T构计算书Word文档下载推荐.docx

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1、支架布置

T构0号段梁体重量较大，施工采用碗扣式支架作为现浇箱梁的支撑体系。

底模下脚手管立杆的纵向、横向间距均为0.6m，横杆步距为0.6m，在腹板位置加密为0.3m,考虑到支架的整体稳定性，在纵向、横向每3m设通长剪刀撑1道，并于箱梁腹板外侧设斜撑。

具体布置如下图所示：

注:

本图未示意水平及立面剪刀撑。

2、荷载计算

2.1静载

（1）混凝土的重量

作用在脚手架上的混凝土重量按0号段墩身范围以外的混凝土重量进行计算。

为便于建模计算，根据模板下方钢管立柱的纵横向间距将梁段分块按照方量进行计算，划分情况如下。

纵桥向按照0.6m步距划分，如下图所示：

纵桥向分块示意图

横桥向按腹板下0.3m，其余位置0.6m间距划分，如下图所示：

横桥向分块示意图

则将1/4零号梁段的重量转化为8×

8=64个节点力荷载。

（2）钢筋的重量

0号块中普通钢筋和预应力钢筋的布置比较密集，此处把混凝土的容重按27KN/m3来综合考虑混凝土和钢筋的重量。

梁段的重量表（横桥向分8块，纵桥向分8块，单位KN）

1

2

3

4

5

6

7

8

1.05

3.16

6.53

21.83

21.87

8.07

9.04

7.56

1.07

3.20

6.63

22.17

22.21

8.19

9.18

7.68

1.08

3.26

6.75

22.56

22.60

8.34

9.34

7.82

1.10

3.31

6.85

22.90

22.94

8.46

9.48

7.94

1.12

3.36

6.95

23.24

23.28

8.59

9.62

8.05

1.14

3.42

7.07

23.63

23.67

8.73

9.78

1.15

3.46

7.17

23.97

24.01

8.86

9.92

8.31

1.17

3.51

7.27

24.31

24.35

8.98

10.06

8.42

（3）模板的重量

模板荷载按2KN/m2计算，将模板荷载转化为64个节点荷载。

（4）托架结构的重量

建立midas模型后自动计算托架结构的重量。

综合

（1）～（4）项，总的静载重量为：

（1）+

（2）+（3）+（4）

2.2活载

作用在托架上的活载主要为人员及机械重量，混凝土捣固的震动力等，根据施工经验和《铁路桥涵施工规范TB10203-2002》，取施工荷载为2.5KN/m2，冲击荷载4KN/m2，振捣荷载2KN/m2。

3、受力验算

荷载首先作用在板底模板上，按照“底模→底模方木/钢管→横向水平钢管→可调托座→立杆→基础”的传力顺序，分别进行强度、刚度和稳定性验算。

碗扣式脚手架验算主要包括，底板（竹胶合板）强度和挠度验算，整体支架的变形和强度验算，整体支架的稳定性验算，单根杆件的稳定性验算，顶托上端方木的强度验算，立杆地基承载力验算。

强度验算采用荷载组合

（1）：

1.35恒载+1.4活载；

刚度验算采用荷载组合

（2）：

恒载+活载

3.1底板（竹胶合板）验算

箱梁采用支架现浇施工，考虑到底板是平面并且竹胶合模板重量轻，便于高空施工，所以箱梁底板采用竹胶合模板，横向中心对称布置。

由于箱梁纵向为变截面和横向的不均匀分布，对最不利截面进行验算，即纵向取T构主墩外边缘处，横向取腹板位置处的主梁进行验算。

根据《路桥施工计算手册》和《建筑技术》查得，并综合考虑浸水时间，竹胶合模板的力学指标取下值：

，

。

竹胶合模板选用厚度

，1米宽竹胶合模板的截面几何特性计算结果如下：

中间部分竹胶合模板按照底部纵梁3×

0.2米跨度的连续梁进行计算，计算模式如下：

单位：

mm

根据《铁路混凝土工程施工技术指南》和《路桥施工计算手册》

（1）强度计算：

q=1.35×

（39.6+2）+1.4×

（2.5+4+2）=68.06KN/m

转化为竹胶合板１米宽范围横向的线荷载，按照底板竹胶合模板平均承载：

根据《路桥施工计算手册》查得：

满足要求。

　　满足要求。

（2）刚度验算

q=39.6+2+2.5+4+2=50.1KN/m

转化为竹胶合板１米宽范围横向的线荷载，按照底板竹胶合模板的平均承载：

3.2底模方木强度验算

常见木材的容许应力和弹性模量（MPa）

木材种类

顺纹容许弯应力[σw]

顺纹容许受压承载力[σs]

容许弯曲剪应力[τw]

弹性模量

E（×

103）

松木

12

1.9

9

杉木

11

1.7

（ⅰ）方木抗弯强度验算

方木截面抵抗矩W=bh2/6=200×

1002/6=33.333×

104mm3；

由模型计算分析得M=1.21MPa,

σ=1.21×

106/（33.333×

104）=3.63MPa；

底模方木的受弯强度计算值σ=3.63MPa小于抗弯强度设计值fm=12MPa，满足要求。

（ⅱ）方木抗剪强度计算

荷载对方木产生的剪力为Q=5.31KN

按照下面的公式对底模方木进行抗剪强度验算：

所以，底模方木的抗剪强度τ=0.398MPa小于抗剪强度设计值

fv=1.9MPa，满足要求。

3.3支架整体验算

利用midas软件建立结构整体模型如下图所示：

（1）整体支架的变形

由图可知,整体支架的最大变形为3.62mm。

（2）支架整体强度验算

支架整体最大应力σmax=118.15MPa<

[σ]=140MPa，满足规范要求。

（3）支架整体稳定性验算

用midas做结构整体屈曲稳定分析得，一阶模态特征值5.182，满足《铁路桥涵基本设计规范》的稳定安全系数大于4的要求。

3.4单根杆件的稳定性验算

根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ166—2008）对支架杆件进行稳定性验算。

钢管截面特性如下表所示：

外径D（mm）

壁厚t（mm）

截面积A（cm2）

截面惯性矩I（cm4）

回转半径i（cm）

48

3.3

4.634

11.64

1.585

支架最大杆间距为600mm，取

，则长细比为

根据规范查表可得：

通过模型计算可知立杆最大轴力为45KN

故杆件的稳定性满足要求。

3.5立杆的地基承载力计算

立杆基础地面的平均压力应满足下式的要求：

p≤fg

地基承载力设计值：

fg=fgk×

kc=300×

0.4=120KPa；

其中，地基承载力标准值：

fgk=300KPa；

脚手架地基承载力调整系数：

Kc=0.4；

立杆基础底面的平均压力：

p=1.05N/A=1.05×

30/0.2=105KPa；

其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：

N=30KN；

基础底面面积：

A=0.3m2

p=105KPa≤fg=120KPa。

地基承载力满足要求。

单根立杆最大反力为3t。

附录2梁端临时支墩验算

在紧贴边墩的内侧布设两根Φ630×

8的钢管立柱，采用I20a工字钢斜撑和横向联系，用于顶升转体到位后的梁体到设计标高。

具体布置见下图所示：

利用midas软件进行结构强度和整体稳定性验算，根据设计提供的资料，每根Φ630×

8钢管立柱上受600KN的轴心力，考虑1.2自重+1.4轴心力的组合作用，整体模型如下图所示：

（1）结构强度验算

由上图可知，最大应力σ=55.83MPa<

（2）结构整体稳定性验算

验算结构整体的稳定性，把结构自重定位常量，600KN轴心力定位变量，进行屈曲模态分析，得到一阶模态的特征值为10.296。

由《铁路桥涵设计基本规范TB10002_1-2005》知，弹性屈曲稳定安全系数应大于4~5这个区间，则该结构满足规范要求。

（3）单根Φ630×

8钢管立柱的强度及稳定性验算

钢管立柱的强度验算由下式计算:

轴心受压强度满足要求

钢管立柱的稳定性验算由下式计算:

由规范查表可得:

稳定性满足要求

附件3牵引反力支座验算

两台连续千斤顶分别水平、平行、对称地布置于转盘两侧，千斤顶的中心线与上转盘外圆相切，中心线高度与上转盘预埋钢绞线的中心线水平。

千斤顶放置于配套的反力座上，反力座槽口位置及高度精确放样，准确定位，并能承受大于26t的反力作用。

牵引反力支座的结构形式如下图所示：

其中埋设两根I36b型钢和构造钢筋

下面对牵引反力座在牵引力作用下的强度进行验算：

由设计提供的启动时所需要的最大牵引力T=26t，考虑1.5倍的安全系数，为26×

1.5=39t，反力座采用C50混凝土。

1、钢筋混凝土牵引反力座的抗弯强度验算

（1）用midas软件建立素混凝土块体进行强度验算，如下图所示：

由图可知，弯矩作用下牵引反力座底部最不利截面的最大应力[σ]=3.187MPa>

[f]=1.89MPa，混凝土带裂缝工作，需考虑纵向钢筋的作用。

（2）牵引反力支座配筋验算

根据受弯构件正截面承载力计算公式

则混凝土受压区高度满足要求。

满足规范要求。

正截面受拉区截面配筋面积32.16cm2，需布置16根Φ16钢筋。

2、I36b提供的抗剪强度验算

由于球铰的牵引反力座为关键构件，偏于安全的考虑，此处仅考虑预埋的2根I36b工字钢腹板提供的抗剪强度。

τ=V/Af=390×

103/（2×

12×

328）=49.5MPa<

[fv]=125MPa

由上面计算可知，仅考虑预埋型钢腹板便能满足截面抗剪强度要求。

附件4助推反力座验算

助推反力座拟采用I36b的型钢组合拼装形成，结构形式如下图所示：

沿滑道两侧对称布置6对助推反力座，相对称的两对形成一个力偶，则每组助推反力座上的作用的荷载为26×

1.5/3=13t。

利用midas软件建立模型如下图所示：

助推反力座模型图

（1）强度验算

弯矩产生的应力图

由上图可知，最大弯曲应力σw=27.67MPa<

[σw]=140MPa，满足规范要求。

剪力产生的应力图

由上图可知，最大剪应力τ=17.21MPa<

[τ]=80MPa，满足规范要求。

（2）整体稳定性验算

因采用型钢构件，结构的局部稳定性不需进行验算，下面根据《铁路桥梁钢结构设计规范TB10002.2—2005》对构件的整体稳定性进行分析。

其中

—构件中部1/3长度范围内最大计算弯矩，此处取

=25.5KN•m；

—毛截面抵抗拒（m3），此处取

=1.6574×

108m4;

—构件只在一个主平面内弯矩时的容许应力折减系数，此处取

=1

考虑把承台中预埋的竖向放置的I36b型钢改为10cm的钢棒，验算该结构的承载力。

施加65KN的助推力荷载。

（1）结构变形图

最大变形为1.67mm，满足规范要求。

（2）结构强度验算

最大应力σmax=130MPa<