鋼箱臨時支墩受力驗(yàn)算

1、鋼箱臨時支墩施工方案一、計算依據(jù)1、路橋施工計算手冊（人民交通出版社出版）2、公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ041-2000）3、橋涵（人民交通出版社出版）4、北京市市政工程設(shè)計研究總院下發(fā)的設(shè)計圖紙二、結(jié)構(gòu)形式臨時支墩A、B、D采用碗扣支架，立桿間距30X 30cm，橫桿步 距60cm/道，上下設(shè)置頂托和底托，頂托上順橋向30cm/道布設(shè)20a 工字鋼，20a工字鋼上橫橋向布設(shè)40a工字鋼，40a工字鋼上布設(shè)砂 箱。臨時支墩C采用鋼管支架，鋼管采用400無縫鋼管，底部及頂 部用2cm厚鋼板封口，用法蘭盤與基礎(chǔ)連接在一起。鋼管頂部縱橫 向各擺放一層40a工字鋼，每層均由3根40a工字鋼焊接成一整

2、體。 工字鋼上擺放砂箱，每片鋼箱擺放4個砂箱。三、荷載根據(jù)北京市市政工程設(shè)計研究總院下發(fā)的橋梁工程施工圖紙（第 四冊下），鋼箱臨時支墩A、B、C、D墩頂反力如下：Z152Z155軸北半幅臨時支墩編號ABCD墩頂反力（T）154140250130Z152-Z155軸南半幅臨時支墩編號ABCD墩頂反力（T）130130280140從以上表格可以看出，鋼箱臨時支墩A、B、D中，北半幅臨時 支墩A墩頂反力最大，為154T。為保證結(jié)構(gòu)安全，碗扣支架驗(yàn)算中， 以北半幅臨時支墩A作為驗(yàn)算對象。鋼箱臨時支墩C中，南半幅臨時支墩C墩頂反力最大，為保證 結(jié)構(gòu)安全，鋼管支架驗(yàn)算中，以南半幅臨時支墩 C作為驗(yàn)算對象。

3、四、碗扣支架驗(yàn)算（一）砂箱受力計算根據(jù)圖紙設(shè)計，北半幅鋼箱臨時支墩A墩頂反力為154T，施工機(jī) 具、人員及材料集中荷載考慮55T，北半幅鋼箱臨時支墩A墩頂最大 反力209T，即2090KN,安全系數(shù)取1.2，則墩頂最大反力：q=2090 X1.2=2508KN碗扣支架墩頂反力由四個砂箱承受，則每個砂箱需要承受2508： 4=627KN的力，即62.7T。根據(jù)試驗(yàn)，砂箱允許壓力為120T，滿足 要求。（二）40a工字鋼受力驗(yàn)算結(jié)構(gòu)模型簡化根據(jù)結(jié)構(gòu)模型建立力學(xué)模型如下由結(jié)構(gòu)計算軟件計算得429970.22 429970.22197029.78197029.78I Hill IHill II-488

4、38.4II Hill47i20615800.698838.49III 1111-15800 .fi7402 _06-197029.78-197029.78-429970.22 -429970.22剪力圖（KN）由彎矩圖可知：Mmax=28.35KN.m根據(jù)路橋施工計算手冊查得：40a工字鋼Wx=1085.7cm3O =M/W=28.35X 1000X 1000/（3 X 1085.7X 1000）=8.7MPa O =210MPa可）f = * = Ex 1003、2003= 4.5 x 10S f =、0.75 mm （可）3 EI l33 x 2.1 x 105 x 3 x 217140

5、000 x 300 3400（三）20a工字鋼受力驗(yàn)算由40a工字鋼剪力圖可知，第3結(jié)點(diǎn)處和第9結(jié)點(diǎn)處20a工字鋼 受集中荷載最大，為 429.97022+197.02978=627KN結(jié)構(gòu)模型簡化3C57.539：34523%j靜5pc113TESEZj1442*30根據(jù)結(jié)構(gòu)模型建立力學(xué)模型如下,就.57.5.3%狒3北.句31627KN627KN6E7KN 6E7KN-II11 1111 111 1111 I I 1111 I 111111 I I 11由結(jié)構(gòu)計算軟件計算得彎矩圖（N.m）491451.54 49M5EM7 491765.371奶46-431765.37 -aPfiE13B

6、 -431451.54剪力圖（N）由彎矩圖可知：Mmax=22.53KN.m根據(jù)路橋施工計算手冊查得：20a工字鋼Wx=236.9cm3O =M/W=22.53X 1000X 1000/(236.9X 1000)=95.1MPaO =210MPa可）pa3b3627000 x75 3x 225 3m300f = 1ET = 3 x 2.1 x 105 x 23690000 x 3 0 0 3 = 7-5 X 10N=20.91KN （可）（五）基礎(chǔ)驗(yàn)算碗扣支架基礎(chǔ)采用C25砼澆筑成條形基礎(chǔ)，條形基礎(chǔ)長13.2m， 寬3m，高1m。底托鋼板面積120X 120=14400mm，底托承受支架 立桿

7、傳遞的集中荷載20.91X 1000=20910N。O =N/A=20910/14400=1.5MPaO =25MPa （可）（六）地基驗(yàn)算地基采用級配砂礫石進(jìn)行換填，換填深度0.7m。碗扣支架基礎(chǔ)為 13.2X3=39.62，承受的荷載為 2508X1000X2=5016000N。O =N/A=5016000/（39.6*106）=0.13MPaO =0.4MPa （可）五、鋼管支架鋼管采用Q 40無縫鋼管，每片鋼箱采用6根鋼管支撐，鋼管上 口及下口均采用2cm厚鋼板封口。鋼管采用10號工字鋼設(shè)置連桿， 上下步距2m。（一）砂箱受力計算根據(jù)圖紙設(shè)計，南半幅鋼箱臨時支墩C墩頂反力為280T，施

8、工機(jī) 具、人員及材料集中荷載考慮55T，南半幅鋼箱臨時支墩C墩頂最大 反力 335T，即 3350KN，考慮 1.2 倍安全系數(shù)，q=3350X 1.2=4020KN。每片鋼箱反力由四個砂箱承受，則每個砂箱需要承受 4020/4=1005KN的力，即100.5T。經(jīng)過試驗(yàn)，每個砂箱可以承受120T 的力，滿足要求。（二）砂箱下工字鋼驗(yàn)算結(jié)構(gòu)模型簡化0 14 0C 二 1 ,根據(jù)結(jié)構(gòu)模型建立力學(xué)模型如下由結(jié)構(gòu)力學(xué)計算軟件計算得：砂箱下工字鋼彎矩、剪力、撓度變 形均為零。砂箱底部鋼板尺寸為 30X 30cm,工字鋼軸向應(yīng)力O =N/A=1005000/ （300X10.5X3） =106.4MPa

9、O =200MPa （可）（三）鋼管上工字鋼驗(yàn)算結(jié)構(gòu)模型簡化根據(jù)結(jié)構(gòu)模型建立力學(xué)模型如下10050001005000由結(jié)構(gòu)力學(xué)計算軟件計算得：砂箱下工字鋼彎矩、剪力、撓度變 形均為零。工字鋼軸向應(yīng)力O =N/A=1005000/( 142X 3X 10.5X 3) =75MPaO =200MPa (可)(四)9 40cm鋼管受力驗(yàn)算鋼管采用9 40cm無縫鋼管，壁厚1cm。截面面積 A=3.14X(2002-1902)=12246mm2；截面慣性矩 1=3.14X(2004-1904)/4=2.3 X108mm4；截面抵抗矩 W=3.14X(2004-1904)/ (4X200) =1.16X 106mm3；回轉(zhuǎn)半徑 i=4002 + 3802 _ 1379頗.3/ mm4單根鋼管承受工字鋼傳遞來的集中荷載N=1005KN, O =N/A=1005000/12246=82.1MPaO =200MPa (可)鋼管穩(wěn)定性驗(yàn)算:鋼管自由長度為2000mm承受工字鋼傳遞來的 集中荷載N=1005KN,長細(xì)比入=l/i=2000/137.9=14.5查路橋施工 計算手冊附錄三，得p =0.897,那么有N= 9 AO =0.897X 12246 X200=2196KN由NN，滿足要求(五