m連續(xù)剛構(gòu)托架計算書

中鐵十三局集團(tuán)沈丹客專TJ-2標(biāo)二工區(qū)PAGE第22頁共23頁0號段托架計算書（4#、5#、6#）工程概況新建沈丹客運(yùn)專專線跨沈丹高高速公路3#特大橋起訖訖里程DK99++461.669～DK1000+708..46，橋長1246..77延米，共計30個墩臺身，29孔梁。本橋在3#墩至至8#墩處設(shè)一聯(lián)44+3**88+444m剛構(gòu)連續(xù)梁梁以25°12′00″交角上跨沈沈丹高速公路路。本連續(xù)梁梁共分97段，其中2個邊墩托架架現(xiàn)澆段、2個0#現(xiàn)澆段、2個0a#現(xiàn)澆段，其其余為掛籃懸懸澆節(jié)段。中中墩墩頂0#和0a#節(jié)段長均為10m，懸澆節(jié)段段長3m～4m，邊墩托架架現(xiàn)澆段長3.0m，中跨及次次邊跨合攏段段長均為2.0m。其中5#、6#墩0#段及4#墩0a#段采用托架架現(xiàn)澆，7#墩0a#采取鋼管支支架現(xiàn)澆。2.0號段托架架構(gòu)造0號段分二次澆澆筑，第一次次澆筑到倒角角頂處，第二二次澆筑至梁梁頂。0號段托架僅承承受第一次澆澆筑時的混凝凝土、模板、施施工荷載及翼翼緣板混凝土土荷載，第二二次澆筑的混混凝土及施工工荷載由第一一次澆筑的混混凝土承受。故0號段托架的荷載僅考慮第一次澆筑時產(chǎn)生的荷載。圖1.0號段段托架方案設(shè)設(shè)計圖0號段托架由底底模外桁架、底底模內(nèi)桁架、邊邊縱梁、橫梁梁、三角托架架、上下預(yù)埋埋件及對拉精精軋鋼筋組成成。底模內(nèi)外桁架直直接支撐底模模板，桁架內(nèi)內(nèi)弦桿采用2[14槽鋼；外弦弦桿采用2[10槽鋼；豎桿桿、斜桿均采采用[8槽鋼。邊縱梁采用I332b，支撐外側(cè)側(cè)模。橫梁A采用雙[[8槽鋼格構(gòu)式式結(jié)構(gòu),橫梁B采用雙I32b，與桁架、邊邊縱梁焊接后后提供施工平平臺。承受混混凝土荷載，底底模桁架、邊邊縱梁、模板板自重及施工工荷載，并將將荷載傳遞給給三角托架前前節(jié)點(diǎn)和上預(yù)預(yù)埋件。三角托架桿件采采用2[25b格構(gòu)式結(jié)構(gòu)構(gòu)，節(jié)點(diǎn)采用用銷接，僅承承受軸力；并并將荷載傳遞遞給預(yù)埋件。上預(yù)埋件均采用用2[36b格構(gòu)式結(jié)構(gòu)構(gòu)，下預(yù)埋件件采用2[32b格構(gòu)式結(jié)構(gòu)構(gòu)，下預(yù)埋件件預(yù)埋0.9m。上預(yù)埋件件承受橫梁的的豎向力及水水平桿的水平平拉力；下預(yù)預(yù)埋件承受斜斜桿軸向力。3.0號段托托架設(shè)計3.1.設(shè)計規(guī)規(guī)范《客運(yùn)專線鐵路路橋涵工程技技術(shù)指南》(TZ2133—2005))《鐵路橋涵鋼筋筋混凝土和預(yù)預(yù)應(yīng)力混凝土土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)規(guī)范》（TB100002.3--2005）《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)規(guī)范》(GB50007-20003)《建筑結(jié)構(gòu)荷載載規(guī)范》(GB500009—2001))《鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)螺螺栓連接的設(shè)設(shè)計、施工、及及驗收規(guī)程》(JGJ822-91)《鋼結(jié)構(gòu)工程施施工質(zhì)量驗收收規(guī)范》(GB502205-20001)3.2.材料鋼材：Q2335B連接材料：445號鋼：用于于銷軸E43XX焊焊條Er49-1CO2氣體保護(hù)焊焊絲3.3.計算荷荷載3.3.1.混混凝土容重:266KN/m33。3.3.2.混混凝土超載系系數(shù):1..05。3.3.3.鋼鋼材容重:788.5KN//m33.3.4.施施工人員、材材料、機(jī)具荷荷載:1..0KN/mm2,按梁段頂面面積計算。3.3.5.風(fēng)風(fēng)荷載：50年一遇基本本風(fēng)壓為0.55KKN/m23.3.6.混混凝土灌注狀狀態(tài)動力系數(shù)數(shù)取1.1。4.結(jié)構(gòu)計算4.1.總體計計算圖式采用大型結(jié)構(gòu)計計算軟件進(jìn)行行整體空間內(nèi)內(nèi)力分析。按按允許應(yīng)力法法進(jìn)行檢算。計計算模型全部部采用梁單元元。為使模型型簡潔，便于于計算結(jié)果分分析，箱梁翼翼緣板混凝土土重量及其上上的施工人員員、材料、機(jī)機(jī)具荷載轉(zhuǎn)換換為集中荷載載施加在邊縱縱梁上。圖2.總體計算算圖式圖3.總體計算算圖式三維效效果5.計算結(jié)果5.1.總體變變形圖4.總變形圖圖計算可知，此零零號段托架最最大變形位于于內(nèi)側(cè)邊縱梁梁的端頭處，最最大綜合變形形為6.8mm。5.2.底模桁桁架變形、內(nèi)內(nèi)力圖5.桁架變形形圖圖6.桁架軸力力圖圖7.桁架應(yīng)力力圖外側(cè)桁架最大變變形為3mm；最大軸力力位于內(nèi)弦桿桿上，為150.44KN；最大應(yīng)力力值為92.9MMpa<[σ]=1700Mpa，表明外桁桁架強(qiáng)度滿足足規(guī)范要求。內(nèi)側(cè)桁架最大變變形為1.1mm；最大軸力力位于內(nèi)弦桿桿上，為157.77KN；最大應(yīng)力力值為98.0MMpa<[σ]=1700Mpa，表明外桁桁架強(qiáng)度滿足足規(guī)范要求。5.3.橫梁強(qiáng)強(qiáng)度、剛度圖8.橫梁應(yīng)力力圖橫梁最大應(yīng)力值值為32.5MMpa，小于允許許應(yīng)力[σ]=1700Mpa。圖9.橫梁變變形圖橫梁最大變形22.6mm，相對撓度度為0.2/11100<[[f/l]==1/4000。表明橫梁梁強(qiáng)度、剛度度滿足規(guī)范要要求。5.4.邊縱梁梁強(qiáng)度、剛度度圖10.邊縱梁梁應(yīng)力圖邊縱梁最大剪力力值為25.2MMpa，小于允許許應(yīng)力[σ]=1700Mpa。圖11.邊縱縱梁變形圖最大變形5.11mm，相對撓度度為0.6/22630<[[f/l]==1/4000。表明邊縱縱梁強(qiáng)度、剛剛度滿足規(guī)范范要求。5.5三角角托架桿件強(qiáng)強(qiáng)度、穩(wěn)定性性圖12.三角縱縱托架軸力圖圖5.5.1拉桿桿水平桿軸力N==140.99KNa．桿件截面面面積；b.銷孔處凈截截面面積；銷銷孔應(yīng)力集中中系數(shù)取1.4c.銷孔孔壁承承壓力擠壓許用應(yīng)力σσbs為軸向壓縮縮許用應(yīng)力σ的1.5倍，σbs=1.55×170==255MPPa5.5.2壓桿桿斜桿軸力力為207.66KNa．桿件截面面面積；b．壓桿穩(wěn)定斜桿軸力N=2207.6KN；計算長度度l=34200斜桿X軸長細(xì)比比：斜桿Y軸長細(xì)比比：查詢《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計規(guī)范》可可得：斜桿最大壓桿的的應(yīng)力值為：：，穩(wěn)定性符合要要求6、托架預(yù)埋件件檢算6.1托架架支座反力圖13.支座反反力圖托架上預(yù)埋件處處支座反力為為Fx=1440.9KNN;Fz=4496.2KKN托架下預(yù)埋件處處支座反力為為Fx=1440.9KNN;Fz=1152.5KKN內(nèi)側(cè)預(yù)埋件處支支座反力為FFz=5666.8KN6.2.托架預(yù)預(yù)埋件強(qiáng)度計計算上預(yù)埋件受力情情況如下圖所所示圖14.上預(yù)埋埋件受力工況況（單位：KN）圖15.上預(yù)埋埋件應(yīng)力圖在此工況作用下下牛腿的最大大應(yīng)力б=107..6MPa<<[б]=1700MPa，牛腿強(qiáng)度度符合要求。下預(yù)埋件受力情情況如下圖所所示圖16.下預(yù)埋埋件受力工況況（單位：KN）圖17.下預(yù)埋埋件應(yīng)力圖在此工況作用下下牛腿的最大大應(yīng)力б=42.88MPa<[[б]=1700MPa，牛腿強(qiáng)度度符合要求。6.3下預(yù)埋件件處混凝土局局部承壓驗算算下預(yù)埋件承受斜斜桿傳遞的豎豎向剪力V==152.55KN預(yù)埋件受壓處側(cè)側(cè)翼緣的基礎(chǔ)礎(chǔ)混凝土的受受壓應(yīng)力，應(yīng)應(yīng)滿足下式要要求：式中：可算出：混凝土C40局局部允許應(yīng)力力,混凝土局部受受壓符合要求求；7．結(jié)論經(jīng)計算，該托架架系統(tǒng)強(qiáng)度、剛剛度、穩(wěn)定均均滿足相關(guān)規(guī)規(guī)范要求。0a號段鋼管支支架計算書（7#）鋼管支架結(jié)構(gòu)本支架法采用ФФ600*110鋼管，橫梁梁采用雙36槽鋼的組合合，縱梁采用用35H型鋼，柱間間采用Ф102*5鋼管系梁焊焊接(具體布置如如圖1、2)。鋼管支柱的加工工按每節(jié)6米預(yù)先制作作完成，（如如圖3）頂節(jié)根據(jù)據(jù)設(shè)計長度加加工成調(diào)整節(jié)節(jié)，每根鋼管管的下料長度度必須進(jìn)行編編號并于技術(shù)術(shù)員指定的施施工長度一致致，下料長度度須專人操作作并專人檢查查，法蘭盤的的切割及其螺螺栓孔位必須須保證其準(zhǔn)確確性.鋼管支柱的的加工要保證證下料的準(zhǔn)確確性并依照圖圖紙做出相應(yīng)應(yīng)的模板。鋼鋼管支柱安裝裝，采用分階階段制作，逐逐節(jié)吊裝，法法蘭連接的組組拼方案，為為保證連接的的準(zhǔn)確性，及及鋼管的垂直直度以每兩節(jié)節(jié)在地面進(jìn)行行試組裝，（同同時在鋼管的的側(cè)面焊接踏踏腳鋼筋）組組裝完成后采采用50T汽車吊吊裝裝。每根鋼管管頂、底部設(shè)設(shè)法蘭盤，法法蘭盤間采用用螺栓連接，底底節(jié)鋼管柱的的法蘭盤與臨臨時基礎(chǔ)預(yù)埋埋δ=20mm鋼板焊接，鋼鋼管與鋼管與與法蘭盤之間間的焊接要求求焊縫厚度不不小于6mm，焊縫應(yīng)飽飽滿無蜂眼，杜杜絕發(fā)生漏焊焊缺焊等現(xiàn)象象的發(fā)生，若若發(fā)現(xiàn)應(yīng)立即即補(bǔ)焊直至合合格。拼裝完完成后測量四四根鋼管長度度及垂直度。在鋼管柱頂焊接接兩根雙36槽鋼組合做做橫梁，橫梁梁上縱向布置置15根35H型鋼其間距距為90cm++60cm（翼緣板）+2*600cm（腹板）+80ccm（倒角）+4*800cm+（底板）+80ccm（倒角）+2*600cm（腹板）+90ccm+60ccm（翼緣板）。圖1、鋼管支架架側(cè)立面布置置圖2、鋼管支架架平面布置圖圖設(shè)計計算荷載計算44m＋3*888m＋44m連續(xù)箱梁0#段梁高6.8m。梁體自重模模型可簡化如如圖5。圖5荷載分分布圖梁體最大荷載為為：1697700N/mm2。支架、模板荷載載：3500NN/m2。配重等其它荷載載：1000N//m2。最不利荷載合計計：1742200N/mm2。荷載安全系數(shù)取取1.2。則計算荷載為11742000×1.2＝2090440N/m2。支架立柱計算立柱強(qiáng)度驗算最大荷載情況下下，受力面積為3.4494×2.5222＝8.8122m2。則每根立柱受力力為2090040×8.8122＝18420060.5NN立柱采用的是ФФ600×10型鋼管，查得截面積A＝185.3354cm2；慣性矩I＝806755.313ccm4；慣性半徑i＝20.8662cm。σ＝N/A=118420660.5/(185.3354*100-4)＝99.388Mpa<[σ]=125Mpaa立柱穩(wěn)定性驗算算λ＝L/i＝11550/20.8662＝74.3，查查《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計規(guī)范》附附錄C得：Ф＝0.616。σ＝N/ФA==18420060.5/（0.616×185.3354*100-4）＝161..33Mpaa<[σ]=2155Mpa(立桿抗彎設(shè)設(shè)計強(qiáng)度)因此，立柱的強(qiáng)強(qiáng)度和穩(wěn)定性性均滿足要求求。立柱頂橫梁驗算算橫梁采用雙366cm槽鋼，36槽鋼截面面面積A為60.9cm2、截面抵抗抗距W為660ccm3，組合槽鋼鋼截面面積A=8000.38cmm2、截面抵抵抗距W=2Ixx/h=2**460011.67/336=25555.65cm3，橫梁受到的最最大剪力Q及最大彎距M由力學(xué)求解解器求得，具具體如下：橫梁計算模型：：結(jié)構(gòu)單元剪力圖圖：結(jié)構(gòu)單元彎矩圖圖：可知橫梁受到的的最大剪力Q=150..64KN，及最大彎距M=46.552KN.mm橫梁的剪應(yīng)力計計算τ＝Q/A＝1150.644/（60.9**10-4))＝24.744Mpa<[τ]=125Mpaa橫梁的拉彎應(yīng)力力計算σ＝M/W＝446.52//（660*110-6)==70.488Mpa<[σ]=215Mpaa立柱頂橫梁復(fù)合合要求。梁底縱梁驗算采用36cmHH型鋼做梁底縱縱梁，36H型鋼截面面面積A為61.466cm2、截面抵抗抗距W為749.991cm3，取腹板下下承受力最大大的部位受到到的最大剪力力Q及最大彎距M由力學(xué)求解解器求得，具具體如下：計算模型：結(jié)構(gòu)單元剪力圖圖：結(jié)構(gòu)單元彎矩圖圖：第23頁共23可知腹板下區(qū)域域受到的最大大剪力Q=294..62KN，及最大彎距M=49.335KN.mm縱梁的剪應(yīng)力計計算τ＝Q/A＝2