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文檔簡介

1、xx-xxx高速公路遵化至xxx段卑水鐵路、黃遷線分離立交0#塊支架設計計算書 編制: 審核: 審批: xxxxx有限公司xx高速公路遵秦段B1標項目經理部二二二年八月連續(xù)梁0#塊專項施工方案卑水鐵路、黃遷線分離立交主橋0#塊支架計算書1 概述1.1 設計概況K54+631.804卑水鐵路、黃遷線分離立交主橋跨越卑水鐵路,主橋上部結構為65+110+65m預應力砼變截面連續(xù)箱梁。箱梁采用單箱單室斷面,箱梁頂板寬16.7m,底板寬8.5m,箱梁頂板設3%橫坡,底板水平。墩頂0#梁段長11m,與兩主橋墩組成2個T型懸臂梁,各分為14對梁段,懸臂施工段總長為48.5m。墩頂箱梁高為7m,箱梁高度按1

2、.5次拋物線變化。箱梁頂板厚28cm,0#梁段底板厚度由根部85cm漸變?yōu)?0.1cm、腹板厚度95cm。主墩墩身為矩形實心墩,平面尺寸為9.94.5m,高度分別為:12#左墩為8.39m,12#右墩為8.834m,13#左墩為8.497m,13#右墩為8.941m。承臺平面尺寸為1212m。單個0#梁段砼方量為435.5方。1.2 0#梁段支架設計概況主橋0#塊支架形式采用梁、柱及預埋牛腿結構,其中鋼管立柱兼做掛籃懸澆施工時的臨時錨固體系,用以保證在懸臂澆筑施工時的不平衡力矩下的施工安全。支架結構為0#梁段每端部橫向設置4根63010鋼管立柱,在墩身縱向側面的預埋鋼板上橫向設置4個牛腿,在鋼

3、管柱頂和牛腿上設置卸落設備砂箱,在牛腿的砂箱和鋼管柱的砂箱上分別設置一根2HN50020010/16主橫梁,在箱梁底板下主橫梁上設置2HN3001506.5/9/HN3001506.5/9主縱梁,主縱梁與主橫梁間設置調平鋼墊塊并焊接于主縱梁支點位置,其上設置橫向分配梁I12.6(間距80cm),其上安裝底模。懸臂梁段翼板下支架為:在2根主橫梁上設置2根翼板下縱梁HN2501256/9,因牛腿主橫梁頂面標高低于鋼管柱上主橫梁頂面標高,在牛腿主橫梁頂面翼板下縱梁支點位置設置調平鋼墊塊,使翼板下縱梁水平,其上設置側模支撐框架,縱向間距200cm。主墩兩側箱梁翼板下支架為:在墩身橫向側面每側設置2個三

4、角托架,托架上設置4根翼板下縱梁HN2501256/9,縱向間距90cm。懸臂梁段翼板下縱梁和三角托架翼板下縱梁單獨設置,相互不連續(xù)。支架設計圖見下圖。為抵消連續(xù)梁掛籃懸澆施工中產生的不平衡力矩,確保施工安全和梁體安全質量,必須進行臨時錨固設計。因懸澆過程中產生的不平衡力矩很大,考慮施工安全和施工的方便,臨時錨固擬采用在主墩懸支座兩側設置臨時支墩,將連續(xù)梁梁體與橋墩進行臨時錨固,每個支墩平面尺寸為8.340.7m,每個支座內設置248根32HRB400螺紋鋼筋,在梁體和墩身內帶直鉤的錨固長度為1m,支座采用C50混凝土中間加10cm M40硫磺砂漿,在硫磺砂漿層埋設電阻絲,臨時支墩在與墩身頂面

5、和箱梁底面接觸部位設置油毛氈等隔離層,便于臨時支墩的拆除。0#塊箱梁分2次澆筑,第一次澆筑至腹板與翼板交界高度,第二次澆筑剩余部分,但本驗算書按一次澆筑進行計算,主要對各構件的強度、剛度及穩(wěn)定性進行驗算。2 計算依據(jù)1)K54+631.804卑水鐵路、黃遷線分離立交主橋設計圖;2)公路橋涵施工技術規(guī)范(JTG/T3650-2020);3)鋼結構設計標準(GB50172017);4)鋼結構設計規(guī)范(GB502042015);5)混凝土結構設計規(guī)范(GB500102019);6)公路橋涵施工技術規(guī)范實施手冊;7)結構力學、材料力學;8)路橋施工計算手冊。3 主要材料技術參數(shù)1)鋼筋砼自重:G砼=2

6、6KN/m;2)鋼材彈性模量:E=2.1105Mpa;3)材料允許應力:A3鋼:抗拉、抗壓、抗彎應力=205Mpa;剪應力=120Mpa。Q345鋼:抗拉應力=265Mpa;剪應力=155Mpa;端面承壓強度設計值fcb=400MPa。三級焊縫:角焊縫強度設計值fwf=160MPa.8.8級承壓型高強螺栓:抗拉應力=400Mpa;抗剪應力=250Mpa.4 0#塊支架受力分析4.1荷載計算1)計算參數(shù)取值說明(1) 鋼筋砼容重G砼:取26KN/m;(2) 模板及支架自重G模:取5KN/m2;(3) 施工人員及施工機具荷載G施:取2KN/m2;(4) 澆筑和振搗砼時產生的荷載G傾:取2KN/m2

7、;(5) 砼超灌系數(shù):取1.052) 荷載計算荷載標準值:按根部最大斷面沿橋梁縱向截取1m計算荷載,橫向由一側向中心線按照轉折點依次編號,砼荷載則有:G1=1.050.226=5.46KN/m;G2=1.050.826=21.84KN/m;G3=1.05726=191KN/m;G4=1.051.9526=53.24KN/m;G5=1.051.5926=43.41KN/m;G6=1.051.1326=30.85KN/m。荷載組合一:計算強度及穩(wěn)定性時 q1=1.2(5.46+5+2+2)=17.4KN/m; q2=1.2(5.46+5+2+2)=37KN/m; q3=1.2(5.46+5+2+2

8、)=240KN/m; q4=1.2(5.46+5+2+2)=74.7KN/m; q5=1.2(5.46+5+2+2)=62.9KN/m; q6=1.2(5.46+5+2+2)=47.8KN/m.荷載組合二:計算剛度時 q1=1.2(5.46+5)=10.5KN/m; q2=1.2(5.46+5)=26.8KN/m; q3=1.2(5.46+5)=196KN/m; q4=1.2(5.46+5)=58.2KN/m; q5=1.2(5.46+5)=48.4KN/m; q6=1.2(5.46+5)=35.8KN/m.3) 箱梁底板下主縱梁上分配梁計算取縱向1延米荷載組合一、組合二加載,計算的各支點反力

9、即為主縱梁每延米的的強度和剛度計算的荷載值??v向每延米長度橫向分配梁受力簡圖(單位:KN/m)縱向每延米長度橫向分配梁反力圖(單位:KN)縱向每延米長度橫向分配梁組合應力(單位:KN/m2) 根據(jù)計算結果,橫向分配梁采用I12.6,間距按800mm布置,最大組合應力為195.30.8=156.2MPa205MPa,強度滿足要求,最大變形為1.3mm1000/400=2.5mm,剛度滿足要求。4)翼板下縱梁荷載計算按在翼板側模支撐框架下設置2根縱梁,間距為200cm。以翼板上縱梁為支點,縱向1延米荷載組合一加載,計算的各支點反力即為主縱梁每延米的荷載值。強度計算時翼板下縱梁縱向1m寬度受力圖示(

10、單位:KN/m)強度計算時翼板下縱梁縱向1m寬度反力圖(單位:KN/m)剛度計算時翼板下縱梁縱向1m寬度反力圖(單位:KN/m)5)主縱梁荷載計算(1)強度計算時:作用在底板下各根主縱梁上的荷載表:主縱梁編號1234567荷載(KN/m)164.8132.67572.575132.6164.8作用在翼板下各根主縱梁上的荷載表:主縱梁編號12荷載(KN/m)45.525.7(2)剛度計算時:作用在底板下各根主縱梁上的荷載表:主縱梁編號1234567荷載(KN/m)142.597.759.453.359.497.7142.5作用在翼板下各根主縱梁上的荷載表:主縱梁編號12荷載(KN/m)36.61

11、5.94.2主縱梁計算1)主縱梁1(2HN3001506.5/9) (1)強度計算強度計算時主縱梁1受力圖示(單位:KN/m)強度計算時主縱梁1反力圖(單位:KN)強度計算時主縱梁1彎矩圖(單位:KNm)強度計算時主縱梁1剪力圖(單位:KN)強度計算時主縱梁1(2HN3001506.5/9)組合應力(單位:KN/m2)(2)剛度計算剛度計算時主縱梁1受力圖示(單位:KN/m)主縱梁1變形圖(單位:m)2)翼板下主縱梁計算(1)主縱梁1:強度計算強度計算時主縱梁1受力圖示(單位:KN/m)強度計算時主縱梁1反力圖(單位:KN)強度計算時主縱梁1彎矩圖(單位:KNm)強度計算時主縱梁1剪力圖(單位

12、:KN)強度計算時主縱梁1組合應力(單位:KN/m2)剛度計算剛度計算時主縱梁1受力圖示(單位:KN/m)剛度計算時主縱梁1反力圖(單位:KN)主縱梁1變形圖(單位:m)3)各主縱梁強度和變形計算結果箱梁底板下各主縱梁(按對稱一半列表)強度和變形計算結果表主縱梁編號1234主縱梁規(guī)格型號2HN3001506.5/92HN3001506.5/9HN3001506.5/9HN3001506.5/9強度計算時支點反力(KN)R1=256R2=313R1=180R2=220R1=115R2=140.5R1=104R2=127最大彎矩(KNm)12386.755.350.1最大組合應力(MPa)133.

13、393.8121.5110撓度(mm)3222剛度計算時支點反力(KN)R1=208.4R2=254.7R1=142.9R2=174.6R1=86.9R2=106.2R1=78R2=95.3懸臂段翼板下各主縱梁強度和變形計算結果表主縱梁編號12主縱梁規(guī)格型號HN2501256/9HN2501256/9強度計算時支點反力(KN)R1=65.2R2=82.6R1=36.8R2=46.7最大彎矩(KNm)33.719最大組合應力(MPa)108.961.5撓度(mm)1.20.5剛度計算時支點反力(KN)R1=52.5R2=66.5R1=22.8R2=28.9各主縱梁最大組合應力max=133.3M

14、Pa=205Mpa,滿足要求。各主縱梁最大變形fmax=3mm2500/400=6.3mm,滿足要求。4.3主橫梁計算1)牛腿上主橫梁1(2HN500x200x10/16)主橫梁模型圖(1)強度計算強度計算時主橫梁1受力圖示(單位:KN)強度計算時主橫梁1反力圖(單位:KN)強度計算時主橫梁1彎矩圖(單位:KNm)強度計算時主橫梁1剪力圖(單位:KN)強度計算時主橫梁1組合應力圖(單位:KN/m2)(2)剛度計算主橫梁1變形圖(單位:m)主橫梁1最大組合應力max=74.5MPa=205Mpa,滿足要求。主橫梁1最大變形fmax=5.3mm4100/400=10.3mm,滿足要求。2)鋼管柱上

15、主橫梁2(2HN500x200x10/16)主橫梁模型圖(1)強度計算強度計算時主橫梁2受力圖示(單位:KN)強度計算時主橫梁2反力圖(單位:KN)強度計算時主橫梁2彎矩圖(單位:KNm)強度計算時主橫梁2剪力圖(單位:KN)強度計算時主橫梁2組合應力圖(單位:KN/m2)(2)剛度計算剛度計算時主橫梁2受力圖示(單位:KN)主橫梁2變形圖(單位:m)主橫梁2最大組合應力max=112.8MPa=205Mpa,滿足要求。主橫梁2最大變形fmax=11mm4100/400=10.3mm,滿足要求。4.4牛腿計算1) 牛腿預埋件計算牛腿受最大豎向力414KN,按豎向力570KN、受力點距預埋鋼板距

16、離0.25m進行計算。預埋件A屬于一個彎剪預埋件,其受力簡圖如下圖所示:(1)計算條件彎矩設計值M:142.50kNm軸力設計值N:0.00kN剪力設計值V: 570.00kN力的正方向如圖所示直錨筋層數(shù):4 層間距b1:210mm直錨筋列數(shù):2 列間距b:200mm錨板厚度t:25mm 錨板寬度B:350mm錨板高度H:780mm 最外層錨筋之間距離z:630mm結構重要性系數(shù)0 :1.1 層數(shù)影響系數(shù)r :0.85地震作用 :不考慮錨筋級別:Q235, fy=235.00 N/mm2直錨筋直徑d:取角鋼回轉半徑i=22.8mm砼強度等級:C40, fc=19.10 N/mm2, ft=1.

17、71 N/mm2(2)錨筋截面面積驗算 錨板受剪承載力系數(shù)v: 根據(jù)混凝土規(guī)范9.7.2-5計算: 錨板彎曲變形折減系數(shù)b: 根據(jù)混凝土規(guī)范9.7.2-6計算: 直錨筋面積驗算: 在剪力、軸力、彎矩的組合作用下,直錨筋的計算截面積按照混凝土規(guī)范 式 9.7.2-1 及 式9.7.2-2計算,并取其中較大值: =6139.36mm2 =3498.89mm2計算面積= max6139.36, 3498.89 =6139.36mm2 直錨筋實配面積As = 81150 = 9200mm2 6139.6mm2 滿足系數(shù)= 92006139.6 = 1.5 滿足要求。(3)錨固長度: 根據(jù)混凝土規(guī)范 9

18、.7.4, 受彎直錨筋錨固長度la: 實際錨固長度取650mm.(4)構造要求 錨筋間距b、b1和錨筋至構件邊緣的距離c、c1: 根據(jù)混凝土規(guī)范 9.7.4: b、cmax3d,45=66mm 受剪構件,b1、c1max6d,70=132mm,且b、b1300mm 由此得: 300mmb=200mm66mm 滿足要求 300mmb1=210mm132mm 滿足要求 c66mm,c1132mm 錨板: 根據(jù)混凝土規(guī)范 9.7.4 要求, 最外層錨筋中心到錨板邊緣的距離 max2d,20 = 44mm 寬度B=350mmBmin=442+200(2-1)=288mm 滿足要求 高度H=780mmH

19、min=442+210(4-1)=718mm 滿足要求 根據(jù)混凝土規(guī)范 9.7.1, 錨板厚度不宜小于錨筋直徑的0.6倍, 受拉和受彎預埋件的錨板厚度尚宜大于b/8 厚度t=25mmtmin=max0.6d, b/8=25mm 滿足要求 焊縫: 連接采用沿全周施焊的角焊縫連接,轉角處連續(xù)施焊,沒有起弧和落弧所引起的焊口缺陷,焊縫高度不宜小于8mm。 擋板: 在角鋼錨筋末端應加焊10010016mm擋板。2) 牛腿焊縫計算 按照工字型焊縫計算,1個工字型焊縫承擔剪力和彎矩的1/2.(1)控制參數(shù) 連接類型:彎矩、剪力共同作用下的工字形連接(角焊縫):hf1=8(mm) 焊接方法:手工焊; 焊條型

20、號:E43型焊條; 焊件材料:Q235; 焊縫等級:三級; 焊縫類型:角焊縫 是否采用引弧板:否(2)材料強度(N/mm2) 焊件抗壓強度:205.0; 焊件抗拉強度:205.0; 焊件抗彎強度:205.0; 焊件抗剪強度:120.0; 焊縫抗壓強度:160.0; 焊縫抗拉強度:160.0; 焊縫抗剪強度:160.0(3)基本參數(shù) 翼緣寬度w=155.0(mm); 翼緣厚度t=20.0(mm) 腹板寬度tw=20.0(mm); 截面高度h=700.0(mm) 焊件厚度t1=20.0(mm); 翼緣焊縫焊角尺寸hf1=8.0(mm) 腹板焊縫焊角尺寸hf2=8.0(mm);荷載設計值產生的彎矩M

21、=57.0(kN-m) 荷載設計值產生的軸力N=0.0(kN);荷載設計值產生的剪力V=285.0(kN)(4)分析結果 翼緣有效寬度w1=139.0(mm) 正面角焊縫強度設計值增大系數(shù)f=1.22上部分析結果 翼緣外側由M 引起的應力=27.8(N/mm2) 翼緣外側由N+M 引起的應力=27.8(N/mm2)ffw=160.0(N/mm2) 翼緣內側由M 引起的應力=25.8(N/mm2) 翼緣內側由V 引起的應力=38.2(N/mm2) 翼緣內側由N+M 引起的應力=25.8(N/mm2)ffw=160.0(N/mm2) 翼緣內側由N+M+V 引起的折算應力=46.1(N/mm2)ff

22、w=160.0(N/mm2)4.2 下部分析結果 翼緣外側由M 引起的應力=-27.8(N/mm2) 翼緣外側由N+M 引起的應力=27.8(N/mm2)ffw=160.0(N/mm2) 翼緣內側由M 引起的應力=-25.8(N/mm2) 翼緣內側由V 引起的應力=38.2(N/mm2) 翼緣內側由N+M 引起的應力=25.8(N/mm2)ffw=160.0(N/mm2) 翼緣內側由N+M+V 引起的折算應力=46.1(N/mm2)ffw=160.0(N/mm2)4.5鋼管柱計算1、臨時錨固設計計算詳見墩頂臨時錨固簡算書。2、鋼管柱穩(wěn)定性計算1)輸入數(shù)據(jù)(1)基本信息截面類型無縫鋼管:d=63

23、0(mm)鋼材牌號Q235寬厚比等級S1級d(mm)630t(mm)10構件長度(m)7.900x1.00y1.00(2)荷載信息恒載分項系數(shù)1.30活載分項系數(shù)1.50活載調整系數(shù)1.00是否考慮自重是軸向恒載標準值(kN)805.000軸向活載標準值(kN)5.000偏心距Ex(cm)0.0偏心距Ey(cm)0.0(3)端部約束信息 X-Z平面內頂部約束類型:簡支 X-Z平面內底部約束類型:固定 X-Z平面內計算長度系數(shù):0.80 Y-Z平面內頂部約束類型:簡支 Y-Z平面內底部約束類型:固定 Y-Z平面內計算長度系數(shù):0.802)計算結果(1)截面幾何特性 根據(jù)鋼結構設計手冊(上冊)(第

24、三版)“16 鋼材的規(guī)格及截面特性”,查表得: 全截面:面積(cm2)194.779慣性矩Ix(cm4)93615.497慣性矩Iy(cm4)93615.497抵抗矩Wx1(cm3)2971.921抵抗矩Wy1(cm3)2971.921抵抗矩Wx2(cm3)2971.921抵抗矩Wy2(cm3)2971.921回轉半徑ix(cm)21.92回轉半徑iy(cm)21.92 根據(jù)鋼結構標準第條,得: 塑性發(fā)展系數(shù)x1: 1.15 塑性發(fā)展系數(shù)x2: 1.15 塑性發(fā)展系數(shù)y1: 1.15 塑性發(fā)展系數(shù)y2: 1.15(2)材料特性 構件截面的最大厚度:10.00(mm) 抗拉強度:215.00(N

25、/mm2) 抗壓強度:215.00(N/mm2) 抗彎強度:215.00(N/mm2) 抗剪強度:125.00(N/mm2) 屈服強度:235.00(N/mm2) 抗拉強度最小值:375.00(N/mm2) 密度:7850.00(kg/m3)(3)荷載設計值 全柱自重G:1.300.0194787.9007850.0009.81=15404.636N=15.405kN (4)強度信息 min/f=0.252 截面到構件頂端的距離: 0.000(m) max/f=0.255 截面到構件頂端的距離: 7.900(m) 最不利位置強度應力按鋼結構標準公式(7.1.1-1) 到構件頂端的距離: 7.9

26、00(m) 計算荷載 N:1069.405kN |/f=|54.904|/215=0.2551.00,滿足。3) 穩(wěn)定信息(1)繞X軸彎曲穩(wěn)定性驗算: 根據(jù)鋼結構標準第條,得:長細比=l0/i=6.320/0.2192=28.828 軸心受壓構件截面分類(按受壓特性): a類 軸心受壓整體穩(wěn)定系數(shù),根據(jù)鋼結構標準附錄D.0.5 計算得:x=0.965 min/f=0.261 截面到構件頂端的距離: 0.000(m) max/f=0.265 截面到構件頂端的距離: 7.900(m) 繞X軸最不利位置穩(wěn)定應力按鋼結構標準公式(7.2.1) /f=56.907/215=0.2651.00,滿足。(2

27、)繞Y軸彎曲穩(wěn)定性驗算: 根據(jù)鋼結構標準第條,得:長細比y=l0y/iy=6.320/0.2192=28.828 軸心受壓構件截面分類(按受壓特性): a類 軸心受壓整體穩(wěn)定系數(shù),根據(jù)鋼結構標準附錄D.0.5 計算得:y=0.965 min/f=0.261 截面到構件頂端的距離: 0.000(m) max/f=0.265 截面到構件頂端的距離: 7.900(m) 繞Y軸最不利位置穩(wěn)定應力按鋼結構標準公式(7.2.1) /f=56.907/215=0.2651.00,滿足。4)分析結果 構件安全狀態(tài): 強度滿足要求,穩(wěn)定滿足要求。 4.6翼板下縱梁計算以翼板上縱梁為支點,縱向1延米荷載組合一加載

28、,計算的各支點反力即為主縱梁每延米的荷載值。強度計算時翼板下縱梁縱向1m寬度受力圖示(單位:KN/m)強度計算時翼板下縱梁縱向1m寬度反力圖(單位:KN/m)1)主墩一側翼板下縱梁計算縱梁從腹板一側向外依次編號為縱梁1、縱梁2、縱梁3、縱梁4。(1)縱梁1(HN2501256/9) 強度計算強度計算時翼板下縱梁1受力圖示(單位:KN/m)強度計算時翼板下縱梁1反力圖(單位:KN/m)強度計算時翼板下縱梁1彎矩圖(單位:KNm)強度計算時翼板下縱梁1剪力圖(單位:KN)強度計算時翼板下縱梁1組合應力圖(單位:KN/m2)剛度計算按照強度計算荷載計算,結果偏安全。(2)縱梁2(HN2501256/

29、9) 強度計算R1=R2=57.8KN; Mmax=13.9KNm; 最大組合應力max=44.9MPa剛度計算最大變形fmax=1.6mm。(3)縱梁3(HN2501256/9) 強度計算R1=R2=53.1KN; Mmax=12.8KNm; 最大組合應力max=41.2MPa剛度計算最大變形fmax=1.5mm。(4)縱梁4(HN2501256/9) 強度計算R1=R2=70.7KN; Mmax=17KNm; 最大組合應力max=54.9MPa剛度計算最大變形fmax=2mm。2)主墩一側翼板縱梁下三角托架計算 橫梁采用228b、斜撐采用225a,斷面形式如下圖:翼板縱梁下三角托架受力圖示

30、(單位:KN)(1)midas計算結果如下 翼板縱梁下三角托架反力圖(單位:KN) 翼板縱梁下三角托架變形圖(單位:m)三角托架組合應力圖(單位:KN/m2) 三角托架橫梁組合應力圖 三角托架斜撐組合應力圖(單位:KN/m2)三角托架橫梁彎矩圖(單位:KN.m)三角托架橫梁剪力圖(單位:KN)三角托架橫梁軸力圖(單位:KN)三角托架斜撐彎矩圖(單位:KN.m)三角托架斜撐剪力圖(單位:KN)三角托架斜撐軸力圖(單位:KN)(2)橫梁計算橫梁最大拉應力為:205MPa,滿足要求。最大剪應力為: ,滿足要求。(3)斜撐計算 整體穩(wěn)定性驗算三角托架斜撐為雙肢格構式構件,25a凈距為17.4 cm,長

31、度L=442cm,按照L=500cm計算,采用綴板,綴板尺寸為29620010mm,與雙肢焊接,相鄰綴板間的凈距離為700mm。單根25a:Z0=2.07cm; A=34.9cm2; Ix=3370cm4; Iy=175cm4;L=500cm,A=234.9=69.8cm2,a=2.07+17.4/2=10.77cm;對虛軸y-y:Iy=2(175+10.77234.9)=8446cm4;對實軸x-x:Ix=23370=6740cm4;, ,對虛軸y-y:Iy=8446cm4;,換算長細比按長細比為55.2的b類截面查的穩(wěn)定系數(shù)=0.832 整體穩(wěn)定性計算:,Mx=15.7106N.mmW1y

32、=536000mm2,滿足要求。綴板驗算綴板尺寸為29620010mm,與雙肢焊接,相鄰綴板間的中心間距b=900mm,凈距離a=700mm。a、剛度驗算柱分肢線剛度:兩綴板線剛度之和:剛度滿足要求。b、強度驗算斜撐構件的剪力為:單側剪力:、綴板的強度驗算:綴板與分肢連接處的內力:彎矩:剪力:綴板彎應力:,綴板的抗彎強度滿足要求。綴板剪應力:,綴板的抗剪強度滿足要求。焊縫驗算:焊腳尺寸hf=8mm,焊縫長度lw=170mm。,故焊縫強度滿足要求。斜撐與橫梁間焊縫驗算焊腳尺寸hf=8mm,每條側面角焊縫(軸力平行于焊縫長度方向)長度lw=350mm,每條側面角焊縫的計算長度l=350-2hf=3

33、34mm,側面角焊縫共4條。按軸力均由側面角焊縫承擔。焊縫強度滿足要求,實際采用斜撐與橫梁連接位置均采用角焊縫全周長焊接。(4)三角托架預埋件計算計算簡圖a.計算條件 彎矩設計值M : 9.30kNm軸力設計值N : 127.70kN 剪力設計值V : 171.80kN力的正方向如圖所示 直錨筋層數(shù) : 4層間距b1 : 120mm 直錨筋列數(shù) : 3列間距b : 170mm 錨板厚度t : 25mm錨板寬度B : 440mm 錨板高度H : 500mm最外層錨筋之間距離z: 360mm 結構重要性系數(shù)0 : 1.0層數(shù)影響系數(shù)r : 0.90 地震作用 : 考慮 錨筋級別 : HPB300,

34、 fy=270.00 N/mm2 直錨筋直徑d : 20mm 砼強度等級 : C40, fc=19.10 N/mm2, ft=1.71 N/mm2b.錨筋截面面積驗算 (1)錨板受剪承載力系數(shù)v: 根據(jù)混凝土規(guī)范9.7.2-5計算: (2)錨板彎曲變形折減系數(shù)b: 根據(jù)混凝土規(guī)范9.7.2-6計算: (3)直錨筋面積驗算: 在剪力、法向拉力、彎矩的組合作用下,直錨筋的計算截面積按照混凝土規(guī)范 式 9.7.2-1 及 式9.7.2-2計算,并取其中較大值: =1844.22mm2 計算面積= max1844.22, 941.73 = 1844.22mm2 (4)根據(jù)混凝土規(guī)范 11.1.9 考慮

35、地震作用組合的預埋件,直錨筋的實配面積應比 計算面積增大25%: 直錨筋實配面積As = 12(20/2)2 = 3769.91mm2 1.251844.22 = 2305.28mm2 滿足系數(shù)= 3769.912305.28 = 1.64 滿足c. 錨固長度: 根據(jù)混凝土規(guī)范 9.7.4, 受拉直錨筋錨固長度la: 根據(jù)混凝土規(guī)范 9.7.4, 受剪直錨筋錨固長度la: la 15d = 1520 = 300mm 直錨筋錨固長度la = max505, 300 = 505mm 根據(jù)混凝土規(guī)范 11.1.9,考慮地震作用的預埋件,錨固長度應增加10% la(1+0.1)la=1.1505=55

36、6mm 實際錨固長度取560mmd.構造要求 (1)錨筋間距b、b1和錨筋至構件邊緣的距離c、c1: 根據(jù)混凝土規(guī)范 9.7.4: b、cmax3d,45=60mm 受剪構件, b1、c1max6d,70=120mm, 且b、b1300mm 由此得: 300mm b = 170mm 60mm 滿足要求 300mm b1 = 120mm 120mm 滿足要求 c 60mm, c1 120mm (2)錨板: 根據(jù)混凝土規(guī)范 9.7.4 要求, 最外層錨筋中心到錨板邊緣的距離 max2d,20 = 40mm 1)寬度B = 440mm Bmin = 402+170(3-1) = 420mm 滿足要求

37、 2)高度H = 500mm Hmin = 402+120(4-1) = 440mm 滿足要求 根據(jù)混凝土規(guī)范 9.7.1, 錨板厚度不宜小于錨筋直徑的0.6倍, 受拉和受彎預埋件的錨板厚度尚宜大于b/8 3)厚度t = 25mm tmin = max0.6d, b/8 = 22mm 滿足要求 (3)焊縫: 根據(jù)規(guī)范 9.7.1 要求,錨筋直徑d 20mm,宜采用壓力埋弧焊。 當采用手工焊時,焊縫高度不宜小于max6, 0.5d = 10.0mm (4)封閉箍筋: 根據(jù)混凝土規(guī)范 11.1.9 要求,考慮地震作用組合的預埋件,在靠近錨板 處,宜設置一根直徑不小于10mm的封閉箍筋。 (5)彎鉤

38、: 根據(jù)混凝土規(guī)范 8.3.1,采用HPB300級鋼筋,末端應做180彎鉤, 彎鉤后平直長度 3d = 60mm,作受壓鋼筋時可不做彎鉤。(5)三角托架銷接節(jié)點計算設計參數(shù) a=b=119.5mm,耳板厚度t=30mm,銷軸直徑d=50mm,d0=51mm,耳板間隙s=5mm。耳板采用Q235鋼:抗拉強度設計值f=205MPa,抗剪強度設計值fv=120MPa,端面承壓強度設計值fce=325MPa。銷軸采用Q345鋼:抗拉強度設計值f=265MPa,抗剪強度設計值fbv=155MPa,端面承壓強度設計值fcb=400MPa。橫梁連接耳板荷載參數(shù):拉力132KN,剪力132KN,共設2個耳板,

39、合力N=186.7KN,每個耳板承擔1/2的力;斜撐連接耳板荷載參數(shù):壓力132KN,剪力175KN,合力N=220KN,每個耳板承擔1/2的力。橫梁連接耳板驗算耳板兩側寬厚比b/t=3.9834,滿足構造要求;be=2t+16=76b,滿足構造要求;A=119.5mm4be/3=101.3,滿足構造要求。a、 耳板孔凈截面處抗拉強度計算 b1=min(2t+16,b-d0/3)=76,=N/2tb1=20.6MPaf=205MPa,滿足要求。b、 耳板端部截面抗拉(劈開)強度計算=N/2t(a-2d0/3)=18.3MPaf=205MPa,滿足要求。c、 耳板抗剪強度計算 Z=(a+d0/2

40、)2-(d0/2)2)1/2=142.7,=N/2tZ=11MPafv=120MPa,滿足要求。d、 銷軸承壓強度計算c=N/dt=62.7MPafce=325MPa,滿足要求。e、 銷軸抗剪強度計算銷軸受剪面數(shù)目nv=2,b=N/(nvd2/4)=24MPafbv=155MPa,滿足要求。f、 銷軸抗彎強度計算M=1292.5 KN.mm,b=32M/(1.5d3)=70.3MPaf=265MPa,滿足要求。g、 計算截面同時受彎受剪時組合強度計算(b/fb)2+(b/fvb)2)0.5=0.3071,滿足要求。(6)橫梁連接耳板底部角焊縫驗算(7)橫梁連接耳板高強螺栓驗算基本參數(shù)及構造要求

41、螺栓桿直徑d=20mm; 螺栓孔徑d0=21mm;鋼板厚度t=20mm;邊距為50mm,端距為70mm,外排中心間距設計值168mm,順內力方向中間排中心間距設計值120mm,垂直內力方向中間排中心間距設計值170mm。2d0=42mm邊距和端距設計值=50/70min4d0,8t=84mm,滿足構造要求。3d0=63mm外排中心間距=168min8d0,12t=168mm,滿足構造要求。3d0=63mm順內力方向中間排中心間距=120min12d0,18t=252mm,滿足構造要求。3d0=63mm垂直內力方向中間排中心間距=120min16d0,24t=336mm,滿足構造要求。荷載計算拉

42、力P=188KN,P與鋼板面垂線的夾角=45,P的延長線與螺栓心形偏心距e=230mm。軸心拉力N=132KN,剪力V=132KN,彎矩M=Ne=132230/1000=30.6KNm高強螺栓的單栓承載力設計值傳力摩擦面數(shù)nf=1,孔型系數(shù)k=0.85,摩擦面抗滑移系數(shù)取0.25,預拉力設計值P=125KN。單栓抗剪承載力Nvb=0.9nfkP=0.90.850.25125=23.9KN單栓抗拉承載力Ntb=0.8P=0.8125=100KN強度驗算螺栓數(shù)量n=12,a、抗拉驗算最危險點(最上一排螺栓)所受拉力Nt:Ntb=100KN,滿足要求。b、抗剪驗算剪力方向外排螺栓孔中心間距離l1=360mm15d0=315mm,=1.1-l1/15d0=0.986,抗剪承載力設計值Nvb=0.98623.9=23.57KN一個螺栓承受的剪力Nv=V/n=132/12=11.1KNNvb=23.57KN,滿足要求。c、同時承受剪力和桿軸方向拉力驗算Nv/Nvb+Nt/Ntb=0.089+0.493=0.5821,滿足要求。d、鋼板強度驗算鋼板寬度B=440mm,1排螺栓數(shù)n1=3,鋼板厚度t=20mm,對稱一側螺栓數(shù)n=6,凈截面積A0=(B-n1d0)t=(440-321)20=7540mm2按50%孔前傳力N=(1-0.5n1/n)V

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