现浇箱梁0#托架结构计算书.doc

新建京沪高速铁路JHTJ-3标段罗而庄特大桥40+64+40m连续梁0#段托架结构计算书 审批： 审核： 编制： 中国水电集团京沪高速铁路土建工程三标段项目经理部二OO九年三月托架结构计算书1、编制依据悬灌梁部分设计图纸及相关设计文件《客运专线桥涵施工指南》《客运专线桥涵验标》《木结构设计规范》《钢结构设计规范》2、编制范围40+64+40m悬灌梁0#段本计算书计算见相关图纸.3、荷载组合支架法施工主要荷载有以下：钢筋混凝土自重荷载 P1;模板、支撑自重荷载P2;人员、设备重 P3;震动器产生荷载 P4;倾倒混凝土产生荷载P5箱梁混凝土容重25KN/m3模板自重:侧模重量16.2，内模重量3.6t，底模重量4.5t根据设计要求，选取荷载大小为：P3=2.5KN/m.P4=2.0KN/m.P5=6.0KN/m.荷载组合安全系数为：静荷载 1.2，动荷载 1.4梁体纵断面图如下图所示：1)钢筋混凝土自重荷载P1（注：此图中1.1、6.3、1.4、2.6m2分别为混凝土截面分段面积。

钢筋混凝土容重按照2.5t/m3 计算，Q1,Q2,Q3为0#段横截面分段区，顺桥向取单位米，则荷载为：Q1区: P1=1.1×25/2.48=11.1KN／mQ2区: P1=6.3×25/1.87=84.2KN／mQ3区: P1=（1.4×25+2.6×25）/3.3=30.3KN／m2) 模板、支撑自重荷载P2Q1区: P2=1.1 KN／mQ2区: P2=4.0 KN／mQ3区: P2=1.9KN／m3)荷载组合Q1区: P=P1+P2+P3+P4+P5=（11.1+1.1）×1.2+（2.5+2+6）×1.4=14.64+14.7=29.3KN／mQ2区: P=P1+P2+P3+P4+P5=（84.2+4.0）×1.2+（2.5+2+6）×1.4=105.8+14.7=120.5 KN／mQ3区: P=P1+P2+P3+P4+P5=（30.3+1.9）×1.2+（2.5+2+6）×1.4=38.64+14.7=53.3 KN／m按照Ⅲ-Ⅲ断面计算钢筋混凝土荷载在每道下分配梁承载的1米宽范围内，横桥向受力简图如下:3.3 支架布置详细支架布置图见后附图结构布置如下图所示：4、结构受力检算4.1.腹板、底板受力计算底模肋板纵向间距为0.225m，则单根肋板承受的荷载为：Q2区:120.5KN/m×0.225=27.1KN/mQ3区:53.3KN/m×0.225=12.0KN/m计算荷载为均布荷载，计算跨径为纵分配梁间距，荷载和间距布置如下图所示：荷载分布示意图(单位：KN/m)剪力图(单位：KN)根据计算分析得出：Nmax=8.46KN 腹板处Nmax=4.15KN 底板处腹板最大支撑反力为8.46KN KN，底板最大支撑反力为4.15KN，直接作用在纵向分配梁上。

4.2纵向分配梁受力检算纵向分配梁顺桥布置，计算荷载为模板肋板传递下来的集中荷载，为Nmax=8.46KN 腹板处Nmax=4.15KN 底板处荷载间距为22.5cm ，计算跨径为横向桁架间距，计算长度为2.9m纵向分配梁采用14工钢抵抗惯性矩I=7.12×10-6m4抵抗矩W=1.02×10-4m3弹性模量E=210×103MPa容许弯曲应力[σ]=145 MPa容许剪切应力[τ]=85 MPa设计容许值[f/L]=1/400截面面积：0.00215m2荷载和间距布置如下图所示：荷载分布示意图(单位：KN)剪力图(单位：KN)弯矩图(单位：KN/m)挠度位移图 根据计算分析得出：Mmax=7.76KN/mQmax=33.79KNN1=32.63KN（外侧）N2=60.38KN（中间）N3=16.97KN（内侧）fmax=0.4mm弯曲正应力：剪切正应力：挠度允许值 ，故挠度满足要求2、底板纵分配梁检算：腹板和底板受力简图雷同翼缘，故省略Mmax=3.81KN/mQmax=16.58KNN1=16.01KN（外侧）N2=29.62KN（中间）N3=8.32KN（内侧）fmax=0.2mm弯曲正应力：剪切正应力：挠度允许值 ，故挠度满足要求。

4.3.翼缘受力计算1、翼缘荷载计算翼缘重量由侧模板支架承受Q1区:29.3KN/m翼缘模板支撑见挂篮设计图，按照均布荷载布置：荷载分布示意图(单位：KN/m)剪力图(单位：KN)根据计算分析得出：N1= N14=1.90KN N2= N13=21.15KN N3= N12=27.68KNN4= N11=17.89KN N5= N10=19.29KN N6= N9=25.68KNN7= N8=22.05KN最大支撑反力为27.68KN，直接作用在纵向托架上的横向桁架上 2、纵向桁架受力计算翼缘模板支撑杆件将荷载传递给纵向桁架，桁架坐落在横向托架和横向桁架下弦杆上横向桁架上弦杆采用20a工钢，下弦杆采用20a工钢，立杆采用10工钢，斜杆采用8角钢参数如下：容许弯曲应力[σ]=145 MPa容许剪切应力[τ]=85 MPa设计容许值[f/L]=1/40020a工钢抵抗惯性矩I=2.37×10-5m4抵抗矩W=2.37×10-4m3弹性模量E=210×103MPa截面面积：0.00355m210工钢抵抗惯性矩Imin=0.33×10-6m4弹性模量E=210×103MPa。

截面面积：0.00143m28角钢：弹性模量E=210×103MPa截面面积：0.0012303m2荷载分布示意图(单位：KN)剪力图(单位：KN)弯矩图(单位：KN/m)轴力图(单位：KN)挠度位移图根据计算分析得出：上弦杆检算： Mmax=3.08KN/mQmax=18.82KNfmax=0.2mm剪切正应力：挠度允许值 ，故挠度满足要求下弦杆检算：Mmax=0.18KN/mQmax=0.18KNfmax=0mm剪切正应力：挠度允许值 ，故挠度满足要求立杆检算：Nmax=31.8KNLmax=0.85mImin=0.33×10-6m4 A=0.00143m2b/h=0.68<0.8,截面属于b类，查表，得：=0.828斜杆检算：Nmax=12.5KNLmax=1.24mr=15.7mm A=0.0012303m2截面属于b类，查表，得：=0.745,满足要求支撑反力：N1= N8=26.9KN N2= N7=42.3KN N3= N6=24KN N4= N5=40.6KN 4.4.横向桁架受力计算横向桁架横向布置，从外向里（靠近墩身为内侧）为第一排、第二排、第三排。

根据纵分配梁计算结果分析，其中第二排横向桁架受力最大，故只检算第二片横向桁架横向桁架上弦杆采用22b工钢，下弦杆采用28b工钢，立杆、斜杆采用10工钢参数如下：容许弯曲应力[σ]=145 MPa容许剪切应力[τ]=85 MPa设计容许值[f/L]=1/40028b工钢抵抗惯性矩I=7.48×10-5m4抵抗矩W=5.34×10-4m3弹性模量E=210×103MPa截面面积：0.006105m222b工钢抵抗惯性矩I=3.57×10-5m4抵抗矩W=3.25×10-4m3弹性模量E=210×103MPa截面面积：0.00464m210槽钢抵抗惯性矩Iy=0.33×10-6m4弹性模量E=210×103Mpa截面面积：0.001274m21、横向桁架2荷载分布示意图(单位：KN)剪力图(单位：KN)弯矩图(单位：KN/m)轴力图(单位：KN)挠度位移图根据计算分析得出：上弦杆检算： Mmax=20.35KN/mQmax=124.46KNfmax=1.03mm剪切正应力：挠度允许值 ，故挠度满足要求下弦杆检算：Mmax=64.3KN/mQmax=42.3KNfmax=3.1mm剪切正应力：挠度允许值 ，故挠度满足要求。

立杆检算：Nmax=148.24KNL0=1.04mA=0.001274m2b/h=0.48<0.8,截面属于b类，查表，得：=0.763斜杆检算：Nmax=127.4KNLmax=1.42mA=0.001274m2b/h=0.48<0.8,截面属于b类，查表，得：=0.601支撑反力：N21= N24=215KN N22= N23=295KN 同理，横向桁架1支撑反力：N11= N14=62.8KN N12= N13=88.8KN横向桁架3支撑反力：N31= N34=113.9KN N32= N33=152.3KN4.5 纵向托架受力检算 纵向托架横杆、立杆和斜杆采用25b双槽钢，内部支撑杆件采用20双槽钢，托架上部用2根32精扎螺纹钢连接在墩身上，下部直接支撑在36b双槽钢上，36b双槽钢预埋在墩身上参数如下：容许弯曲应力[σ]=145 MPa容许剪切应力[τ]=85 MPa设计容许值[f/L]=1/40032精扎螺纹钢容许拉力[N]=563 KN36b槽钢抵抗惯性矩I=12.652×10-5m4抵抗矩W=7.029×10-4m3弹性模量E=210×103MPa。

截面面积：0.006809m225b槽钢抵抗惯性矩I=3.53×10-5m4抵抗矩W=2.82×10-4m3弹性模量E=210×103MPa截面面积：0.003991m220槽钢抵抗惯性矩I=1.914×10-5m4抵抗矩W=1.914×10-4m3弹性模量E=210×103MPa截面面积：0.003283m21、 外侧纵向托架计算如下：N1内=62.8KNN2中=215KNN3外=113.9KN 荷载分布示意图(单位：KN)剪力图(单位：KN)弯矩图(单位：KN/m)轴力图(单位：KN)挠度位移图根据计算分析得出：25b双槽钢检算： Mmax=26.9KN/mQmax=113.9KNfmax=1.13mm剪切正应力：挠度允许值 ，故挠度满足要求20双槽钢检算：Mmax=10.6KN/mQmax=8KN剪切正应力：支撑反力：N上=139KN（拉力） 。