箱梁预制台座计算书

1、箱梁预制及存放台座设置及验算1、后张法预应力箱梁台座设置及其验算1、1台座设置(1) 对台座基础的地基进行加强处理，使台座基底承载力150Kp&(2) 台座基础两端2.0m范围下挖50cm台座基础,宽1.6m,中间基础部分宽1.6m, 30cm厚，并布 筋浇注C30混凝土；台座部分配置结构钢筋，浇筑 20cm厚混凝土，台座顶面采用小石子混凝土调 平，并用4x4cm角钢包边，防止边角破坏。底模采用1m宽8mn厚的大块钢板平铺，并且与台座连 接成整体。用3m靠尺及塞尺检测平整度，偏差控制 2mm以内，确保钢板接缝严密、光滑平顺。台 座施工预留模板对拉螺栓孔间距 50cm>(3) 箱梁

2、采用两台50t龙门吊起吊。在梁底台座预留吊装孔，吊点位置距梁端1m 20m和25m预 制箱梁共用台座设置4个吊装孔洞。(4) 为了保证桥梁平顺，在20m (25m)箱梁台座跨中设向下13mm的预拱度，从跨中向梁端按抛 物线过渡设置。施工时可根据实际情况进行适当调整。(5) 预制台座间距为3m以便吊装模板。1.2台座受力验算按25m箱梁对台座受力进行验算。单片箱梁重量=27.275 X 2.6=70.915t。模板重量=12t，小箱梁底面面积为：1 X 24.84=24.84m2，则台座所受压强=(70.915+12)X 1000X 10/24.84=0.0334MPa,小于台座强度 30MPa

3、张拉完毕后受力面积取 2 m2,则台座所受压强=(70.915+12 )X 10X 1000/2=0.42MPa,小于台座强 度 30MPa台座两端地基承载力压强需达到 0.42 MPaX 1/ (2X 1.6 ) =131.25Kpa。施工时夯实地基并铺设碎 石垫层使其满足要求。2、箱梁存梁区台座设计及验算2.1箱梁存梁区台座设计台座枕梁采用C30混凝土(计算中枕梁视为刚性构件)，箱梁存梁用枕梁尺寸为0.8mX 0.4mX 7.5m 见下图：(验算以25米箱梁进行验算，其余20米箱梁的存梁用枕梁采用同25米箱梁存梁用枕梁相 同的结构),25米箱梁最大一片砼方量为27.275m3,钢筋砼比重取

4、26KN/m,最高放置两层，则存梁荷 载 F=27.275X 26 X 2/2=709.15KN。2.2地基承载力计算地基承载力为： f a=(P1+P2)/A=(1418.3+ (0.4 X 0.8 X 7.5+0.3 X 0.4 X 2)X 26) /(0.8 X 7.5)=247.82KPa其中： P1 25米箱梁重量；P2枕梁自重；A枕梁底面积；处理地基，承载力达到300Kpa以后进行枕梁砼的浇筑。2.3 枕梁强度验算( 1 )计算枕梁截面特性 枕梁截面惯性矩如图建立坐标系xoy，则矩形组合体的形心距地面距离 y1为：A1=80X 40=3200cm2a1=20cmA2=40X 30=

5、1200cm2a2=55cmy1=( A1*a1+A2*a2) /(A1+A2)=(1200*55+3200*20)/(1200+3200)=29.5cmy2=70-29.5=41.5cm距上图，则惯性矩为： I X=(Be13-bh3+ae23)/3其中 B=80cm， e1=y1=29.5cm， b=40cm，h=40-29.5=10.5cm， a=40cm， e2=y2=40.5cmI X =(80 X29.53-40X10.53+40X40.53)/3=1554896cm4=15.54896X10-3 m4截面抵抗距 W=I/ e2=15.54896X10-3 m4/0.405=38.

6、4 X10-3 m3 枕梁的截面刚度由路桥施工计算手册查询：C30混凝土的弹性模量Ec=3X 107KN/m2 (详见路桥施工计算手册 P781页) 截面抗弯刚度为 EcI=3X107X15.54896X10-3=466.46KN m(2)按照“倒梁法”计算地基的净反力和基础梁的截面弯矩倒梁法把基础梁即枕梁当成为固定支座的连续梁， 按地面作用以均布反力， 对受力进行简化， 模型简化图如下：由结构力学求解器求得如下：剪力图弯矩图由以上计算结果知： Mmax， Qmax=297.38KN由建筑工程施工实用计算手册可以查得C30砼容许抗弯应力c =10Mpa剪切许用应力t =0.8 c =8 Mpa

7、c =Mna>/w=223.04KN.m /38.4 x 10-3 m3=5.81Mpa< c w=10 Mpat =Qmax/S =297.38KN/0.44 m 2=0.675 Mpa<t =8 Mpa以上计算可知，枕梁设计安全。3、先张法预应力空心板张拉台座设置及验算3.1 空心板底模及张拉台座的设置3.1.1 空心板底模设置空心板底模基础碾压密实，压实度达到要求后，在其上浇筑 14.3cm厚C20混凝土，在底板范 围内埋设2根5x5cm槽钢，槽钢间距1.24m。待基础面收光后，铺设 5mn厚钢板做空心板底模板。 模板与模板之间的连接使用电焊进行满焊， 然后用磨光机磨平

8、， 测量人员利用全站仪对整个模板面 进行整平，确保板底有较好的平整度。3.1.2 张拉台座的设置预制台设框架式台座， 有支撑梁、横梁、横系梁组成框架承受张拉力。 支撑梁采用 0.4mx 0.4m 的砼梁，主筋为416的钢筋，箍筋为?10的钢筋，间距30cm移动横梁和固定横梁使用组合型钢， 砼采用C30砼浇筑成整体。张拉台座具有足够的刚度和强度，抗倾覆安全系数不小于1.5，抗滑移系数不小于 1.3，横梁具有足够的刚度，受力后挠度不大于2mm。3.2 张拉台座验算3.2.1 张拉台座抗倾覆验算取台座绕0点的力矩，并忽略土压力的作用，则平衡力矩M= G1L1+ G2L2倾覆力矩Mox NH1抗倾覆力

9、矩安全系数K应满足以下条件：K= Mr/ Mox( G1L1+ G2L2 / NH1> 1.5式中G1-台座外伸部分的重力，混凝土容重取26KN/m3G1= 3X 3X 2.85 x 26=666.9KNL1 G1点至O点的水平距离，1.5mG2-台座部分的重力G2= (0.4x 0.4x2+3x0.15) x1.5x26=30.03KNL2 G2点至O点的水平距离,0.75mN预应力钢筋的张拉力(n为钢绞线数量，本项目13m空心板中，边板13根钢绞线张拉时应力最大，A为钢绞线面积，根 据图纸为 140mm2)N= fpd x Ax n=1260x 140x 13/1000=2293.2

10、KNH1 N作用点至0点的垂直距离，0.057m则 Mr=G1L甘 G2L2=666.9X 1.5+30.03 X 倾覆力矩 Mox NH仁 2293.2 X 抗倾覆力矩安全系数K= Mr/ Mox 1022.88 /130.72=7.8>1.5满足条件，安全。3.2.2 张拉台座抗滑移验算台座抗滑移力N1= N'+F+E' p式中N'台面的抵抗力(KN/m),混凝土强度为15MPaP寸，台面厚度为400mm寸，查路桥施工计 算手册表 10-23 和 10-24 得贝U N' = 1000KN/mX 2.4m=2400KNF 混凝土台座与碎石的摩阻力，则

11、F=y(G1 + G2)，因台座底部为碎石，所以摩擦系数卩取0.45,F=0.45X(666.9+30.03)=313.62KN 。E' p台座底部与座面上土压力的合力。E' p= (P '+ P0) X (H-H2)B/2其中B台座的宽度,3mH2 台座板厚度 ，0.4mH-台座的埋设深度,H=3m地基为中砂，故丫一中砂的重度，取丫 =18KN/m3内摩擦角巾取30o。 查路桥施工计算手册表 10-23 相关公式为 台座后面的最大的土压力 P'= 丫 H*tg2(45 ° +巾/2)- 丫 H*tg2(45 ° -巾/2) 台座板底部的土压

12、力 P' =H2X P /H 台座底部和座面上土压力的合力 E' p=(P+ P0)X (H-H2)B/2 抗滑移安全系数 K=N1/N=(N' + F + E ' p)/N带入数值得：P ' =丫 Htg2(45 ° +30° /2)- 丫 Htg2(45 ° -30 ° /2)=18X 3X (tg260 ° -tg230 ° )=18 X 3X 2.67=144.18KN/m2P0=H2X P/H=0.4X136.97/3=19.22KN/m2E' p=(P+ P0)X (H-H2

13、)B/2=(144.18+19.22)X3X3/2=735.3KN则抗滑移安全系数K为：K=N1/N=(N' + F + E ' p)/N=(2400+313.62+735.3)/2293.2=1.5>1.3满足条件，安全。4、空心板存梁区台座设计及验算4.1枕梁设计枕梁采用C25混凝土(计算中枕梁视为刚性构件)，13米梁存梁用枕梁尺寸为0.3mX 0.3mX10m见 下图,13米空心板每片砼方量为6.24m3,钢筋砼比重取26KN/m3最高放置三层,则存梁荷载F=6.24X 26 X 3/2=243.36KN。inm/pfa二4.2地基承载力计算地基承载力为：fa=(P

14、1+P2)/A=(243.36 X 5+ (0.6 X 0.3 X 10+0.3 X 0.3 X 1.24 X 5)X 26) /(0.6 X 10)=213.02KPa其中：P1 13米空心板重量；P2枕梁自重；A枕梁底面积；处理地基，承载力达到300Kpa以后进行枕梁砼的浇筑。4.3枕梁强度验算(1)计算枕梁截面特性枕梁截面惯性矩矩形组合体的型心距地面距离 e1A1=60X 30=1800cm2a1=14cmA2=30X 30=900cm2a2=45cme1= (A1*a1+A2*a2) /(A1+A2)=(1800 X 14+900X 45)/(1800+900)=24.33cm所以 h

15、=5.67cm， e2=35.67cm则惯性矩： Ix=(Be13-bh3+ae23)/3=(60 X 24.333- 30X 5.673+30X 35.673)/3 =740066cm4=7.4 X 10-3 ?截面抵抗距 W=I/e2=7.4 X 10-3 ?4/0.3567=20.75 X 10-3 m3枕梁的截面刚度由路桥施工计算手册查询：C25混凝土的弹性模量Ec=2.85 X 107KN/m2详见路桥施工计算手册 P781页 截面抗弯刚度为 EcI=2.85 X 107X 7.4X 10-3 =211KN?m2 按照“倒梁法”计算地基的净反力和基础梁的截面弯矩 按地面作用以均布反力，对受力进行简化，模型简化