附件2:
汉中兴元新区西翼(汉绎居住片区)集中拆迁安置二期、三期及翠屏
西路道路工程(翠屏西路工程)
4#桥梁贝雷梁支架验算书
计算:姚旭峰校核:程观杰
1、支架基本数据
2.1荷载分析
(1)砼
①腹板下:q
=0.6×1×2.5×10/0.4=37.5KN/m2。
1-1
=8.4×1×2.5×10/11.5=18.3KN/m2。
②箱室底板下:q
1-2
(2)钢筋及钢绞线
=0.6×1×0.35×10/0.4=5.3KN/m2。
①腹板下:q
2-2
=8.4×1×0.35×10/11.5=2.6KN/m2。
②箱室底板下:q
2-3
(3)模板
模板荷载q3:
a、内模(包括支撑架):取q3-1=1.6KN/m2;
b、外模(包括侧模支撑架):取q3-2=2.2KN/m2;
c、底模(包括背木):取q3-3=1.2KN/m2;
总模板荷载q3=1.6+2.2+1.2=5.0KN/m2。
(4)施工荷载
因施工时面积分布广,需要人员及机械设备不多,取q4=3.0KN/m2(施工中要严格控制其荷载量)。
(5)水平模板的砼振捣荷载,取q5=2KN/m2。
(6)倾倒砼时产生的冲击荷载,取q6=2KN/m2。
(7)贝雷片自重按1KN/m计算,则腹板下q7-1=3KN/m2。
箱室底板下q7-2=4/2=2KN/m2。
2.2荷载分项系数
(1)混凝土分项系数取1.2;
(2)施工人员及机具分项系数取1.4;
(3)倾倒混凝土时产生的冲击荷载分项系数取1.4;
(4)振捣混凝土产生的荷载分项系数取1.4。
2、支架验算
2.1 贝雷支架的验算
(1)贝雷支架力学特性
根据《装配式公路钢桥多用途使用手册》,贝雷梁力学特性见表 2.1-1、表2.1-2、表2.1-3。
表2.1-1 贝雷梁单元杆件性能
表2.1-2 几何特性
表2.1-3 桁架容许内力表
剪力(kN)245.2 490.5 698.9 490.5 698.9 (2)受力分析
每一组贝雷梁相当于单跨简支梁结构,将上横梁传递的荷载视为均布荷载。
根据最不利受力原则,按跨径16m简支结构进行受力验算。
按单片贝雷梁受力进行计算。
受力模型见图2.1-1。
贝雷梁受力模型图图2.1-1
1)荷载计算
q
腹板
=(37.5×1.2+5.3+5.0+3×1.4+2×1.4+2×1.4+3)×0.33 =22.5KN/m。
q
箱梁底板下
=(18.3×1.2+2.6+5.0+3×1.4+2×1.4+2×1.4+2)×0.67 =27.7KN/m。
2)腹板下区域受力计算
M
max
=22.5×162/8=720KN·m<1687.5KN·m。
V
max
=22.5×16/2=180KN<245.2KN。
3)箱梁底板下区域受力计算
M
max
=27.7×162/8=886.4KN·m<1687.5KN·m。
V
max
=27.7×16/2=221.6KN<245.2KN。
4)贝雷梁最大挠度
W
max
=5×27.7×164/(384×1212612.24)=19mm<16000/400=40mm 经计算,贝雷梁的最大弯矩、最大剪力及最大挠度均符合要求。
2.2下横梁的验算
下横梁采用双Ⅰ40b工字钢焊接拼装而成。
(1)下横梁设计承载能力计算
Ⅰ40b工字钢受最大弯矩设计值M
max =W
f
W=((BH3-(B-b)h3)/6H
=((14.2×403-(14.2-1.25)×(40-2×1.65)3))/(6×40) =1119cm3
M
max
=1119×210×2
=470KN·m
Ⅰ40b工字钢受最大剪力设计值V
max =f
A
V
max
=125×94.1×2=2352KN。
(2)下横梁受力计算
2I40b的实际受力模型图如图2.2-1。
贝雷梁受力模型图图2.2-1
1)荷载计算
q=(180×3+221.6×4)/2.9=491.9KN/m。
2)下横梁最大受力计算
M
max
=491.9×2.92/24=172.4KN·m<470KN·m。
V
max
=491.9×2.9/2=713KN<2352KN。
W
max
=491.9×2.94/(2×384×2.1×105×22781)=1mm<2900/400=7mm。
经计算,下横梁的最大弯矩、最大剪力及最大挠度均符合要求。
2.3钢管立柱计算
(1)强度计算
立柱需承受荷载N=(22.5×12+27.7×12)/4=1506KN。
单根钢管支柱Ф813mm×10mm,其承受的允许压力为:
[N]=3.14×813×10×210/1000=5360.9KN>1508KN。
2)稳定性验算
钢管的回转半径为
m d D A
I
i 284.04
2
2=+=
=
式中:D —钢管外径,d —钢管内径
长细比
8.30284
.076
.80.1=⨯=
=
i
l
μλ
式中:u —杆件长度系数 ,取u =1.0
l —杆件几何长度,取l =876cm
查钢结构设计规范GB50017-2003表C-2,Φ=0.946。
计算压杆的应力(忽略钢管自重)
[]MPa MPa d D A R 8.2241.634
/)(1000150622=<=-⨯==
σφπφσ 故稳定性满足规范要求。
(6)a 、h 号临时墩地基承载力验算 地基承受荷载:
σ=(22.5×12+27.7×12+(1+2)×1.5×27.5×2.5×10/2)/(27.5×3/2) =52.1Kpa<180Kpa 。
地基承载力满足要求。