几种临时结构检算案例计算书.docx
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几种临时结构检算案例计算书
5个常用地基检算案例
案例1—脚手架基础
一、工程概况
新建盐通铁路客运专线1302#墩至1305#墩为32+48+32m双线连续箱梁,跨越南海大道,总长113.5米,采用现场浇筑法施工。
该连续梁基础为钻孔桩基础,承台为单层承台,墩身为圆端形实体墩。
其中1302#墩身高8.6m,1303#墩身高8.6m,1304#墩身高8.6m,1305#墩身高8.6m。
跨南海大道连续梁结构设计示意图如图1.1所示。
图1.1跨南海大道(32+48+32)m连续梁结构图
两孔32m边跨现浇梁采用A系列承插式盘扣模板支架,支架体系组成:
支架体系由立杆、横杆、水平斜杆、竖向斜杆、标准基座、可调顶托、底托、木工字梁等组成。
立杆采用套管或连接棒承插链接,水平杆和斜杆采用端扣接卡入连接盘,用楔形插销快速链接,形成几何不变体系的钢管支架,根据用途可以分为脚手架和模板支架两类。
模板支架的主要承重杆件立杆,采用直径为60mm钢管制成,架体的横杆为直径48mm的钢管制成,材质均为Q345B高强度低合金钢;支架主龙骨采用I12工字钢,次龙骨采用85×85方木。
支架搭设方案如图2.4,立杆标准段布距为1.5m,局部加密为1.0m,顺桥向腹板位置间距为0.6m,箱室及翼缘板位置间距为1.2m;横桥向采用0.9m,1.2m两种布置间距。
图2.3盘扣式模板支架横向布置图
二、立杆底部基础承载力计算
立杆底部基础承载力应满足:
立杆下设置底座,底座尺寸为150mm×150mm,底托下置于25cm厚C25混凝土垫层。
立杆最大轴力Nk=57.121KN,AG=0.15×0.15=0.0225m2
立杆底部基础强度满足要求!
三、地基承载力检算
立杆最大轴力Nk=59.312KN,立杆下地基应力
连续梁桥址地基处理采用清除地表种植土,用压路机对原状土进行压实,施做80cm砖渣,整平压实,经触探检测承载力达到170kpa,满足要求。
案例2—条形基础(钢管立柱基础检算)
一、结构概况
支架采用钢管立柱+贝雷梁膺架结构,设置9排钢管支架,纵向间距为3×9.0m+2×10.5m+3×9.0m,每排采用10根φ273×6mm钢管。
支架结构图如下:
二、钢管柱脚连接计算
经计算可得各排立柱的轴力,详见下表
表5.2-1立柱轴力计算结果(kN)
从中间向两边编号
纵向编号
立柱1
立柱2
立柱3
立柱4
立柱5
第1排立柱
216.31
53.589
62.805
246.17
144.69
第2排立柱
626.27
284.90
604.57
628.55
146.74
第3排立柱
516.26
234.35
475.60
539.72
146.26
第4排立柱
600.63
252.43
545.04
583.10
146.52
第5排立柱
660.20
276.41
610.04
627.13
146.76
从表中可知:
立柱受到的最大轴力为660.2kN,
在钢管底部设置15mm×400mm×400mm厚的钢垫板,依据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)7.6.6条,连接焊缝应按最大压力的15%或最大剪力中较大值进行抗剪计算,则
查《钢规》(GB50017-2003)3.4.1-3,
由《钢规》(GB50017-2003)7.1.3-1:
由《钢规》(GB50017-2003)8.2.7条,
取焊缝的焊角尺寸为5mm。
条形基础混凝土强度为C30,考虑基础混凝土局部受压强度提高系数的混凝土轴心抗压强度设计值为
,基础对底板的压应力
取1mm的板条进行受力计算:
边缘板(悬壁板)受力计算:
钢管内板(简支板)受力计算:
弯曲应力:
剪应力:
5.2.3条形基础承载力验算
采用《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2010)3.0.5条第1款,按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时,传至基础或承台底面上的作用效应应按正常使用极限状态下作用的标准组合,
荷载标准组合值:
《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2010)5.2.2条
讨论:
中铁九局内部标准规定:
地基承载力需达到计算值的1.3倍,1.3倍的依据。
上部结构的是考虑了分项系数之后的力还是?
三、基础内力配筋计算
1)内力计算
依据《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2010)8.3.2条,采用倒梁法计算纵向内力。
经计算:
2)冲切验算
依据《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2010)8.4.7条,
,
柱1处的冲切验算
柱2、3、4处的冲切验算
3)剪切验算
依据《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2010)8.4.10条,
4)配筋计算
依据《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2010)8.4.10条,
纵纵配筋:
依据《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2010)8.4.16,
,则
每m宽板纵向最小配筋:
纵向配筋选用HRB335,16@200mm;
横向配筋采用波勒斯建议的等效梁概念进行配筋,
柱1的等效梁宽度:
0.45+0.4+0.45=1.3m,每m宽板的荷载:
660.2/1.3=507.85kN;
柱2、3、4的等效梁宽度:
0.45+1.4+0.45=2.3m,每m宽板的荷载:
1513.58/2.3=658.1kN;
最大线荷载:
658.1/3=219.36kN/m
纵向配筋选用HRB335,18@100mm;
案例3—桩基础
一、概述
长益常高速沅江特大桥523#、524#墩为主墩。
基础采用22根φ2.5m的钻孔桩,呈梅花型布置,最重钢筋笼重约100t。
采用“先平台后围堰”的施工方法进行施工,钻孔作业完成后,割除围堰区域内的平台结构,吊放围堰,后续作为施工平台使用。
施工平台顶面设计标高为+36.0m。
根据桩长及墩位地质条件,主墩桩基采用1台XR550D型旋挖钻机和2台ZR460V型旋挖钻机施工;计算仅考虑采用2台旋挖钻机及2台150t履带吊同时在钻孔平台区域进行作业。
钻孔平台与主平台连接支平台下部结构墩柱采用2HN500×200横向分配梁;钻孔平台区域墩柱采用2HM588×300横向分配梁,钻孔平台及支平台钢管桩均采用φ1000×12mm钢管,横桥向布置如图所示;贝雷梁顶采用工I20做为横向分配梁。
施工平台布置如图1.1所示。
图1-1钻孔平台立面布置图
图1-2钻孔平台侧面布置图
图1-3钻孔平台平面布置图
二、钢管桩入土深度计算
通过以上计算得知钢管桩在工况7作用下最不利,最大反力为1636kN。
表11土层摩阻力统计表
土层
土层名称
土层厚度
(m)
桩侧摩阻力
标准值qik(kPa)
桩端承载力
标准值qrk(kPa)
(6)2-3
细砂
20
20
3000
(10)2-3
细圆砾土
30
70
3500
设计河床面标高约+3.407m,考虑主墩施工时,河床面为河道一般冲刷线,冲刷线标高为-6.254m,钢管桩计算承载力为:
桩长入土长度为24m。
土层摩阻力统计见上表。
通过计算,钢管桩承载力满足要求。
案例4—龙门吊基础
1方案概述
新建贵阳至南宁铁路贵州段站前工程GNZQ-3标都匀东制梁场初步选址位于都匀市匀东镇月亮坡(DK74+712.5),供应范围为DK58+286.5~DK80+396.587,供应长度为22.1km,预制箱梁施工图数量为223孔(32m双线187孔,24m双线36孔)。
双线梁图号为【通桥(2016)2322A-Ⅱ、Ⅴ】。
制梁场分为生产区和办公生活区。
生产区内设混凝土搅拌站(2座HZS150)、龙门吊(2台45t-36m,2台450t-36m)、制梁台座(32m双×3+32/24m双×1)、存梁台座(双层24座)、静载试验台座(1座)、工地试验室、材料库、钢筋加工车间等生产设施。
办公生活区设会议室、办公室、宿舍、食堂、浴室等生活设施。
5450t龙门吊基础检算
5.1荷载计算
450t龙门吊走行轨的基础凹槽型混凝土基础形式,根据其说明书可知:
最不利轮压为
。
5.2内力计算
1)模型
龙门吊基础位于正线路基上,依据经验结合检测数据,基床系数取200000kN/m3进行内力计算。
有限元模型如下图所示:
图5.2-1有限元模型
2)计算结果
地基计算结果如下
表8.2-1计算结果表
项目
位移(mm)
弯矩(kN.m)
剪力(kN)
反力(kN)
地基承载力(kPa)
地基
2.2
129.2(正)
129.2(负)
288.4
466.1
310.7
钢轨受到的最大组合应力为223.2MPa,小于允许值880MPa。
5.3地基承载力验算
由5.2节可知,基础下的最大地基承载力为310.7kPa,经处理后基底位于基床表层顶上,其地基承载力特征值350kPa,地基承载力满足要求。
5.4截面承载力验算
1)正截面纵向配筋验算
纵向配筋:
HRB400,顶部及底部钢筋采用1212,
,
。
,则正截面承载力满足要求。
箍筋按构造要求进行配筋,采用HPB300,直径采用8mm,间距为300mm。
2)横向配筋验算
每m宽板的线荷载:
372.9×1=372.9kN/m
经计算,每m宽板受到的内力:
横向钢筋受力钢筋采用HRB400,直径为12mm,间距为200mm,as取35mm,
横向承载力满足要求。
3)抗剪验算
依据《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2010)8.4.10条,
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