应力,可不配置横向加劲肋.
3、纵桥向工字钢
纵桥向I40b工字钢,放置于横梁上,承受顺桥向传递给其的集中荷载,按简支梁模型考虑。
(1)腹板区:
基本参数
简支梁长L(m)
2.25
简支梁间距/受荷面宽B(m)
0.3
恒载标准值Gk(kN/m2)
73.71
活载标准值Qk(kN/m2)
2
恒载分项系数γG
1.2
活载分项系数γQ
1.4
挠度控制
1/250
材质
Q235
X轴塑性发展系数γx
1.05
梁截面计算
截面类型
工字钢
截面型号
40b号工字钢
截面面积A(cm2)
94.1
截面惯性矩Ix(cm4)
22780
截面抵抗矩Wx(cm3)
1140
自重标准值gk(kN/m)
0.723
抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
抗剪强度设计值τ(N/mm2)
120
弹性模量E(N/mm2)
206000
计算简图:
简支梁布置简图
承载能力极限状态:
q=γG(Gk×
B+gk)+γQ×
Qk×
B=1.2×
(73.71×
0.3+0.723)+1.4×
2×
0.3=28.243kN/m
正常使用极限状态:
q'
=Gk×
B+gk+Qk×
B=73.71×
0.3+0.723+2×
0.3=23.436kN/m
1、抗弯验算
Mmax=qL2/8=28.243×
2.252/8=17.873kN·
m
σ=Mmax/(γxW)=17.873×
106/(1.05×
1140×
103)=14.931N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
2、抗剪验算
Vmax=qL/2=28.243×
2.25/2=31.773kN
τmax=Vmax[bh02-(b-δ)h2]/(8Izδ)=31.773×
1000×
[144×
4002-(144-12.5)×
3672]/(8×
22780×
10000×
12.5)=7.432N/mm2≤[τ]=120N/mm2
3、挠度验算
νmax=5/384×
(q'
×
L4)/(E×
Ix)=5/384×
(23.436×
22504)/(206000×
227800000)=0.167mm≤[ν]=L/250=2250/250=9mm
(2)翼缘板区:
基本参数
7
55.1
梁截面计算
(55.1×
0.3=21.544kN/m
B=55.1×
0.3=17.853kN/m
Mmax=qL2/8=21.544×
72/8=131.957kN·
σ=Mmax/(γxW)=131.957×
103)=110.24N/mm2≤[f]=205N/mm2
Vmax=qL/2=21.544×
7/2=75.404kN
τmax=Vmax[bh02-(b-δ)h2]/(8Izδ)=75.404×
12.5)=17.638N/mm2≤[τ]=120N/mm2
(17.853×
70004)/(206000×
227800000)=11.894mm≤[ν]=L/250=7000/250=28mm
底板区荷载小于腹板区,因腹板区满足要求,所以底板区不需验算。
4、立柱计算
墩柱两侧由12根直径426*8mm的钢管桩组成,每根立柱所承受的荷载值可近似地取N=(7573+88*0.74)/16=637KN,立柱高度为:
10.558m
依据规范:
GB50017-2003《钢结构设计规范》、GB50011-2001《建筑抗震设计规范》
根据轴力验算构件
构件参数:
抗震调整系数γRE:
螺旋焊钢管:
Ф426.0x8.00
毛截面面积:
A=105.05cm2
净截面系数:
0.90
净截面面积:
An=94.55cm2
钢材牌号:
Q235
钢材强度折减系数:
容许长细比:
[λ]=150.00
两主轴平面内约束信息:
x平面内
y平面内
构件长度
l=10.60m
顶端约束
自由
底端约束
固接
示意图
计算长度系数
μx=2.00
μy=2.00
计算长度
l0x=21.20m
l0y=21.20m
回转半径
ix=14.78cm
iy=14.78cm
荷载参数:
N=637.00kN
受力状态:
轴心受压
强度验算
构件截面的最大厚度为8.00mm,
根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)表3.4.1-1,f=215.00N/mm2
根据《普通碳素结构钢技术条件》(GB/T700-1988)及《低合金高强度结构钢》(GB/T1591-1994),fy=235.00N/mm2
根据公式5.1.1-1,
σ
=67.38N/mm2
强度满足
整体稳定
按5.1.2-2进行计算
λx
=143.44
λy
双轴对称截面
根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)表5.1.2-1,对于x轴,属于a类截面,查附录C,得稳定系数ϕx为0.367,
对于y轴,属于a类截面,查附录C,得稳定系数ϕy为0.367,
ϕ=min(ϕx,ϕy)=0.367
两个主轴方向的最大长细比为143.44,不大于设定的长细比150.00
根据规范公式5.1.2-1,
=165.31N/mm2
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- BK0 413441 跨线桥 钢管 99