长青沙大桥0#块托架计算书

1、长青沙 大桥 0#块托架施工方案中铁十四局集团长青沙大桥项目经理部二 OO六年五月三日长青沙大桥0#块托架计算书一、材料选择竹胶合板厚： 18 mm，抗弯强度： 15 Mpa，弹性模量： 5200 Mpa；木楞宽： 100 mm，高： 150 mm抗弯强度： 15 Mpa，抗剪强度： 1.3 Mpa ， 弹性模量： 9000 Mpa； I45b 工字钢：惯性矩 I=33800 cm 4，截面模量 W=1052.2cm3，截面积A=111 cm2，型钢自重 :87.135kg/m ；钢管支撑： 508×6mm螺旋管；二、荷载计算31、箱梁混凝土容重25KN/m。2、模板自重外模重量 1

2、20KN，内模重量 20KN，底模竹胶板重量50KN。3、木楞、型钢的重量由计算程序自动考虑，自重系数1.2 。4、施工荷载按 2.5KN/ 计算。5、混凝土振捣荷载按1KN/计算。三、受力计算1、底模（竹胶板）检算底模构造图如下所示1由上图可以看出位于箱梁腹板底部的底模板（竹胶板）和木楞的受力情况为最不利受力状态，需进行检算。底模检算时按三跨连续梁检算，梁宽取 1.0m。恒荷载标准值 qk1=4.5 ×25×1.0=112.5(kN/m)恒荷载设计值 q1=1.2 ×112.5=135(kN/m)活荷载标准值 qk2=2.5 ×1.0+1 ×

3、1.0=3.5(kN/m)活荷载设计值 q2=1.4 ×3.5=4.9(kN/m)荷载设计值q=135+4.9=139.9(kN/m)弯矩： M=0.56KN·mMM6 0.5610310.37MPa 15MPa （满足强度要求）w bh2 / 6 1.00.0182挠度： v0.677ql 40.677 139.9 1030.240.59 10 3 m 0.59mm100EI100 5200 10 6 1.00.0183/12挠度允许值l0.20.0008m 0.8mm ，故挠度满足要求。v2502502、木楞检算 q1计算：木楞恒荷载标准值 qk1=4.5 ×

4、25×0.3=33.75(kN/m)木楞恒荷载设计值q1 =1.2 ×33.75=40.5(kN/m)木楞活荷载标准值qk2=2.5 ×0.3+1 ×0.3=1.05(kN/m)木楞活荷载设计值q2 =1.4 ×1.05=1.47(kN/m)木楞荷载设计值q1=40.5+1.47=41.97(kN/m) q2 计算：木 楞 恒 荷 载 标 准 值qk1=0.7 × 25 × 0.3+7.99 × 0.3+2.31×0.3=8.34(kN/m)木楞恒荷载设计值q1 =1.2 ×8.34=10(kN

5、/m)木楞活荷载标准值qk2=2.5 ×0.3+1 ×0.3=1.05(kN/m)2木楞活荷载设计值q2 =1.4 ×1.05=1.47(kN/m)木楞荷载设计值q2=10+1.47=11.47(kN/m)木楞按受均布荷载作用的多跨连续梁模型计算。弯矩 MMax=0.54(KN·m)弯曲正应力：MM6 0.54 1031.44MPa 15MPa （满足强度要求）wbh2 / 60.1 0.152剪力： QMax=8.09KN剪应力QS*8.091030.281 1.3MPa （满足强度要求）Ib28.1210 68.08MPa0.1挠度 v0.677ql

6、 40.677 10 1030.640.06 10 3 m 0.06mm100EI1005200 1060.10.153/ 12l0.62.4mm，故挠度满足要求。挠度允许值 v0.0024m250250支反力 R15.13KN，R215.49KN，R38.36KN，R46.39KN，R57.43KN，R67.34KN，R76.79KN，R87.65KN。3、翼板底部纵向分配梁I16 工字钢检算I16 承受外模板及翼板混凝土荷载，故其上作用的荷载为：外模重量： 120KN；混凝土重量： 262.5KN；施工荷载（按 2.5KN/ 计算）：75KN；3混凝土振捣荷载：（按 1KN/计算）：30K

7、N；总重量： 1.2 ×(120 262.5) 1.4 ×(30 75) 606KN；则每根 I16 工字钢上的均布线荷载为：q=606÷3÷12=16.83KN/m受力模型简图如下分析计算以上模型得：弯矩 M=4.04(KN·m)弯曲正应力M4.04103w1.0514110 6 27.3MPa 215MPa （满足强度要求）剪力 Q=15.47KN剪应力QS *15 .47103 81.9 106It113010 80.00618.7MPa 125MPa （满足强度要求）最大挠度 v0.24mm挠度允许值l1.5 v0.006m 6mm ,

8、 故挠度满足要求。250250支反力为R1=10.8KN， R2=28.94KN，R3=24.6KN ， R4=25.42KN，R5=24.3KN，R6=25.42KN，R7=24.6KN，R8=28.94KN，R9=10.8KN。由以上计算结果可以看出，选用I16 工字钢作横向分配梁安全系数过大，不够经济合理。在现场施工时，可根据情况选用I12.6以上型号工字钢。44、横向分配梁 I45b 工字钢检算I45b 工字钢承受上部三角架和支撑外模用 I16 工字钢的支反力，而且如下图所示， A、B、C、D位置处 I45b 工字钢承受的力是不同的。A、B、C、D位置处 I45b 工字钢的受力模型如下

9、图分别对四种情况进行分析计算得：A位置处弯矩 Mmax=105.04 (KN·m)弯曲正应力M105.04 10395MPa 215MPa （满足强度要求）w1.05 1052.210 6剪力 Qmax=180.05KN5剪应力QS*180.0510 3887.1 106 125MPa （满足强度要求）It3380010 80.013535MPa最大为挠度 v 3.04mm挠度允许值 vl2.4mmm, 故挠度满足要求。2500.0969.6250支反力为见表 1。 B 位置处与 A 受力位置相同。C位置处弯矩 Mmax=122.61 (KN·m)弯曲正应力M122.61

10、103w1.051052.210 6 110.98MPa 215MPa（满足强度要求）剪力 Qmax=202.72KN剪应力QS *202.72103887.1 106It33800 10 80.013539.4MPa 125MPa （满足强度要求）最大为挠度 v3.6mm挠度允许值 vl2.42500.096m 9.6mm , 故挠度满足要求。250支反力为见表 1。D位置处弯矩 Mmax=49.15(KN·m)弯曲正应力M49.15 10344.49MPa 215MPa （满足强度要求）w1.05 1052.210 66剪力 Qmax=107.97KN剪应力QS*107.9710

11、3887.1 10 6It3380010 821MPa 125MPa （满足强度要求）0.0135最大为挠度挠度允许值v 1.38mml2.4mmm, 故挠度满足要求。 v2500.0969.6250由以上计算结果可以看出，选用I45 工字钢作横向分配梁安全系数过大，不够经济合理。因此选用I32a 工字钢。5、贝雷片受力检算贝雷片所受 I45b 工字钢反力如下表所示：表 1作用力位置ABCD贝雷片编号1275.2275.2310.9161.73121.3121.3142.354.4480.480.482.175.2580.480.482.175.26121.3121.3142.354.4827

12、5.2275.2310.9161.7由上表可知， 1、8#贝雷片所受力最不利，如下图所示：7贝雷片的受力模型如下图：将以上受力模型输入SAP2000可得贝雷片的内力图如下：贝雷片满足受力要求。墩身 220a 预埋件检算墩身 220a 预埋件承受剪力和轴向拉力，由于剪力大于轴向拉力，故只检算剪切应力即可。剪力 Qmax200.07KN8剪应力*3-6 = QS=200.07 ×10×104.7×2×10 = 84.06 = 125MPa( 满足强度要求)It-84×1780×10×0.007如右图所示， A位置处工字钢应放置在

13、墩身预埋220 槽钢上，以减小贝雷片接头处剪力，贝雷片与预埋件的连接采用销接，销子采用贝雷片专用5Cm销子，每个销子的抗剪力由查表得：222Q=130N/mm××（ 50/2 ） mm=255KNQmax=200.07KN同时，为加强此处的抗剪能力，20a 内侧贴 2 块 50×20 cm 钢板（ =8mm）加强。本支撑系统墩身两侧均独立受力，不必验算砼浇筑过程中的偏载情况。6、贝雷片底部钢管斜撑体系受力检算钢管斜撑体系由 508×6mm钢管、 20 槽钢及斜撑钢管顶部 2I40b 工字钢横梁组成。如下图所示：9斜撑钢管顶部2I40b 工字钢横梁检算由上

14、图可以看出斜撑钢管顶部2I40b 工字钢横梁直接传递贝雷片的支反力。同时通过以上计算分析可知 2、7#贝雷片并不直接承受上部 I45b 工字钢的支座反力（原因是由于上部 I45b 工字钢在此部位承受负弯矩，产生向上的挠度），而是通过贝雷片支撑架 ( 花架 ) 承受由 1、3#（6、8#）贝雷片传递的荷载。1 8#贝 雷片传递至2I40b工字钢横梁上的支座反力分 别为 ：Rb1=627.42KN 、Rb3=263.03KN 、 Rb4=211.61KN 、Rb5=211.61KN 、Rb6=263.03KN、Rb8=627.42KN。2I40b 工字钢横梁的受力模型如下图Rb1Rb3Rb4Rb5

15、Rb6Rb8R1R2R3分析以上结构可得：弯矩 Mmax=282.82(KN·m)弯曲正应力M282.82103w1.05217010 6 124.12MPa 215MPa （满足强度要求）剪力 Qmax=628.55KN剪应力QS*828.551031262.4 106It4344010 82 0.0105114.66 MPa 125MPa （满足强度要求）10最大为挠度 v0.68mm挠度允许值l3.15mmm, 故挠度满足要求。 v2500.012612.6250支座反力为 Rx1=974.36KN， Rx2=266.01KN，Rx3=974.36KN。钢管斜撑体系检算钢管斜撑体系的受力模型简图如下图：将受力模型输入SAP2000中分析可得，钢管斜撑的最大轴向压力为 1046.64KN,水平拉杆的轴向拉力为380.3KN。将钢管简化为以一端固定一端简支的压杆，检算其强度和稳定性：自由长度l x=0.8 × 8.7=6.96m, 508× 6mm钢管的回转半径r=17.75cm 。l x696x39.21rx17.75查表得：0.901故得： N1046.64 103122.76MPa 215 MPa （满足要求）A0.901 94.63 10 4水平拉杆的最大正应力=NA=380.3×103/28.8 ×10-4=1