桥梁施工支架计算书.docx
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桥梁施工支架计算书
平衡段支架计算
一设计依据:
1新建天津至秦皇岛铁路客运专线施工图
2、钢结构设计手册
3、TB10002.5-2005铁路桥涵地基和基础设计规范
4、铁路桥涵设计规范
5、铁路桥涵施工规范
二桥横向荷载分段区域图如下:
II
I
III
III
III
II
I
桥横向荷载分段区域图
(1)钢筋混凝土容重q砼=26KN/m3
(2)模板荷载q2:
断面翼缘板位置(图示部分Ⅰ)q2=10KN/m;
断面腹板位置(图示部分Ⅱ)q2=20KN/m;
断面底板位置(图示部分
)q2=15KN/m
(3)施工人员及机械荷载q3:
q3=2.5KN/m2(施工中要严格控制其荷载量)。
(4)混凝土振捣荷载q4:
q4=2.0KN/m2
三纵梁受力检算
(1)断面翼缘板位置(图示部分Ⅰ),最大分布荷载:
混凝土自重q1:
q1=0.61×26=15.86KN/m
模板自重:
q2=10KN/m
施工人员及机械荷载q3=2.5KN/m2×1.7=4.25KN/m
混凝土振捣荷载q4=2.0KN/m2×1.7=3.4KN/m
工字钢自重:
q5=0.527KN/m
合计:
q=15.86+10+4.25+3.4+5×0.527=36.15KN/m
纵梁检算:
由5根I32工字钢承担
则每根I32承担荷载7.23KN/m
弯矩图:
(单位:
KN·m)
6.44
7.52
0.9
1.72
14.21
剪力图:
(单位:
KN)
3.62
6.16
11.56
9.65
Mmax=7.52KN·m
σ=M/W=7.52×103/692.2×10-6=10.86Mpa<160Mpa
Qmax=25.77KN
τ=25.77×103/67.05×10-4=3.84Mpa<80Mpa
(2)断面腹板位置(图示部分Ⅱ),最大分布荷载:
混凝土自重q1:
q1=3.65×26=94.9KN/m
模板自重:
q2=20KN/m
施工人员及机械荷载q3=2.5KN/m2×3.2=8KN/m
混凝土振捣荷载q4=2.0KN/m2×3.2=6.4KN/m
工字钢自重:
q5=0.527KN/m
合计:
q=94.9+20+8+6.4+9×0.527=134.04KN/m
纵梁检算:
由9根I32工字钢承担
则每根I32承担荷载14.89KN/m
弯矩图:
(单位:
KN·m)
1.86
3.54
15.49
13.26
29.26
剪力图:
(单位:
KN)
19.87
7.45
12.68
23.8
Mmax=15.49KN·m
σ=M/W=15.49×103/692.2×10-6=22.38Mpa<160Mpa
Qmax=53.06KN
τ=53.06×103/67.05×10-4=7.91Mpa<80Mpa
(3)断面底板位置(图示部分Ⅲ),最大分布荷载
混凝土自重q1:
q1=1.76×26=45.76KN/m
模板自重:
q2=15KN/m
施工人员及机械荷载q3=2.5KN/m2×2.2=5.5KN/m
混凝土振捣荷载q4=2.0KN/m2×2.2=4.4KN/m
工字钢自重:
q5=0.527KN/m
合计:
q=45.76+15+5.5+4.4+5×0.527=73.3KN/m
纵梁检算:
由5根I32工字钢承担
则每根I32承担荷载14.66KN/m
15.25
弯矩图:
(单位:
KN·m)
1.83
3.48
13.06
剪力图:
(单位:
KN)
7.33
12.48
23.44
28.21
19.57
Mmax=15.25KN·m
σ=M/W=15.25×103/692.2×10-6=22.03Mpa<160Mpa
Qmax=52.25KN
τ=52.25×103/67.05×10-4=7.79Mpa<80Mpa
四横梁受力检算:
采用I40工字钢
横梁自重:
0.676KN/m
前横梁计算简图
后横梁计算简图
前横梁受力检算:
弯矩图:
(单位:
KN·m)
6.85
3.42
3.59
15.12
12.69
17.99
13.24
6.85
12.69
17.99
15.12
3.59
3.42
67.53
剪力图:
(单位:
KN)
18.3
18.3
44.84
35.02
53.19
40.9
40.9
67.53
35.02
44.84
53.19
Mmax=17.09KN·m
σ=M/W=17.09×103/1090×10-6=15.68Mpa<160Mpa
Qmax=112.37KN
τ=112.37×103/86.1×10-4=16.76Mpa<80Mpa
后横梁受力检算:
弯矩图:
(单位:
KN·m)
106.3
106.3
51.26
49.21
49.21
51.26
9.02
92.69
9.02
剪力图:
(单位:
KN)
231.94
167.58
202.22
231.94
167.58
202.22
83.38
83.38
133.11
Mmax=106.3KN·m
σ=M/W=106.3×103/1090×10-6=97.52Mpa<160Mpa
Qmax=434.16KN
τ=434.16×103/86.1×10-4=50.43Mpa<80Mpa
五支撑钢管检算
支撑钢管采用Φ60cm壁厚10mm的钢管。
钢管承载力检算:
钢管:
A=185.35cm2Ix=80675cm4
钢管自重:
1.5×18.51=27.77KN
由计算可知在前后排的支撑钢管中腹板位置的螺旋钢管受力最大,故将其作为控制检算截面。
1、前支撑中间螺旋钢管:
N前=112.37KNN自重=27.77KN
N前max=112.37+27.77=140.14KN
σ=N/A=140.14×103/185.35×10-4=7.56Mpa<160Mpa
稳定性检算:
前支钢管l=1851cmμ=1
i=(Ix/A)0.5=(80675/185.35)0.5=20.86
λ=μl/i=1851/20.86=88.73
查表得:
ψ=0.723
σ容许=ψσ=0.723×160=115.7Mpa>8.15Mpa
故钢管稳定性满足要求。
2、后支撑中间螺旋钢管:
N后=434.16KNN自重=27.77KN
N后max4=434.16+27.77=461.93KN
σ=N/A=461.93×103/185.35×10-4=24.92M6pa<160Mpa
后支钢管l=1851cmμ=1
i=(Ix/A)0.5=(80675/185.35)0.5=20.86
λ=μl/i=1851/20.86=88.73
查表得:
ψ=0.723
σ容许=ψσ=0.723×160=115.7Mpa>25.48Mpa
故钢管稳定性满足要求。
六、钢管桩设计
因后支撑钢管支撑在承台上故其承载力不需检算。
前支撑钢管自下层承台上缘打入土层25m,钢管桩所经土层的性态如下:
1.淤泥质黏土:
l1=2.6mσ0=70kpa
2.粉土:
l2=1.4mσ0=180kpa
3.淤泥质粉质黏土:
l3=2mσ0=90kpa
4.黏土:
l4=2.1mσ0=100kpa
5.粉土:
l5=3.4mσ0=180kpa
6.粉质黏土:
l6=3.6mσ0=150kpa
7.粉土:
l7=2.6mσ0=180kpa
8.粉质黏土:
l8=1.3mσ0=180kpa
9.粉土:
l9=4.2mσ0=180kpa
10.粉质黏土:
l9=1.8mσ0=180kpa
单桩承载力计算公式:
式中[P]——桩的轴向容许承载力(KN);
U——桩身截面周长(m);
li——各土层厚度(m);
A——桩底支撑面积(m2);
α,αi——震动沉桩对各土层桩周摩阻力和桩底承压力的影响系数,对于打入桩其值为1.0;
λ——系数;
fi——桩周土的极限摩阻力(kpa);
R——桩尖土的极限承载力(kpa)。
取U=2×3.14×0.3=1.884m;αi=1.0
1.桩周土的极限摩阻力fi均取为fi=20kpa
代入单桩竖向承载力计算公式得:
[P]=471KN
2.桩周土的极限摩阻力fi均取为fi=25kpa
代入单桩竖向承载力计算公式得:
[P]=588KN
3.桩周土的极限摩阻力fi均取为fi=30kpa
代入单桩竖向承载力计算公式得:
[P]=706KN
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