悬浇托架计算书.doc

1悬浇托架计算悬浇托架计算一、计算简图一、计算简图1、计算荷载、计算荷载72m 跨悬浇梁 0#块悬出部分 3.9 米，砼重为 189.54 吨，按 200吨计考虑施工荷载 40 吨(模板、机具、人员、辅助物等)总荷载：200+40=240 吨单个托架荷载：240/3=80 吨考虑 1.3 倍安全系数，则单个托架计算荷载：F=80×1.3=104（吨）=1040 KN在离墩身 0.5 米和 3 米处布置支撑：f=1040/2=520 KN2 2、简化模型、简化模型上部 JL32 拉杆简化为受拉链杆，下部牛腿支撑简化为固定铰支座各型刚构件之间采用连接板螺栓联结，全部简化为铰结受均布荷载，简化计算模型如下：2123456图二：计算模型二、计算、验算方法二、计算、验算方法将托架结构划分为 6 个结点，9 个单元离散情况见下图：图三：结构单元划分三、计算结果三、计算结果1、支座反力、支座反力首先对结构进行整体分析，求支座反力，如下图所示：3对结点 1 取矩，由∑1＝0；T×2.8－520×0.32－520×2.82=0T= 583 KN 向左由整体∑x＝0, ∑y＝0 ;得：N=583 KN 向右F=1040 KN 向上T TN NF F123456图四：外力图2、内力和变形、内力和变形1)、轴力、轴力如下图所示，杆件轴力受压为负，显示蓝色。

受拉为正，显示为红色4图五：轴力图单元(9)受最大压力 816KN；单元(4)受最大拉力 589KN； 2)、弯矩、弯矩该托架结构除上横梁外，其余杆件几乎不受弯其中单元(4)以及单元(5)分别受弯矩 120 KN.m、62 KN.m5单元(6) 以及单元(9)受弯矩 10 KN.m3)、剪力、剪力结构剪力如下图所示图七：剪力图4)、变形、变形将结构整体变形图放大后显示如下图6图八：变形图5 号结点最大沉降量为 1mm;6 号结点最大沉降量为 2mm;托架变形可以满足要求 四、牛腿及底部混凝土承压验算四、牛腿及底部混凝土承压验算根据前面计算的支座反力结果，牛腿承受向下压力为 1040 KN每个牛腿由四块 =30mm 钢板插入预埋盒组成牛腿具体尺寸及设置见后附图每块钢板受力: f=1040/4=260 KN 抗剪截面积: At=400mm×30mm=12×103mm2剪切应力: =260×103N/12×103mm2=21.7 MPa< fv=115 MPa即牛腿满足要求局部承压混凝土配间接钢筋（矩形钢筋网片） ，具体布置见后附图混凝土局部承压面积: 7Ac=500mm×200mm=100×103mm2压应力σf=1040×103N/100×103mm2=10.4 MPa<35Mpa即混凝土局部承压满足要求。

五、预应力拉杆计算五、预应力拉杆计算根据以上计算，上部链杆受拉力583 KN采用 Φ32 精轧螺纹钢，其屈服强度为 830MPa每根钢筋可以承受 T’=830×322×3.14/4=667 KN采用 2 根 Φ32 精轧螺纹钢六、构件强度验算六、构件强度验算Q235 钢强度设计值采用：抗拉、压、弯 f=200 MPa抗剪 fv=115 MPa单[36c 截面特性如下：x 轴惯性矩 Ix=13400×10-8 m4y 轴惯性矩 Iy=536×10-8 m4x 轴截面弯曲模量 Wx=746×10-6 m3y 轴截面弯曲模量 Wy=70×10-6 m3截面积 A=75.31×10-4m2钢材弹性模量： E=2.06×1011Pa根据前文内力计算结果，单元(9)受最大压力 816 KN; 受弯10KN.m； 单元单元(4)受最大拉力 589 KN，并受弯矩 121 KN.m，8剪力345 KN；上述二处为控制性构件分别对单元(9)、单元(4)进行强度验算1、单元（、单元（9）强度验算）强度验算该单元只受轴力、弯矩σN =N/A=816×103N/(2×75.31×10-4)m2=54MPaσM=M/W= 10×103N.m/（2×746×10-6 m3）=6.7MPaσ=σN+σM=54+6.7=60.7MPa

2、单元（、单元（4）强度验算）强度验算单元(4)按拉弯构件计算该单元在支撑点既受轴力，又受弯矩、剪力，为最危险截面，且腹板与翼板连接处纤维(a 点)应力最大，为该截面最危险点以该处纤维不进入塑性状态考虑极限荷载：σM =81σM =-81σN =39τ=36.8XXa点(4)号单元轴力 589 KN弯矩121 KNm剪力345 KN图九：截面应力计算轴力引起拉应力：σN=N/A=589×103N/(2×75.31×10-4 m2) =39MPa弯矩引起拉应力：σM=M/W= 121×103N.m/（2×746×10-6 m3）=81MPa9剪应力 简化为：/()VSIb=345×103N/(2×360×13mm)=36.8MPa

忽略斜撑中间的支撑杆件，并全部按单元(9)的最大压力计算计算长度取 4 米受压 N=816 KN杆件截面如下图双 [36c 截面如右图所示,为 b 类截面，计算参数及截面特性如下：y 轴回转半径：iy=134mm 1-1 轴回转半径：i1=27.3mm1-1 轴边矩：y0=24.4mm1-1 轴惯矩：I1=4.55×106mm4受压柱容许长细比：[ ]=150截面积：A=15062mm2计算长度：6oxoyllmyyxx1110缀板净间距，厚度，高度01600lmm10mm210bhmm分肢轴线间距 023602 24.4311.2chymm 1、验算绕、验算绕 y 轴整体稳定性：轴整体稳定性：满足要求,/4000/13430[ ]150yoyyli由《钢结构》附表 5-2，根据 ＝30 查 Q235 钢 b类截面，得整体稳定系数0.936,=816×103/(0.936×15062)＝58 MPa/()NA

3、验算分肢稳定性：、验算分肢稳定性：11分肢长细比/ i1=600/27.3=22101l因为44，无须验算单肢整体稳定和强度；单肢1max0.5采用型钢，也不必验算分肢局部稳定4、缀板验算：、缀板验算：（1） 、柱的剪力 (/85)/23515062 200/85yVAff=35.4KN每个缀板面剪力 1/217.7VVKN高度210bhmm22311.220733cmm厚度10/407.78btmmcmm相邻缀板中心距600＋210＝810mm11obllh缀板线刚度之和与分肢线刚度比值：36 11/2 (10 210 /12)/311.28.86/4.55 10 /810bIcIl缀板构造满足要求2）验算缀板强度弯矩 11 1/217.7 810/27168.5bMVlKN mm剪力 11 1/17.7 810/311.246bVVlcKN232 16/6 7168.5 10 /(10 210 )bbbMt h97.5200MPafMPa3 11.5/1.5 46 10 /(10 210)bbbVt h33125vMPafMPa缀板强度满足要求。

3）缀板焊缝计算12采用三面围焊计算时偏于安全地只取端部纵向焊缝，取wl210mm,焊脚尺寸=8mmfh22111()()bb f fffMV WA2211 261()()1.5 0.70.7bbfbfbMV h hh h33 22 216 5791.5 1037.2 10()()1.50.7 8 2100.7 8 210  119160w fMPafMPa满足要求八、结点设计八、结点设计各杆件间的结点采用双12mm 和双20mm 连接板，10.9 级M27 高强螺栓连接，孔径 28mm螺栓抗剪强度设计值 =130 MPab vf承压强度设计值 =305 MPab cf抗拉强度设计值 =170 MPab tf螺栓承受剪力时，一个螺栓的承载力设计值为：抗剪：22/4127 /413074bb vvvNndfKN 承压：27 9 30574bb ccNdtfKN 取小值：minmin(,)74bbb vvcNNNKN1、、结点结点 4布置图如下：13承受剪力V节点板采用15mm 钢板，右边螺孔做成竖向扁孔。

梁的剪力由柱上承托承担具体设置见后附图承托采用 350×360×20mm 钢板，焊接于柱上螺栓群受力: 剪力 N＝589KN剪力作用下每个螺栓受力：=N/18=589KN/18=33KN

考虑砼浇注冲击和振捣荷载 1 吨总荷载：199+20+3+1=223 吨①贝雷片弦杆强度校核3 道单层双排贝雷支墩承载 223 吨，考虑 1.2 不均匀分布系数，贝雷片弦杆承受最大压力 P=223/3×1.2=89.2 吨=892KN单层双排贝雷弦杆能承受最大压力 P′=2A·[σ]=25.48×10-4×2×2.73×105=1391.2KN15则 P=892KN＜P′ 满足要求式中:A-贝雷强杆截面积，[σ]-贝雷弦杆的容许应力②贝雷片弦杆稳定校核贝雷片弦杆容许压力[P]=2A·Φ·[σ]= 2×25.48×10-4×0.953×2.73×105=1325.8KNP=892KN＜[P]。