箱梁预制台座计算书.docx

箱梁预制及存放台座设置及验算1、后张法预应力箱梁台座设置及其验算1、1台座设置(1)对台座基础的地基进行加强处理，使台座基底承载力学150Kpa(2)台座基础两端2.0m范围下挖50cm台座基础，宽1.6m,中间基础部分宽1.6m, 30cm厚，并布筋浇注C30混凝土；台座部分配置结构钢筋，浇筑20cm厚混凝土， 台座顶面采用小石子混凝土调平，并用4x4cm角钢包边，防止边角破坏底模采用1m宽8mnff的大块钢板平铺，并且与台座连接成整体用3m靠尺及塞尺检测 平整度，偏差控制2mmz内，确保钢板接缝严密、光滑平顺台座施工预留模板 对拉螺栓孔间距50cm(3)箱梁采用两台50t龙门吊起吊在梁底台座预留吊装孔，吊点位置距梁端 1ml 20m?口 25m预制箱梁共用台座设置4个吊装孔洞4)为了保证桥梁平顺，在 20m (25n)箱梁台座E^中设向下13mmffi预拱度， 从跨中向梁端按抛物线过渡设置施工时可根据实际情况进行适当调整5)预制台座间距为3m,以便吊装模板1.2台座受力验算按25m箱梁对台座受力进行验算单片箱梁重量=27.275 X2.6=70.915t 模板重量=12t,小箱梁底面面积为：1 X 24.84=24.84m2,则台座所受压强 =(70.915+12) X 1000X 10/24.84=0.0334MPa,小于台座强度 30MPa张拉完毕后受力面积取2 m2,则台座所受压强二(70.915+12) X10X 1000/2=0.42MPa,小于台座强度 30MPa台座两端地基承载力压强需达到 0.42 MPaX1/ (2X1.6) =131.25Kpa。

施工时 夯实地基并铺设碎石垫层使其满足要求2、箱梁存梁区台座设计及验算2.1 箱梁存梁区台座设计台座枕梁采用C30混凝土(计算中枕梁视为刚性构件)，箱梁存梁用枕梁尺寸为0.8mX0.4mX7.5m见下图：(验算以25米箱梁进行验算，其余20米箱梁的存梁 用枕梁采用同25米箱梁存梁用枕梁相同的结构),25米箱梁最大一片碎方量为 27.275m3,钢筋碎比重取 26KN/m3,最高放置两层,则存梁荷载 F=27.275 X26X 2/2=709.15KNC・ 一2.2 地基承载力计算地基承载力为：fa=(Pl+P)/A=(1418.3+ (0.4 X0.8 X7.5+0.3 X 0.4X2) X 26) /(0.8 X 7.5) =247.82KPa其中：Pi——25米箱梁重量；P2——枕梁自重；A——枕梁底面积；处理地基，承载力达到300Kpa以后进行枕梁碎的浇筑2.3 枕梁强度验算(1)计算枕梁截面特性①枕梁截面惯性矩如图建立坐标系xoy,则矩形组合体的形心距地面距离 y1为:A1=80X 40=3200cm2a1=20cmA2=40X 30=1200cm2a2=55cmy1= (A1*a1+A2*a2) /(A1+A2)二(1200*55+3200*20)/(1200+3200)=29.5cmy2=70-29.5=41.5cm距上图，则惯性矩为：I x=(Be；-bh 3+ae3)/3 其中 B=80cm e1=y1=29.5cm, b=40cm] h=40-29.5=10.5cm , a=40cn)e2=y2=40.5cmI x =(80 X 29.53-40 X 10.5 3+40X 40.5 3)/3=1554896cm4=15.54896 X 10-3 m4截面抵抗距 W=I/ e 2=15.54896 x 10-3 m4/0.405=38.4 乂 10-3 m3②枕梁的截面刚度由路桥施工计算手册查询：C30混凝土的弹性模量Ec=3X 107KN/m2 (详见路桥施工计算手册 P781页)截面抗弯刚度为 EJ=3 X 107X 15.54896 X 10-3=466.46KN• m2(2)按照“倒梁法”计算地基的净反力和基础梁的截面弯矩倒梁法把基础梁即枕梁当成为固定支座的连续梁，按地面作用以均布反力，对受弯矩图由以上计算结果知： Mna=223.04KN.m, Qa尸297.38KN由《建筑工程施工实用计算手册》可以查得C30碎容许抗弯应力[①]=10Mpa剪切许用应力[口 =0.8 [6]=8 Mpa(T =MaXw=223.04KN.m /38.4 义 10—3 m3=5.81Mpa<[(rw]=10 Mpar =Qa/S =297.38KN/0.44 m 2=0.675 Mpa< [ r ] =8 Mpa以上计算可知，枕梁设计安全。

3、先张法预应力空心板张拉台座设置及验算3.1 空心板底模及张拉台座的设置3.1.1 空心板底模设置空心板底模基础碾压密实，压实度达到要求后，在其上浇筑 14.3cm厚C20 混凝土，在底板范围内埋设2根5x5cm槽钢，槽钢间距1.24m待基础面收光后， 铺设5mnff钢板做空心板底模板模板与模板之间的连接使用电焊进行满焊，然后用磨光机磨平，测量人员利用全站仪对整个模板面进行整平，确保板底有较好的平整度3.1.2 张拉台座的设置预制台设框架式台座，有支撑梁、横梁、横系梁组成框架承受张拉力支撑 梁采用0.4m X 0.4m的碎梁，主筋为4①16的钢筋，箍筋为？10的钢筋，间距30cm 移动横梁和固定横梁使用组合型钢，硅采用C30碎浇筑成整体张拉台座具有足 够的刚度和强度，抗倾覆安全系数不小于1.5,抗滑移系数不小于1.3,横梁具有足够的刚度，受力后挠度不大于 2mm 3.2张拉台座验算3.2.1 张拉台座抗倾覆验算支麒拜困取台座绕0点的力矩，并忽略土压力的作用，则平衡力矩Mr= G1L什G2L2倾覆力矩Mom NH1抗倾覆力矩安全系数K应满足以下条件：K= Mr/Mov= (G1L1+ G2L2)/NH1> 1.5式中G1一台座外伸部分的重力，混凝土容重取 26KN/m3G1= 3X3X2.85 X26=666.9KNL1—G1点至。

点的水平距离，1.5mG2-台座部分的重力G2=(0.4 X 0.4 X 2+3X 0.15) X 1.5 X 26=30.03KNL2—G2点至O点的水平距离，0.75mN一预应力钢筋的张拉力(n为钢绞线数量，本项目13m空心板中，边板13根钢绞线张拉时应力最大，A 为钢绞线面积，根据图纸为140mm2)N= fpd X AX n=1260X 140X 13/1000=2293.2KNH1—N作用点至O点的垂直距离,0.057m则 Mr=G1L" G2L2=666.9X 1.5+30.03 X 0.75=1022.88KN.m倾覆力矩 Mom NH仁 2293.2 乂 0.057=130.72KN.m抗倾覆力矩安全系数K= Mr/ Mom 1022.88 /130.72=7.8>1.5满足条件，安全3.2.2 张拉台座抗滑移验算U台座抗滑移力N1=N'+F+E' p式中N'一台面的抵抗力(KN/m),混凝土强度为15MPa寸，台面厚度为400mm寸，查《路桥施工计算手册》表10-23和10-24得WJ N'=1000KN/m< 2.4m=2400KNF一混凝土台座与碎石的摩阻力，则 F=n (G1 + G2),因台座底部为碎石，所以摩 擦系数小取 0.45, F=0.45X(666.9+30.03)=313.62KN 。

E' p一台座底部与座面上土压力的合力E' p=(P ' + P0)X(H-H2)B/2其中B一台座的宽度，3mH2一台座板厚度，0.4mH一台座的埋设深度，H=3m地基为中砂，故丫 一中砂的重度，取丫 =18KN/m3内摩擦角力取30 0查《路桥施工计算手册》表10-23相关公式为①台座后面的最大的士压力 P'= T H*tg 2(45 0 +力/2)- T H*tg 2(45 ° -力/2)②台座板底部的土压力P' =H2X P 7H③台座底部和座面上土压力的合力 E' p=(P '+P0)X(H-H2)B/2④抗滑移安全系数K=N1/N=(N + F + E ' p)/N带入数值得:P' =丫 Htg2(45° +30° /2)- vHtg2(45° -30 ° /2)= 18X3X(tg 260° -tg 230° )=18 X 3X 2.67=144.18KN/m2P0=H2X P 7H=0.4 xl36.97/3=19.22KN/m2E' p=(P '+P0)X(H-H2)B/2二(144.18 +19.22) X3X3/2=735.3KN则抗滑移安全系数K为：K=N1/N=(N + F + E ' p)/N=(2400+313.62+735.3)/2293.2=1.5>1.3满足条件，安全。

4、空心板存梁区台座设计及验算4.1 枕梁设计枕梁采用C25混凝土(计算中枕梁视为刚性构件)，13米梁存梁用枕梁尺寸为0.3m X0.3mX 10m见下图，13米空心板每片碎方量为6.24m3,钢筋碎比重取26KN/m3, 最高放置三层，则存梁荷载F=6.24X26X3/2=243.36KN4.2 地基承载力计算地基承载力为：fa=(P1+P2)/A=(243.36 X5+ (0.6 X0.3 X 10+0.3X0.3 X1.24 X5) X 26) /(0.6 X 10)=213.02KPa其中：P1——13米空心板重量；P2-枕梁自重； 枕梁底面积;处理地基，承载力达到300Kpa以后进行枕梁碎的浇筑4.3枕梁强度验算(1)计算枕梁截面特性①枕梁截面惯性矩b/2b/2矩形组合体的型心距地面距离 elA1=60X 30=1800cm2a1=14cmA2=30X 30=900cm2a2=45cme1= (A1*a1+A2*a2) /(A1+A2)=(1800 X14+900X 45)/(1800+900)=24.33cm所以 h=5.67cm, e2=35.67cm则惯性矩：Ix=(Be1 3-bh 3+ae23)/3=(60 X 24.333 - 30X 5.673+30 乂 35.673 )/3=740066cm4=7.4 X 10-3 ??4截面抵抗距 W=I/e2=7.4 X10-3 ??4/0.3567=20.75 X 10-3 m3②枕梁的截面刚度由路桥施工计算手册查询：P781 页C25混凝土的弹性模量Ec=2.85 X 107KN/m2i羊见路桥施工计算手册截面抗弯刚度为 EcI=2.85 X 107X 7.4 X 10-3 =211KN?m2按照“倒梁法”计算地基的净反力和基础梁的截面弯矩按地面作用以均布反力，对受力进行简化，模型简化图如下:由结构力学求解器求得如下:由以上计算结果知： Mmax=64Km, Qmax=141.7KN由《建筑工程施工实用计算手册》可以查得C25碎容许抗弯应力[(r]=8.5Mpa,剪切容许应力[口 =0.8 [6]=6.8 Mpa(T =Mmax/w=6KN?m /20.75 乂 10-3 m3=3.08Mpa<[6]=8.5 Mpa r =Qmax/S=141.7KN/0.27 m2=0.525 Mpa< [ r ] =6.8 Mpa以上计算可知，枕梁设计比较安全。