0#块现浇支架计算

1、 PAGE 0#块现浇支架设计计算书目录 TOC o 1-2 h z HYPERLINK l _Toc524619343 1、概述 PAGEREF _Toc524619343 h 2 HYPERLINK l _Toc524619344 2、设计依据 PAGEREF _Toc524619344 h 2 HYPERLINK l _Toc524619345 2.1 基础资料 PAGEREF _Toc524619345 h 2 HYPERLINK l _Toc524619346 2.2 主要技术标准 PAGEREF _Toc524619346 h 2 HYPERLINK l _Toc524619347

2、 2.3 设计手册 PAGEREF _Toc524619347 h 2 HYPERLINK l _Toc524619348 3、结构布置 PAGEREF _Toc524619348 h 2 HYPERLINK l _Toc524619349 4、材料特性与设计要求 PAGEREF _Toc524619349 h 3 HYPERLINK l _Toc524619350 4.1几何参数： PAGEREF _Toc524619350 h 3 HYPERLINK l _Toc524619351 4.2材料物理力学特性参数： PAGEREF _Toc524619351 h 3 HYPERLINK l _

3、Toc524619352 4.3刚度设计要求： PAGEREF _Toc524619352 h 3 HYPERLINK l _Toc524619353 4.4其它参数： PAGEREF _Toc524619353 h 4 HYPERLINK l _Toc524619354 5、荷载与工况 PAGEREF _Toc524619354 h 4 HYPERLINK l _Toc524619355 5.1荷载分析 PAGEREF _Toc524619355 h 4 HYPERLINK l _Toc524619356 5.2工况分析 PAGEREF _Toc524619356 h 5 HYPERLINK

4、 l _Toc524619357 5.3荷载组合 PAGEREF _Toc524619357 h 5 HYPERLINK l _Toc524619358 6、模型及整体计算 PAGEREF _Toc524619358 h 5 HYPERLINK l _Toc524619359 6.1 计算结果 PAGEREF _Toc524619359 h 6 HYPERLINK l _Toc524619360 6.2基础反力 PAGEREF _Toc524619360 h 7 HYPERLINK l _Toc524619361 7、牛腿强度计算 PAGEREF _Toc524619361 h 8 HYPER

5、LINK l _Toc524619362 7.1牛腿结构 PAGEREF _Toc524619362 h 8 HYPERLINK l _Toc524619363 7.2上支点锚筋计算 PAGEREF _Toc524619363 h 8 HYPERLINK l _Toc524619364 7.3下支点锚筋计算 PAGEREF _Toc524619364 h 100#块现浇支架设计计算书1、概述大桥0#块为现浇支架施工，本文为该施工支架计算书。2、设计依据2.1 基础资料（1）施工图设计文件（2）其它技术资料2.2 主要技术标准（1）建筑结构荷载规范（2006年版）（GB 50009-2001）（

6、2）钢结构设计规范（GB 50017-2003）（3）混凝土结构设计规范（GB50010-2010）（4）建筑钢结构焊接技术规程（JGJ 81-2002）（5）钢结构工程施工质量验收规范(GB50205-2001)2.3 设计手册（1）钢结构连接节点设计手册（第二版）3、结构布置0#块现浇段支架采用三角托架支架形式，自下而上主要为牛腿预埋件、牛腿斜撑（2工40a）、牛腿竖撑（工40a）、牛腿横梁（2HM588x300）、卸荷块、主横梁（2HM588x300、HM588x300）、主纵梁（工40a）、分配梁（工10a）等组成，材料均选用Q235b钢材。支架布置型式如下图：图3-1 0#块现浇支架

7、布置图4、材料特性与设计要求4.1几何参数：0#块为单箱单室混凝土结构，考虑一次浇筑完成。4.2材料物理力学特性参数：表4-1主要材料的主要物理力学特性序号构件名称材料类型拉、压、弯强度设计值（MPa）剪切强度设计值（MPa）1普通钢材Q235B4.3刚度设计要求：根据钢结构设计规范及建筑结构荷载规范中规定要求，计算支架及梁的刚度按照荷载标准组合进行计算，其刚度容许值如下表所示：1横向位移绝对值H/400H表示位移最大值处支架的离地高度2竖向位移绝对值L/400L表示跨度4.4其它参数：1. 重力加速度：9.8；2. 钢筋混凝土容重：26；3.钢材容重：78.5。5、荷载与工况5.1荷载分析5

8、.1.1恒载计算（1）支架自重（G0）支架本身重力荷载由有限元软件自行处理，Midas程序运行时：。（2）混凝土自重（G1）0#块混凝土容重按26考虑（3）模板荷载（G2）模板荷载按3.0考虑。5.1.2活载计算（1）施工荷载（Q1）作用在模板支架上的施工人员及设备荷载标准值可按实际情况计算，一般情况下可取。（2）混凝土倾倒及振捣荷载（Q2）混凝土倾倒及振捣荷载，一般情况下可取。（3）梁系风荷载（Qw）根据港口工程荷载规范计算：（a）工作状态：风荷载标准值：基本风压：考虑水上风压增大，型钢构件风荷载标准值（b）设计风速： V=25.8 m/s风荷载设计值：基本风压： W0=V21600=25.

9、821600=0.416kPa考虑水上风压增大， W0=1.20.416=0.499kPa型钢构件风荷载设计值Wk=szW0=1.31.380.499=0.895kPa5.2工况分析考虑最不利工况，即浇筑工况：混凝土按一次浇筑考虑，工作风速顺桥向作用；5.3荷载组合考虑两种荷载组合形式，即标准组合和基本组合。本计算除施工荷载、风荷载和其它荷载视为活载以外，其余荷载如支架自重、钢筋混凝土重力荷载、模板荷载等均视为恒载。荷载组合形式如下：以上组合中，标准组合用来评价刚度及稳定性指标，基本组合用来评价结构强度指标。6、模型及整体计算根据设计图纸，在Midas软件中建立支架整体模型，如下图所示：图6-

10、1 支架整体模型图模型说明：钢牛腿与墩柱焊接，钢牛腿与纵梁之间的连接模拟为焊接，纵梁与卸荷块之间的连接为铰接，卸荷块与横梁之间的连接采用铰接。按5.1节分析的荷载值进行加载，进行模拟计算。6.1 计算结果6.1.1 0#块现浇支架按照一次浇筑考虑，工作风速顺桥向作用于支架，模型计算结果如下图所示：图6-2支架应力云图（单位：Mpa）图6-3支架竖向变形图（单位：mm）支架各主要构件计算结果如下表所示：构件名称几何参数（mm）最大轴力（kN）最大弯矩（kNm）最大剪力（kN）综合应力（Mpa）竖向变形（mm）牛腿横梁2HM588300446.8563.2965.386.60.96牛腿斜撑2工40

11、a-770.3106.3137.269.40.86牛腿竖撑工40a-188.10.10.334.10.5主横梁2HM588300、HM5883003.7749.4583.697.58.4主纵梁工40a5.870.995.566.410.4计算结果表明：构件（Q235B）：最大组合应力为max=97.5MPa205MPa最大变形为f=10.4mmL400=6200400=15.5mm因此，支架整体计算主要构件强度均能满足设计及规范要求。6.2基础反力6.2.1 0#块现浇支架下面列出不利工况时基础反力。表6-1支点反力预埋件竖向力（kN）水平力(kN)弯矩(kN.m)上支点960.3511.25

12、63.2下支点706.6-516.893.67、牛腿强度计算7.1牛腿结构牛腿结构形式如下所示：图7-1 牛腿结构图7.2上支点锚筋计算1.锚筋截面面积验算 (1)锚板受剪承载力系数v: 根据混凝土规范9.7.2-5计算: (2)锚板弯曲变形折减系数b: 根据混凝土规范9.7.2-6计算: (3)直锚筋面积验算: 在剪力、法向拉力、弯矩的组合作用下，直锚筋的计算截面积按照混凝土规范 式 9.7.2-1 及 式9.7.2-2计算，并取其中较大值: =11451.51mm2 计算面积= max11451.51, 9723.62 = 11451.51mm2 直锚筋实配面积As = 35(25/2)2

13、 = 15833.63mm2 11451.51mm2 满足系数= 15833.6311451.51 = 1.38 满足2.锚固长度: 根据混凝土规范 9.7.4, 受拉直锚筋锚固长度la: 根据混凝土规范 9.7.4, 受剪直锚筋锚固长度la: la 15d = 1525 = 375mm 直锚筋锚固长度la = max667, 375 = 667mm 实际锚固长度取700mm3.构造要求 (1)锚筋间距b、b1和锚筋至构件边缘的距离c、c1: 根据混凝土规范 9.7.4: b、cmax3d,45=75mm 受剪构件, b1、c1max6d,70=150mm, 且b、b1300mm 由此得: 3

14、00mm b = 150mm 75mm 满足要求 300mm b1 = 150mm 150mm 满足要求 c 75mm, c1 150mm (2)锚板: 根据混凝土规范 9.7.4 要求, 最外层锚筋中心到锚板边缘的距离 max2d,20 = 50mm 1)宽度B = 700mm Bmin = 502+150(5-1) = 700mm 满足要求 2)高度H = 1000mm Hmin = 502+150(7-1) = 1000mm 满足要求 根据混凝土规范 9.7.1, 锚板厚度不宜小于锚筋直径的0.6倍, 受拉和受弯预埋件的锚板厚度尚宜大于b/8 3)厚度t = 25mm tmin = ma

15、x0.6d, b/8 = 19mm 满足要求 (3)焊缝: 根据规范 9.7.1 要求，锚筋直径d 20mm，宜采用穿孔塞焊。 当采用手工焊时，焊缝高度不宜小于max6, 0.6d = 15.0mm7.3下支点锚筋计算1.锚筋面积计算 (1)锚板受剪承载力系数v: 根据混凝土规范9.7.2-5计算: (2)锚板弯曲变形折减系数b: 根据混凝土规范9.7.2-6计算: (3)法向压力验算: 根据混凝土规范 9.7.1, 法向压力设计值不应大于0.5fcA, A为锚板面积: N = 516800.00N 0.5fcA = 0.523.10600800 = 5544000.09N 满足 (4)直锚筋

16、面积验算: 在剪力、法向压力、弯矩的组合作用下，直锚筋的计算截面积按照混凝土规范 式 9.7.2-3 及 式9.7.2-4计算，并取其中较大值: 由于M 0.4Nz, 取M = 0.4Nz = 0.4516800.00680 = 140569600.00Nmm =3862.46mm2 计算面积= max3862.46, 0.00 = 3862.46mm2 直锚筋实配面积As = 20(25/2)2 = 9047.79mm2 3862.46mm2 满足系数= 9047.793862.46 = 2.34 满足2.锚固长度: 根据混凝土规范 9.7.4, 受弯直锚筋锚固长度la: 根据混凝土规范 9

17、.7.4, 受剪受压直锚筋锚固长度la: la 15d = 1525 = 375mm 直锚筋锚固长度la = max667, 375 = 667mm 实际锚固长度取700mm3.构造要求 (1)锚筋间距b、b1和锚筋至构件边缘的距离c、c1: 根据混凝土规范 9.7.4: b、cmax3d,45=75mm 受剪构件, b1、c1max6d,70=150mm, 且b、b1300mm 由此得: 300mm b = 150mm 75mm 满足要求 300mm b1 = 170mm 150mm 满足要求 c 75mm, c1 150mm (2)锚板: 根据混凝土规范 9.7.4 要求, 最外层锚筋中心到锚板边缘的距离 max2d,20 = 50mm 1