富顺赵化大桥0#块牛腿计算书.docx
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富顺赵化大桥0#块牛腿计算书
富顺县赵化大桥及连接线工程
赵化大桥
0#牛腿托架计算书
中国云南路建集团股份公司
二零一六年七月
赵化大桥0#块支架计算书
1、概况:
赵化大桥0#块高8.5m,砼867m3,拟采用两次浇筑,经计算中性面在4.1m处,考虑人洞故第一次浇筑高度4.5m。
施工牛腿支架布置如下:
侧面
正面
平面
墩柱模板构造
二、荷载取值
1、主要技术参数:
1)混凝土容重:
G=26KN/m3;
2)钢材弹性模量:
;
3)Q235钢抗拉、抗压强度
,抗剪强度
,Cr40销轴取240MPa
4)容许挠度:
;
2、支架计算中采用的系数:
1)抗倾覆稳定系数:
2.0;
2)静载的安全系数:
1.2;
3)活载的安全系数:
1.4。
3、混凝土自重
4、机具、人员估算荷载
1)人员、机具荷载按2.5kN/m2考虑。
2)砼浇筑冲击荷载按2kN/m2考虑。
5、计算时按1.2超载系数取值。
6、根据施工技术方案0号块浇筑分两次浇筑成型,因此在计算时仅取第一次浇注混凝土的高度4.5m的荷载(第二次浇筑混凝土的荷载通过已浇筑混凝土传递到墩柱上)。
三、建模计算
3.1建模
1)托架截面参数
本计算采用Midas软件建模计算
0#块内侧采用4组高50cm的焊箱单牛腿+卸力锲块+双拼63工字钢+横向40#b工字钢+墩柱模板组成;
0#块外侧采用4组焊箱牛腿支架(横梁高45cm,斜撑2[25#双拼槽钢)+斜坡钢箱+横向40#b工字钢+墩柱模板组成;墩柱模板10#[钢在腹板位置的间距需加密,由原来40cm/根,加密为20cm/根。
翼缘板下设置牛腿仅为操作平台,搭架立模使用,第二次浇筑翼缘板部分砼荷载通过模板斜撑传递到腹板上。
2)计算荷载组合时,自重、人群机具荷载及模板自重均考虑了安全系数。
3)由于建模时,墩外侧水平与实际底板倾斜不同,故荷载取值为标准值*1.1倍
图3.1-1支架计算模型
图3.1-2箱梁腹板位置荷载4.5*26=117KN/m2(墩外部分荷载取标准值的1.1倍)
图3.1-3两主墩间箱梁底板荷载1.55*26=40.3KN/m2
图3.1-4两主墩以外箱梁底板荷载(靠墩1m,取1.1倍)((2+1.6)/2+0.05)*26*1.1=52.91KN/m2
图3.1-5两主墩以外箱梁底板荷载(墩外1m,取1.1倍)((1.6+1.15)/2+0.05)*26*1.1=37.05KN/m2
图3.1-536#工字钢纵梁荷载人员荷载2.5kN/m2,模板1kN/m2+,冲击0.8kN/m2
图3.1-6采用荷载组合1-glCB1进行验算
3.2结果分析
3.2.1、钢模板面板
1)应力验算
图3.2-1面板应力图
最大应力为79.5MPa<215MPa,满足要求。
3.2.2、模板10[槽钢验算
1)应力验算
(1)组合应力验算
图3.2-210[槽钢组合应力图
模板10[槽钢组合最大应力为145MPa<215MPa,满足要求。
(2)剪切应力验算
图3.2-310[槽钢剪切应力图
模板10[槽钢最大剪切应力为44.8MPa<125MPa,满足要求。
2)刚度验算
图3.2-410[槽钢变形图
模板10[槽钢最大变形为2.78mm<[f],[f]=2000/400=5mm,满足要求。
3.2.340#b工字钢横梁
1)应力验算
(1)组合应力验算
图3.2-540#b工字钢横梁组合应力图
40#b工字钢横梁组合最大应力为112.8MPa<215MPa,满足要求。
(2)剪应力验算
图3.2-640#b工字钢横梁剪力图
40#b工字钢横梁最大剪切应力为29.2MPa<125MPa,满足要求。
2)刚度验算
图3.2-740#b工字钢横梁变形图
40#b工字钢横梁最大变形为2.68mm<[f],[f]=4300/400=10mm,满足要求。
3.2.4墩外侧牛腿验算
1)应力验算
(1)组合应力验算
图3.2-8外侧牛腿组合应力图
外侧牛腿组合最大应力为76.7MPa<215MPa,满足要求。
(2)剪应力验算
图3.2-9外侧牛腿横梁剪力图
外侧牛腿最大剪切应力为42.5MPa<125MPa,满足要求。
2)刚度验算
图3.2-10外侧牛腿变形图
外侧牛腿最大变形为2.68mm<[f],[f]=2000/400=5mm,满足要求。
3.2.5墩内侧牛腿验算
1)应力验算
(1)组合应力验算
图3.2-8墩内侧牛腿组合应力图
墩内侧牛腿组合最大应力为69.1MPa<215MPa,满足要求。
(2)剪应力验算
图3.2-9墩内侧牛腿横梁剪力图
墩内侧牛腿最大剪切应力为53.1MPa<125MPa,满足要求。
2)刚度验算
图3.2-10墩内侧牛腿变形图
墩内侧牛腿最大变形为2.46mm<[f],[f]=4000/400=10mm,满足要求。
3.2.6销轴验算
销轴剪力即为外侧牛腿轴力:
图3.2-11销轴受剪力为384KN
计算荷载为384KN(见轴力图)
销子截面:
S=5024mm2;
耳板S1、销板面积S2孔壁面积;S1=S2=80*20*2=3200mm2
焊缝计算面积:
S=230*10*10=23000mm2
1)销子抗剪:
σ=N/S=384*1000/5024/2=38.2MPa<[σ]=240MPa(按两个剪切面计算)
2)孔壁承压:
σ=N/S=384*1000/3200=120MPa<[σ]=170MPa
3)焊缝强度计算:
σ=N/S=384*1000/23000=16.69MPa<[σ]=170MPa,满足要求
3.2.7、牛腿支撑砼强度计算:
1)牛腿最大支撑反力位于墩中单牛腿上:
图3.2-12牛腿最大支撑点反力638kN
砼强度验算:
按牛腿宽27cm,受压区长度20cm计算:
砼抗压:
σ=N/S=638000/200/270=11.8Mpa
3.2.8稳定性分析
1)一阶失稳
图3.2-13稳定系数为5.98
2)二阶失稳
图3.2-14稳定系数为5.98
3)三阶失稳
图3.2-15稳定系数为6.16
计算结果表明:
结构的整体稳定系数分别为5.98,5.98,6.12,均大于4,满足规范要求。
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