40+70+40连续梁墩梁临时固结设计计算书由于连续梁施工采用支架法施工,故采用墩梁固结法确保安全。
临时砼块采用C40混凝土,预埋Φ32精轧螺纹钢筋,配筋则按最小配筋率ρmin bh0计算。
上部荷载按半跨计算,均由临时固结块承受。
一、设计荷载
1、工况I
假定:(1)由于采用对称支架施工,施工过程中不平衡荷载按半跨自重的5%取;
(2)临时固结块不承受受拉过程中产生的水平荷载;
(3)连续梁张拉后上挠和自重下挠由于分节段,认为不累积,可以调节,预抬值可以参见监控单位,每一节段支架沉落预留不叠加;(4)在计算临时固结时,不考虑连续梁因为预应力张拉引起的内应力、抵抗弯矩,变形忽略。
自重计算如下表:
块段名称混凝土方量(m3)钢筋砼容重(kg/m3) 自重(KN)
0# 35.25 2.6 916.50
1# 52.88 2.6 1374.88
2# 41.2 2.6 1071.20
3# 39.83 2.6 1035.58
4# 38.54 2.6 1002.04
5# 49.53 2.6 1287.78
6# 47.60 2.6 1237.60
7# 45.91 2.6 1193.66
8# 50.01 2.6 1300.26
9# 48.83 2.6 1269.58
按最不利工况计算:
由于固结为简支双悬臂,所受荷载为对称均恒荷载:
取1#-9#块自重,施工荷载作用于结构上,经计算得:
G1 =10772.58KN,不平衡荷载按自重的5%计算,G’=538.629KN 2、工况Ⅱ
考虑竖向风荷载,查全国规范,内蒙古地区在10m以下100年一遇风基本风压值为0.6KN/m2,此值见相关参考书。
不再考虑u Z(风压高度变化系数)u S(风荷载体型系数)。
由于施工期为大风不常见期,计算风压取0.6KN/m2。
横向迎风面积按70×3.3=231㎡计算,
竖向迎风面积按34×13.75=467.5㎡计算。
则横桥向风荷载为F h=0.6×231=138.6KN,
竖向风荷载为F S=0.6×467.5=280.5KN。
3、工况Ⅲ
施工过程中存在机具、人员布置不均的情况,在此按f=50KN的力作用在梁的一端,不再考虑其它因素。
二、Φ32精轧螺纹钢计算
为确保安全,按最不利情况考虑,即工况Ⅰ、工况Ⅱ、工况Ⅲ相互叠加作用在箱梁上。
假设预埋Φ32精轧螺纹钢距0#块中心为L1=0.85m,箱梁为变截面,不平衡力作用在距0#块中心1/3处计算。
F S f
施工时受力图如下:
G’
L2=34m
L1=0.85m
1、最不利情况下的总弯矩计算:(安全系数取2.11=γ) M=M 1+M 2+M 3
= 1γG '(L 2-L 1)/3 + 1γF S (L 2-L 1)/2+1γf (L 2-L 1) = 14710.366KNm
2、精轧螺纹钢数量计算:
Φ32精轧螺纹钢的抗拉应力f c =0.9×850/2=382.5MPa 单根能承受拉力F C = f c A c =307.61KN F ×2L1=M F C ×n ×2 L1=M
307.61×n ×2×0.85=14710.366
n=28.1,取30根,按两排每排15根如附图布置。
此时弯矩M ’= 307.61×15×1.5+307.61×15×1.9 =15688.61KNm>14710.366 KNm,满足要求。
3、检算抗剪(只考虑横向风力作用):
Φ32精轧螺纹钢的抗剪应力取140MPa ,安全系数取2.12=γ F K =б×A
=140×106× 30×0.0008042 =3377.64KN>138.6×1.2=166.32 KN,抗剪满足要求。
综上所述:需预埋30根Φ32精轧螺纹钢。
三、临时固结块混凝土的尺寸计算
临时固结块采用与墩身等强度的C40混凝土,初步拟定尺寸为300×50×36㎝,混凝土压应力取15MPa,由于厚度较小,因此不考虑偏
心受压,配筋按满足最小配筋率要求即可。
F C =бc ×A c
=15×106×3×0.5 =22.5×103KN 0#-9#自重经计算得:
G 0=11689.08 KN < F C =22.5×103KN ,此混凝土临时块受压满足要求。
四、Φ32精轧螺纹钢埋入梁底板及墩身的深度值L L 、L D 的计算
1、精轧螺纹钢与C50混凝土的粘结力50u τ为:
MPa u 75.185.15.1250=⨯=τ
由L
u dL f πτ=
50 L
L ⨯⨯⨯=
⨯032.01061.3071075.183
6
π 得:L L =0.163m ,取60㎝,
即埋入箱梁底精轧螺纹钢筋的长度为60㎝。
2、精轧螺纹钢与墩身C40混凝土的粘结力40u τ为:
MPa u 2.165.18.1040=⨯=τ
由D
u dL f πτ=
40 D
L ⨯⨯⨯=
⨯032.01061.307102.163
6
π 得:D L =0.189m ,取80㎝,
即埋入墩身的精轧螺纹钢筋的长度为80㎝。