防护棚架设计验算计算书

1、防护棚架设计验算计算书ec2da94c-6ebd-11ec-8d23-7cb59b590d7d一、工程概括K82+983（zk82+980）唐坊互通式立交主线2号桥位于宜宾至毕节高速公路威信至镇 雄段tj4段唐坊互通式立交内。桥右侧第11跨20m预应力混凝土简支T梁（左侧第10跨 30M预应力简支T梁）与镇坡线相交。为了保证桥下国道上行人和车辆的行车安全，根据 管理团队的要求，在国道上增设了防护棚。防护棚净宽6m，净高5M，全长54m。2、防护 通道结构体系设计采用单跨门洞结构，基础采用c30钢筋混凝土条形基础，基础宽0.5m，高0.4m，放 置道路两侧路肩上,基础分段浇筑，每段长度不超过10

2、m，基础顶按立柱位置预埋 45X45X2cm钢板，每片基础预埋钢板下焊接2耻20,40+40+40mm门型锚固钢筋；钢管立 柱采用山200mm （壁厚6mm）钢管，间距2.5m，高度4.5m，钢管在柱端头加焊 45X45X2cm中空钢板；立柱顶采用2条18工字钢作为连接枕梁；枕梁上设置横向主跨受 力梁采用18工字钢，间距2.5m；每根长8m；受力梁上设置次分布梁，分布梁纵向设置， 采用10槽钢，间距1m；次分布梁上铺设3mm厚钢板。三、应力验算1、风荷载wk风荷载强度wk=K1Xk2Xk3Xw0k1-风载体形系数，取1.4（架空管道的密拍多管型）；k2-风压高度变化系数，取 1.0 （乡村丛林

3、类，离地5m）；K3地形和地理条件系数，取1.0w0-基本风压，取0.35kn/m2 （云南昭通地区）。风荷载强度 wk=1.4X1.0X1.0X0.35=0.49kn/m2。2、冲击荷载：高空坠物由于脚手架主要用于其防护，承重是边坡施工过程中可能落在脚手架上的小部分。为 安全起见，考虑施工中有（50kg）物体从桥梁上坠落，坠落点与脚手架顶面的垂直距离按 30m 计算。（g=10）50kg物件重量p=50X10/1000=0.5kn。冲击时间为0.5s，冲击力为=2.45kn。四、结 构验算钢结构型号：结构设计采用Q345钢。钢的许用应力：o=210mpa q345钢材弹性模量：e=2.06X

4、105mpa1、纵梁10槽钢受力检算10槽钢的横截面积为12.748cm2，腹板厚度为8.5mm，重量为每延米10.007kg/m, 惯性矩为198cm4，弯曲截面模量为39.7cm3，半截面面积矩为25.6cm3。纵梁10槽钢按 跨度2.5m的简支梁计算，其均布荷载为钢板自重和风荷载；集中荷载为作用在最不利位 置，即跨度中间的坠物冲击力，f=2.45kn。12钢板自重和风荷载作用在单个纵梁工字梁上的均布荷载：(7.85)X五X X二点五 X10)/1000+0.49X2.5=0.962+1.225=2.206kn/m10 槽钢自重：10.007X10/1000=0.1kn/m均布力产生的跨中

5、最大弯矩：M=QL2/8= (2.206+0.1)X2.52/8=1.802knm；均布力产 生的支点最大剪力：q=QL/2= (2.206+0.1)X2.5/2=2.883kn；集中力产生的跨中最大弯 矩：M=FL/4=2.45X2.5/4=1.531km集中力产生支点最大剪力：q集=f=2.45kn；(冲击力作用于支点附近时) 故：ommax=m 均+m 集=1.802+1.531=3.333knm；oqmax=q 均+q 集=2.883+2.45=5.333kn；o = ommax/wx=3.333X106/(39.7X103) =83.954mpaV【。】 =210mpa，满足要求；T

6、max=oqmaxsx/(ixtw)=5.333X25.6X106/(198X104X8.5)=8.112mpaV【T】 =120mpa，满足要求。2.i18X字梁应力计算i18X字钢截面面积30.756cm2，每延米重24.143kg/m，腹板厚度10.7mm,抗弯惯矩 1660cm4，弯曲截面模量185cm3，半截面的面积矩107.7cm3，按6m跨度简支梁计算，其所 受均布荷载为钢板自重、风载、纵向10槽钢自重和偶然性荷载为高空坠落物冲击力 f=2.45kn。1(1)2由钢板自重、风载荷载纵向10槽钢自重作用于单根纵梁工字钢的均布荷载： (7.85X5X1X2.5X10)/1000+0.

7、49X2.5+(7X2.5X10.07X10) /1000=0.962+1.225+1.762=3.968kn/mI18 工字梁自重：24.143X10/1000=0.241kn/m均布力产生跨中最大弯矩：。mmax=ql2/8=0.241X82/8=1.928knm；均布力产生支点 最大剪力：oqmax=ql/2=(3.968+0.241X10)X6/2+2.45=21.584kn；o = ommax/wx=1.928X106/(185X103) =10.042mpaV【。】 =210mpa，满足要求；最大值=。qmaxsx/(ixtw)=21.584X107.7X106/(1660X104

8、X10.7) =13.87mpaV【T】 =120MPa，符合要求。3、u 200钢管立柱检算上部结构作用下钢管柱的荷载主要由工字钢自上而下传递，包括重，每根立柱承受2.5*4平方米所有荷载，荷载值=钢板自重+风压+10槽钢自重+i18 工字钢自重+4.5米高u 200钢管自重(钢管重量(公斤)=0.02466X壁厚X(外径-壁厚) X长度)=(7.85X5X1X2 点 5X4X10)/1000+0.49X2.5+(7/2X2 点 5X10 点零七X10) /1000+2.5X24 点一三四 X10/1000+(0.024664.5)X10/1000=7.927kn钢管底部焊接45X45X2c

9、m钢板增加受力面积，与基础接触面积=0.084m2，钢管底部 要强=7.927/0.084=94.369kn/m2=0.094n/mm2构件截面的最大厚度为6mm。根据规范(gb50017-2022)，其屈服强度为f=215n/mm2, 允许屈服强度限值为215n/mm2，因此可得出钢管柱的压应力值=n/an=0.094n/mm21.00fl) re=215n/mm2。因此，钢管柱的强度可以满足要求4、c30砼基础c30X6X(200-6)X混凝土承载力为30n/mm2，C30完全满足垂直线承载力。五、结构验算综上所述，在外荷载作用下，安全防护棚横向结构工字钢梁的刚度和稳定性是安全的， 主桁架能满足受力要求并能正常承载，钢管柱强度能满足规范要求，地基承载力和抗冲切 承载力均能