下橫梁現(xiàn)澆支架計(jì)算資料

1、4#主墩索塔下橫梁現(xiàn)澆支架計(jì)算資料.基本資料宜賓長(zhǎng)江大橋4 #主墩索塔下橫梁底部距主墩承臺(tái)頂48.515m,索塔下橫梁底部結(jié)構(gòu)尺寸為25.806mX 7mx 6m,其內(nèi)部設(shè)置 3個(gè)5.75mx 2.6mx 3.6m空箱。在索塔內(nèi)側(cè)順?biāo)魉叨确较蜃韵露显黾?2個(gè)高分別為1.001m和0.986m,寬各為2.818m和2.911m的砼牛腿。 下橫梁鋼筋砼體積 V = 960.6m3，砼容重取=2.6t/m3，下橫梁總重G v'V =2497.56t，現(xiàn)澆砼擬采用2次澆筑完成，第一次澆到下橫梁 內(nèi)空箱腹板刃腳處，即標(biāo)高317.215m處，故支架驗(yàn)算可考慮下橫梁 自重的70%驗(yàn)算，即P=70

2、%G=1750t驗(yàn)算?，F(xiàn)澆支架擬采用3縱5橫720 8mm的鋼管承受，其結(jié)構(gòu)參閱設(shè)計(jì)圖。鋼管底支承在用 30132a x 6m的工字鋼組拼的型鋼平臺(tái)上，鋼管豎直高度為 41.626m。鋼管 縱橫向利用236a槽鋼利用0 27萬能桿件螺栓連接，連接節(jié)間距8.3m。(a) :支架立柱鋼管頂上采用3組2156a工字鋼作橫梁(橫梁錨固在索 塔上)，再在I56a工字鋼上布置12組2136a工字鋼作縱梁，丨36日工字鋼 上再布置20cm枕木作為分配梁將下橫梁自重均勻的傳遞給鋼管立柱。(b) ：支架立柱鋼管頂上采用3組21 45a工字鋼作縱梁，再在l45a工字 鋼上布置12組2I25a工字鋼作橫梁(橫梁錨固

3、在索塔上)，2125a工字鋼 上再布置50x 50cm型鋼桁片及20cm枕木作為分配梁將下橫梁自重 均勻的傳遞給鋼管立柱。對(duì)以上二種方式作驗(yàn)算比較。二. 支架承受荷載1.索塔下橫梁砼自重P1 =1750t2. 下橫梁底側(cè)模板自重P2=i8.it （按底模面積100kg/m2計(jì)算）3. 底模下枕木自重 p3 =25.806 0.2 0.2 10 0.75 = 7.74t4. 上縱梁 2136b工字鋼自重 P4 = 12 8 2 42kg/m=8.06t5. 橫梁工字鋼 3 組 2I56a 自重 p5 =3 2 25.806 106.273 = 16.45t三. 支架切面驗(yàn)算（縱梁在橫梁之上）1.

4、縱梁2136a工字鋼剛度驗(yàn)算1）上縱梁采用12組2126a工字鋼共同承受荷載：S = Pi p2 p3 p4 = 1800t ,其線荷載 qi = 150t/ 7m = 214.3kg / cm 二 21.4t /m其受力簡(jiǎn)化為等跨連續(xù)梁，受力簡(jiǎn)圖如下：卄 r 1 vi11 r 11 r i' rr 1 m r vmJ 1 I1 i 1J I v r r r 1 r1 ''=/ C°l=3.5m1 12=939.- I3=28.09t對(duì)于等跨承受均布荷載的連續(xù)梁，由連續(xù)梁計(jì)算三彎矩方程簡(jiǎn)化知:M1l 4M2l * M3I =6（B12 A23）,（查基本資料得

5、）2式中： A ,B 虛梁反力， B12二A23二也24代入化簡(jiǎn):ql2M 2 = -6 2424ql232.77t m 8其結(jié)構(gòu)相應(yīng)簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)支梁，其跨中彎矩 M12為最不利。2/2=46.95tl=3.5m由 7 M2 =0知:2 2N1 3.5 二 M2 型8 8/. M =型=28.09t8由a y =0知：N2 =93.91t計(jì)算跨中彎矩:l W - /川川由' m "知：Ni 2 J2 i Mi23.521.4x3.52M 12 - 28.0916.39t m2 8故支點(diǎn)2處彎矩最大，以M2 =-32.77t m驗(yàn)算即可2）縱梁切面抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算Wx =2 877.5

6、56 （ 2136a）M 32.77W _ 2 877.5562=1867kg / cm:卜）-2150kg/cm2（熱軋工字鋼）3）縱梁剛度驗(yàn)算4lx =2 15796 cm縱梁撓度:也 0.0642 M2384 EIEI-0.064232.77 10535022.1 1062 1579645214 X3506384 2.1 102 15796=0.24cmf囑=詁:僉剛度合格。2.橫梁的強(qiáng)度、剛度驗(yàn)算1）橫梁采用3組2145a工字鋼共同承受均布荷載其承受總荷載：S2p5 =1800 16.45 = 1816.45t根據(jù)縱梁受力分析知：中排工字鋼受力為最大，設(shè)邊排受力為X,則中排受力應(yīng)為1.

7、25 X，則由：x 22.5 x=1816.45t 宀 x =403.7t則邊排共受力：403.7t，中排受力為:2.5 x= 1009.14t則以中排驗(yàn)算，其線荷載 q2 =1009.14/25.806 =39.1t/m = 391kg/cm其受力情況為7跨連續(xù)梁，受力簡(jiǎn)圖如下：2I 42.9m5m5m5m5m-2.9m25.(30m376Gr由三彎矩方程的固端轉(zhuǎn)化知：固端轉(zhuǎn)化為鉸端，I = 0,12_39.1 JeI - II 0=02.9m 5m5m5m5m2.9m I 73=0 二此25.!30m3780 2x(T456由三彎矩方程知：My 丄 2Mj（丄 g） Mi ,5） =6（電

8、 加）I iI i I i iIi i I i I i i式中：Bi ,Ai 為虛梁反力，均布荷載q2 =39.1t/m由，丁, I i = I i 1丿為疋值，則去之，丨01=丨78=： ' ， M°=M8=0設(shè)余下各支點(diǎn)贅余彎矩分別為M “, M 2M 7代入上式簡(jiǎn)化知，其中：101 = 0 , 112 = 2.9m , 123 = I 34 二=156 = 5m ,怯7 =2.9m , I78 =0對(duì)于支點(diǎn)1:A12ql 1224q 2.9324對(duì)于支點(diǎn)25:B12 = A23 -=B34qJ524q 5324對(duì)于支點(diǎn)6:24q 2.9324對(duì)于支點(diǎn)7:B67q 2.9

9、324A78 = 0代入三彎矩方程知:支點(diǎn)1:a 匯 2 93M 0 丨01 2M1(l01 2.9) M 2 2.9 一6(0)24q 2.93即2Mi 2.9 M 2 2.9 一6()24支點(diǎn)2:33q x 2 9 +q x 5M1 2.9 2M2 (2.9 5) M 3-6()24支點(diǎn)3:2q x 53M 2 5 2M3 10 M4 5 -6()24支點(diǎn)4:32q 漢 5、M 3 5 2M4 10 M 5 5 一6()24支點(diǎn)5:2口匯53M 4 5 2M5 10 M6 5 - -6()24支點(diǎn)6:丄丄丄qH2.93+q><53、M 5 5 2M6 (2.9 5) M 7 2

10、.9 二-6()24支點(diǎn)7:3 q 江 2 93M 6 2.9 2M 7 (2.9 0) M 8 06()24令：1一6 £，則化簡(jiǎn)為：242MiM2 =2.92三-8.41 - 2.9M115.8M 2 5M 3 =(2.9353P =149.389 M2 4M3 M 4 = 50 M 3 4M 4 M 5 = 50 M4 4M5 M6 =50 - 5M5 15.8m 62.9M 7 =149.389 1 M6 2M7 =2.92 1 .8.41 解以上7個(gè)聯(lián)立方程組得:M1 = -8.474t m , M 2 = -63.26t m , M3 =-86.657t m , M 4

11、= -78.1822tM5 二86.657t m , M 6 - -63.26t m , M7 - -9.47t m綜上計(jì)算知：計(jì)算以支點(diǎn)2-3,3-4段受力最不利驗(yàn)算切面應(yīng)力。對(duì)于支點(diǎn)2, 3 （下式中M2,M3均取正值）其簡(jiǎn)圖如下12 39.1 |-342_ 39-1 - |23川川川H川川由 'M2 =0R3 5 M 2 = M 3 q2 52R3 =102.428t , R2 =93.072t對(duì)于支點(diǎn)3, 4'39 1 疋52由' M4=0, R45 86.657 =78.1822二 R4 =96.055t , r3 = 99.44t對(duì)于支點(diǎn)2-3，計(jì)算M23

12、（跨中）對(duì)跨中 ' M 中=0 , R2 2.5 = M 2363.267391 8二 M 23 =47.2255t m對(duì)于支點(diǎn)3-4，由v M中=039.1 52R3 2.5 = M 34 亠86.6578二 M 34 =39.7555t m由結(jié)構(gòu)對(duì)稱性可知，對(duì)于支點(diǎn) 3反力最大，&二R3 R； =201.87t正彎矩M23 = 47.2255t m最大，負(fù)彎矩 M3 - -86.657t m最大2）強(qiáng)度驗(yàn)算（以M3計(jì)算）查2156a工字鋼截面模量Wx = 2 2342cm4M386.657 105Wx 一 2 2342=1850kg/cm2 ：!I-2150kg/cm2強(qiáng)度

13、合格。3）工字鋼剛度驗(yàn)算工字鋼支點(diǎn)3-4處變形最大，查得lx =2 65576cm45ql4384 EI-0.06422(M 3 M4)lEI5 391 5004（86.657 78.1822） 105 5002660.0642384 2.1 102 655762.1 102 65576=1.155 - 0.961 二 0.194cm ： f !1.25cm400撓度合格。四. 鋼管720 8mm的抗壓抗彎驗(yàn)算（傾斜度最大的鋼管）取鋼管節(jié)間長(zhǎng)8.3m計(jì)算，驗(yàn)算跨中中排鋼管受力合計(jì)201.87t計(jì)算計(jì)算簡(jiǎn)圖如下 鋼管eH /偏心距e=0.32m720X 8mmw 0.64m鋼管中部產(chǎn)生彎矩：M

14、二N e= 201.87 0.32 = 64.5984t m鋼管抗彎應(yīng)力：Wx =0.7854 d2 3257.21cm3MWx564.5984 103257.21=1983.2kg/cm2 ： A I - 215kg/cm2基于以上計(jì)算中間排鋼管可以選用800 8mm以偏安全。800 8mm鋼管：；一 645984F = 1606.4kg/cm2 ：上丨-1700kg/cm2可用。五. 支架截面驗(yàn)算（橫梁在縱梁之上）1 .橫梁2I25a （ 12組）在縱梁之上的工字鋼強(qiáng)度及剛度驗(yàn)算1）結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)力計(jì)算：由（三）計(jì)算知：橫梁在縱梁之上，采用12組2125a工字鋼作橫梁,按總荷載p3二p1 =1

15、800t驗(yàn)算，每組工字鋼承受150t的壓力。其線荷載 q3 =150t/25.806m =5.81t/m =58.1kg/cm其受力簡(jiǎn)圖如下:3- 5.81 -3 5.811丄Abl 0 = 0A【2.9mB1C D1.EFG5m5m5m5m| 2.9mg!l 78=0土8對(duì)卜 | L |r25.80m按7跨連續(xù)梁計(jì)算，計(jì)算方法同（三）經(jīng)計(jì)算得：Ma=-1.408t m , Mb=-9.4t m , M-12.877t m ,Md =T1.6177t m , M-12.87t m , M - - 9.4t m , M g =-1.408t mRd =30t , M be - -7.018t m

16、 , M cd = 5.907t m由結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性知，對(duì)于支點(diǎn)c、e的反力最大，Re=30t，正彎矩Mbe =7.018t m最大，負(fù)彎矩 Me 二 T2.877t m 最大2）2l25a工字鋼的強(qiáng)度驗(yàn)算（以Me = -12.877t m計(jì)算）查2125a工字鋼的截面特性得:lx =2 50 1 71 003cm4Wx =2 401.36 = 802.72cm3 ,Wx-12.877 105802.72=1604kg/cm2 ： A I-2150kg/cm2強(qiáng)度滿足要求3) 2l25a工字鋼的剛度驗(yàn)算工字鋼支點(diǎn)c, d段變形最大5q3l384EI0.0642(MMd)l-0.0642 (12.

17、87711.617) 105500262.1 101003445 5.81 5006384 2.1 1010034= 2.243-1.867 = 0.377cm ： f -1.25cm4002125a工字鋼的撓度滿足要求。2 .縱梁2I45a工字鋼強(qiáng)度、剛度驗(yàn)算：縱梁5組2145a工字鋼共同承受p4 =1816.45t 荷載。1)構(gòu)件內(nèi)力計(jì)算其每組2145a工字鋼承受荷載P4 =1816.45t/5 =363.29t，其受力狀況簡(jiǎn)化為如下計(jì)算，其線荷載q4 =51.9t/m =519kg/cm，如下圖：-51.9 I?SBHjI|,|同樣按二跨連續(xù)梁的三彎矩方程和疊加原理計(jì)算知:贅余力矩：M

18、j = M q M m式中：M q為均布何載產(chǎn)生的贅余力M m為兩端懸臂產(chǎn)生的贅余力經(jīng)計(jì)算知：Mq 二-58.39t m ,M m = 3.25t m利用疊加原理知：Mj二Mq Mm 55.14t m計(jì)算支點(diǎn)反力及跨中彎矩，（M j數(shù)值取正值）Rh 3 M jq4 3.522Rh 3 55.14 =51.9 3.522計(jì)算得：Rh =87.58t，Rj -94.07t由對(duì)稱性可知：比=188.135tRh 1.75 二 M Hj2q 2.252MHj = 21.893t m2）2l45a工字鋼強(qiáng)度驗(yàn)算（以負(fù)彎矩 Mj = 55.14t m計(jì)算）查2145a工字鋼的截面特性:Wx =2 1500.4 = 3000.8cm3，lx =2 3375967 5 1cfri4由:M j55.14 1053 0 08)二 1 8 35kg/cm2