H 钢支架设计计算书
一、依据
1、 《通桥(2008)-2322-Ⅵ》
2、 《铁路桥梁钢结构设计规范》
钢Q235许用应力[]
MPa 135=σ,[]MPa w 140=σ,剪应力[]MPa 80=τ 3、 《铁路桥涵地基与基础规范》
二、荷载标准值:
1、模板和装配式钢桥自重:
模板(千斤顶和贝雷梁上横梁重计入):m KN /3.616.322000=
模板和装配式钢桥自重设计值:61.3×1.2=73.6/KN m
1、查《通桥(2008)2221A -Ⅴ》31.1米梁图知:
C50混凝土方量310.6m 3;混凝土容重25KN/ m 3
C50混凝土重:310.6×25=7765 KN
普通钢筋重:1.95+54.357=56.307t=563.57KN
预应力钢筋重:117.25KN
每孔梁重: m KN /1.2596.32/)25.11757.5637765(=++
每孔梁重设计值:259.1×1.2=310.9KN/m
3、施工附加荷载:
施工人员和施工设备:1.0×1.4×13.4=7.7/KN m
振捣混凝土产生的竖向荷载:1.0×1.4×5.5=7.7/KN m
倾倒混凝土时产生的冲击荷载:1.0×1.4×5.5=7.7/KN m
施工附加荷载设计值:7.7×3=23.1/KN m
荷载总值:m KN q /6.4071.239.3106.73=++=
四、箱梁计算荷载模型划分
1、各部分面积计算:
1/2箱梁截面划分为第Ⅰ部分;第Ⅱ部分;第Ⅲ部分各部分面积如下:
AⅠ=2.16m2
AⅡ=0.77 m2
AⅢ=1.12 m2
全截面总面积为:A总=8.76 m2
2、各部分沿梁长方向均部荷载计算:
qⅠ=(2.16/8.76)×310.9=76.7KN/m
qⅡ=(1.12/8.76)×310.9=39.7 KN/m
qⅢ=(1.07/8.76)×310.9=38KN/m
二、纵梁检算
纵梁采用32b 工字钢,截面特性:4211626,/71.57,52.73cm I m kg q cm A === mm d cm S cm W x x 5.11,1.426,7.72633===。
纵梁横向布置见下图:
按10跨连续梁进行计算,计算图示见下图:
1. 腹板与底板处:2I32b (1/2断面)
荷载为集中荷载间距1m ,每片工字钢上作用的集中荷载大小为:
[]KN 2.472
1211/1.23211/6.737.76p =⨯⨯+⨯+= 纵梁弯矩与剪力:m KN M ⋅=1.38,KN Q 1.72=,最大反力KN R 8.143= 正应力[]MPa MPa 1454.527
.726101.383
=<=⨯=σσ 剪应力MPa MPa Ib S Q 850.235.11116261001.4261.72.<=⨯⨯⨯==τ 端部承压(磨光顶紧)应力MPa MPa 2003.8132.010
8.14323<=⨯- 工字钢腹板压应力[]MPa MPa 1357.940115
.0132.0108.1433=<=⨯⨯=-σσ 纵梁弹性挠度 :mm 6.0=弹f , 400
150********.0<==L f 2、底板处:3I32b (全断面)
荷载:[]KN 5.213
1311/1.23311/6.7338p =⨯⨯+⨯+= 纵梁弯矩与剪力:m KN M ⋅=6.17,KN Q 3.33=,最大反力KN R 4.66= 正应力[]MPa MPa 1452.247
.726106.173
=<=⨯=σσ 剪应力MPa MPa Ib S Q 856.105.11116261001.4263.33.<=⨯⨯⨯==τ 端部承压(磨光顶紧)应力MPa MPa 2008.3132.010
4.6623<=⨯- 工字钢腹板压应力[]MPa MPa 1357.430115
.0132.0104.663=<=⨯⨯=-σσ 纵梁弹性挠度 :mm 3.0=弹f , 400
110000130003.0<==L f 3.上外伸翼缘板处:2I32b (1/2断面)
每片工字钢的荷载:[]KN 6.282
1211/1.23211/6.737.39p =⨯⨯+⨯+= 纵梁弯矩与剪力:m KN M ⋅=2.23,KN Q 0.44=,最大反力KN R 8.87= 正应力[]MPa MPa 1459.317
.726102.233
=<=⨯=σσ 剪应力MPa MPa Ib S Q 850.145.11116261001.42644.<=⨯⨯⨯==τ 端部承压(磨光顶紧)应力MPa MPa 2001.5132.0108.8723<=⨯- 工字钢腹板压应力[]MPa MPa 1358.570115
.0132.0108.873=<=⨯⨯=-σσ 纵梁弹性挠度 :mm 4.0=弹f , 400
175********.0<==L f 五、横梁检算:
横梁采用I32b ,按6跨连续梁进行计算,计算图示见下图:
弯矩及剪力:m KN M ⋅=4.61 ,KN Q 2.177= R=342.9KN 正应力[]MPa MPa 1455.847
.726104.613
=<=⨯=σσ 剪应力MPa MPa Ib S Q 855.565.11116261001.4262.177.<=⨯⨯⨯==τ 端部承压(磨光顶紧)应力MPa MPa 2007.19132.0109.34223<=⨯- 工字钢腹板压应力[]MPa MPa 1353.560115
.053.0109.3423
=<=⨯⨯=-σσ 纵梁弹性挠度 :mm 5.1=弹f , 400
12333135005.1<==L f 六、钢管桩检算 1、钢管桩轴向抗压
根据当地的材料供应情况,选用Φ530旧钢管,壁厚8mm 。
A=130cm 2,I=44450.54cm 4,r=18.42cm.
钢管承载力按最大柱高15m ,中心受压杆计算:
λ=l/r=1500/18.42=81.4, 68.01=ϕ,
钢管轴向压力为:KN N 9.342=<1245.9KN 钢管中的压应力为:[]MPa MPa 1358.381013068.0109.3424
3
=<=⨯⨯⨯=σσ-- 七、地基承载力检测
钢管桩支承在1.0×1.0×1.0的混凝土预制块上。
对原地面换填1.0米的碎石层,碎石层按照30度扩散角计算,由于钢管桩间距为2.5米,扩散后面积有重叠部
分。
按照2.5×2.5m 检算地基承载力。
地基承载力kn KN R 1209.545
.25.29.342<=⨯=
七、检算结果
1、纵梁与横梁断面I32b ,钢Q235,保证化学成分与力学性能。
纵梁由11片组
成;横梁由11片组成。
2、钢管排架墩共11排,每排由5根钢管组成。
每孔梁需钢管φ530×8mm 共55
根。
每根钢管需承受轴向压力342.9KN (最大压力)。
3、基础需根据每孔桥梁的水文地质情况采用适合的基础型式。
4、设计荷载未考虑风力和水流阻力。
施工设备、振捣混凝土及人员设备荷载可
根据实际情况调整。
5、纵梁工字钢与横梁相交处(纵梁支座处),纵梁腹板需适当考虑增设端竖向加
劲肋(钢板断面为□10×50mm )。
6、纵横梁、排架墩的联结系钢管法兰板、落架设备等构造细节尚需作详细计算
与设计。
7、支架结构示意图附后。