下橫梁現(xiàn)澆支架計(jì)算資料全

1、4主墩索塔下橫梁現(xiàn)澆支架計(jì)算資料一基本資料長(zhǎng)江大橋4#主墩索塔下橫梁底部距主墩承臺(tái)頂48.515m,索塔下橫梁底部結(jié)構(gòu)尺寸為25.806mX 7m< 6m其部設(shè)置3個(gè)5.75mX 2.6mx 3.6m空箱。在索塔側(cè)順?biāo)魉叨确较蜃韵露显黾?個(gè)高分別為1.001m和0.986m,寬各為2.818m和2.911m的砼牛腿。下橫梁鋼筋 砼 體 積 V 960.6m3 ， 砼 容 重 取2.6t/m3 ， 下 橫 梁 總 重G V 2497.56t ，現(xiàn)澆砼擬采用 2 次澆筑完成，第一次澆到下橫梁 空箱腹板刃腳處，即標(biāo)高317.215m處，故支架驗(yàn)算可考慮下橫梁自 重的 70驗(yàn)算，即 P 70

2、%G 1750t 驗(yàn)算?，F(xiàn)澆支架擬采用 3 縱 5 橫720 8mm的鋼管承受，其結(jié)構(gòu)參閱設(shè)計(jì)圖。鋼管底支承在用 30132a x 6m的工字鋼組拼的型鋼平臺(tái)上，鋼管豎直高度為41.626m。鋼管縱 橫向利用236a槽鋼利用© 27萬(wàn)能桿件螺栓連接，連接節(jié)間距 8.3m。(a) :支架立柱鋼管頂上采用3組2I 56a工字鋼作橫梁(橫梁錨固在索 塔上),再在I 56a工字鋼上布置12組2I 36a工字鋼作縱梁，| 36a工字鋼上 再布置 20cm 枕木作為分配梁將下橫梁自重均勻的傳遞給鋼管立柱。(b) ：支架立柱鋼管頂上采用3組21 45a工字鋼作縱梁，再在I45a工字 鋼上布置12組

3、21 25a工字鋼作橫梁(橫梁錨固在索塔上)，2125a工字鋼 上再布置50x 50cm型鋼桁片及20cm枕木作為分配梁將下橫梁自重均 勻的傳遞給鋼管立柱。對(duì)以上二種方式作驗(yàn)算比較。二支架承受荷載 1 索塔下橫梁砼自重 p1 1750t2. 下橫梁底側(cè)模板自重P2 I8.1t （按底模面積100kg/m計(jì)算）3. 底模下枕木自重 P325.806 0.2 0.2 10 0.757.74t4. 上縱梁2136b工字鋼自重p412 8 2 42kg / m 8.06t5. 橫梁工字鋼 3 組 21 56a 自重 p53 2 25.806 106.273 16.45t三. 支架切面驗(yàn)算（縱梁在橫梁之

4、上）1 .縱梁21 36a工字鋼剛度驗(yàn)算1）上縱梁采用12組2126a工字鋼共同承受荷載： p1 p2 p3 p4 1800t ,其線荷載 q1 150t / 7m 214.3kg / cm 21.4t /m其受力簡(jiǎn)化為等跨連續(xù)梁，受力簡(jiǎn)圖如下：I' E93.9tF=.i-3=28.09tI=3.5ml=3.5m對(duì)于等跨承受均布荷載的連續(xù)梁，由連續(xù)梁計(jì)算三彎矩方程簡(jiǎn)化知:Mj 4M 2l M3l6（B12 A23）,（查基本資料得）式中：A ,B虛梁反力,qlM1 M30代入化簡(jiǎn):2 26ql2ql2丄M 2232.77t m4248其結(jié)構(gòu)相應(yīng)簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)支梁，其跨中彎矩M2為最不利2/2

5、=46.95tl=3.5m由M2 0知:N, 3.5 M2ql23q|28由 y o 知:叫詈28gN293.91t計(jì)算跨中彎矩:二二 14十/丨由 M 0知：N“ L少丄M122241228.093.521.4 3.52816.39t m故支點(diǎn)2處彎矩最大，以M32.77t m驗(yàn)算即可。2）縱梁切面抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算Wx2 877.556 （ 21 36a）M 32.77W 2 877.55621867kg / cm2150kg / cm2（熱軋工字鋼）3）縱梁剛度驗(yàn)算f 041l 35014471400剛度合格。lx 2 15796cm4縱梁撓度：f5ql 4Ml20.0642 -384 EIE

6、I4525 214 35032.77 1035060.06426384 2.1 106 2 157962.1 1062 157960.24cm2.橫梁的強(qiáng)度、剛度驗(yàn)算1）橫梁采用3組2I 45a工字鋼共同承受均布荷載其承受總荷載：S2 S1 p51800 16.451816.45t根據(jù)縱梁受力分析知：中排工字鋼受力為最大，設(shè)邊排受力為 X,則中排受力應(yīng)為1.25 X,則由：x 2 2.5 x 1816.45t宀 x 403.7t則邊排共受力：403.7t，中排受力為：2.5 x 1009.14t則以中排驗(yàn)算，其線荷載 q21009.14/25.80639.1t/m 391kg/cm其受力情況為

7、7跨連續(xù)梁，受力簡(jiǎn)圖如下:廠 39.1 -I1 11 11'11 11 111I1"111 iIf11 IJ2345672.9m一 5m 5m5m亠 5m 一-2.9m-Ri25J30m由三彎矩方程的固端轉(zhuǎn)化知：固端轉(zhuǎn)化為鉸端，l 0,1一 39.14_ / IJJib1J.01:12J3i 567810=0.2.9m.5m5m-5m -5m.2.9m.| 78=0 r""i=x1 *"H25.80m由三彎矩方程知：2Mj （丄 X）皿（山）6（電 亠）I iI i I i 1I i 1I i I i 1式中：Bi ,Ai 1為虛梁反力，均布荷載

8、q239.1t/m由于Ii Ii 1為一定值，則去之，1。1丨78， Mo M8 0設(shè)余下各支點(diǎn)贅余彎矩分別為M仆M 2M 7代入上式簡(jiǎn)化知，其中： 1010 ， I122.9m， I23134 156 5m，1672.9m，l780對(duì)于支點(diǎn)1:° , A1224q 2.9324對(duì)于支點(diǎn)25:B12I 3q1 4524q 5324對(duì)于支點(diǎn)6:q 5324，q242.93對(duì)于支點(diǎn)7:B67q 2.9324>A78代入三彎矩方程知:支點(diǎn)1:1012M1 (1012.9)2.96(0q 2.93)242M1 2.9 M 22.96(q 遁)24支點(diǎn)2:M12.92M2(2.9 5)3

9、356(9)支點(diǎn)3:2M310M4支點(diǎn)4:2M410M5得）支點(diǎn)5:2M510M64)24支點(diǎn)6:2M6(2.9 5)2.924支點(diǎn)7:2.92M7(2.9 0) M 806（仔令:2M1M2_q24，2.92則化簡(jiǎn)為:8.41 2.9M115.8M25M 3(2.93 53)149.389M24M3M450M34M4M550M44M5M6505M515.8M62.9MM62M72.928.417149.389解以上7個(gè)聯(lián)立方程組得:M18.474t m , M 263.26t m ,M386.657t m , M 478.1822t mM586.657t m , M 663.26tM 79.

10、47t m綜上計(jì)算知：計(jì)算以支點(diǎn)2-3,3-4段受力最不利驗(yàn)算切面應(yīng)力。對(duì)于支點(diǎn)2, 3 （下式中M2,M3均取正值）其簡(jiǎn)圖如下443M20,R35 M 2 M 3q2 522二 R3102.428t ,R293.072t對(duì)于支點(diǎn)3, 4由 M40 , R45 86.65778.182239.1 522二 R496.055t ,R399.44t對(duì)于支點(diǎn)2-3,計(jì)算M23 （跨中）對(duì)跨中 M中0 ,R2 2.5 M 2363.267239.1 5/. M 2347.2255t對(duì)于支點(diǎn)3-4，由 m中0R325M 3486.65739.1 52/. M 3439.7555t由結(jié)構(gòu)對(duì)稱性可知，對(duì)于支

11、點(diǎn)3反力最大，R3 R3 R3 201.87t正彎矩M2347.2255t m最大，負(fù)彎矩 M386.657t m最大2）強(qiáng)度驗(yàn)算（以M3計(jì)算）查21 56a工字鋼截面模量 Wx 2 2342cm4M386.657 105Wx2 234221850kg/cm22150kg/cm強(qiáng)度合格。3）工字鋼剛度驗(yàn)算工字鋼支點(diǎn)3-4處變形最大，查得Ix 2 65576cm45ql4384 EI0.06422(M3 M4)lEI5 391 50046384 2.1 102 65576(86.65778.1822) 105500262.1 102 655761.155 0.961 0.194cm400 1.2

12、5cm撓度合格。四. 鋼管720 8mm的抗壓抗彎驗(yàn)算（傾斜度最大的鋼管）取鋼管節(jié)間長(zhǎng)8.3m計(jì)算，驗(yàn)算跨中中排鋼管受力合計(jì)201.87t計(jì)算計(jì)算簡(jiǎn)圖如下鋼管©I#jFft/ /-a偏心距e=0.32m11i11p 0.64m720X 8mm鋼管中部產(chǎn)生彎矩：M N e 201.87 0.32 64.5984t m鋼管抗彎應(yīng)力：Wx 0.7854 d2t 3257.21cm35M 64.5984 10221983.2kg/cm215kg/cmWx3257.21基于以上計(jì)算中間排鋼管可以選用800 8mm以偏安全。800 8mm 鋼管：64.5984t m 1606.4kg / cm2

13、1700kg / cm24021.248可用五. 支架截面驗(yàn)算（橫梁在縱梁之上）1.橫梁21 25a （ 12組）在縱梁之上的工字鋼強(qiáng)度及剛度驗(yàn)算1）結(jié)構(gòu)構(gòu)件力計(jì)算：由（三）計(jì)算知：橫梁在縱梁之上，采用12組2125a工字鋼作橫梁,按總荷載p3 p 1800t驗(yàn)算，每組工字鋼承受150t的壓力。其線荷載 q3150t/25.806m5.81t/m58.1kg/cm其受力簡(jiǎn)圖如下:l 0 = 02.9m5m5m5m5m2.9ml 78 = 0土825.810m=8川地山屮III川川II川Mill屮II川屮川AA|bCDEfgIgi8I fVyCJt JLlI'j!IqJ3一 5.81 一

14、 |F- 5.81 - |按7跨連續(xù)梁計(jì)算，計(jì)算方法同（三）經(jīng)計(jì)算得：Ma 1.408t m , Mb 9.4t m , M c 12.877t m ,Md11.6177t m , Me12.87t m , M f 9.4t m , Mg 1.408t mRd30t , M bc 7.018t m , M cd 5.907t m由結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性知，對(duì)于支點(diǎn)c、e的反力最大，Rc 30t，正彎矩Mbc 7.018t m最大，負(fù)彎矩 Mc 12.877t m最大2）21 25a工字鋼的強(qiáng)度驗(yàn)算（以Mc 12.877t m計(jì)算）查21 25a工字鋼的截面特性得:Ix 2501710034cm4Wx 2

15、 401.36802.72cm3A7叫12877 1°5 *代/肘Wx802.722150kg/cm211.617) 105500262.1 10100342.243 1.8670.377cm400 1.25cm強(qiáng)度滿足要求3) 2I 25a工字鋼的剛度驗(yàn)算工字鋼支點(diǎn)c, d段變形最大也 0.0642 (Mc 心2384ElxElx42I 25a工字鋼的撓度滿足要求。2 .縱梁21 45a工字鋼強(qiáng)度、剛度驗(yàn)算：縱梁5組2I45a工字鋼共同承受p41816.45t 荷載。1)構(gòu)件力計(jì)算其每組2I 45a工字鋼承受荷載p4 1816.45t/5363.29t,其受力狀況簡(jiǎn)化忖j1 1匚

16、51.9 v-1H 1(v rJ!|：''11 ' IN1 1 V IHjk為如下計(jì)算，其線荷載q451.9t/m519kg/cm，如下圖:同樣按二跨連續(xù)梁的三彎矩方程和疊加原理計(jì)算知:贅余力矩:式中:Mq為均布荷載產(chǎn)生的贅余力M m為兩端懸臂產(chǎn)生的贅余力經(jīng)計(jì)算知:Mq 58.39t m，M m 3.25t m利用疊加原理知：Mj Mq Mm 55.14t計(jì)算支點(diǎn)反力及跨中彎矩，(M j數(shù)值取正值3.52Rh3 M j2Rh 355.1451.9 3.522計(jì)算得：rh87.58t，Rj94.07t由對(duì)稱性可知:Rj188.135t由 M中0Rh 1.75MHj 21.

17、893t m2)21 45a工字鋼強(qiáng)度驗(yàn)算(以負(fù)彎矩 M j55.14t m 計(jì)算）查21 45a工字鋼的截面特性:Wx 2 1500.43000.8cm3，Ix 2 3375967518cm4由:叫554冋盹/卅Wx3000.82150kg/cm強(qiáng)度滿足要求。3) 2I 45a工字鋼的剛度驗(yàn)算511 40.0642性一巴固I2384EI xElx45 51.9 30055.146.5384 2.1 106 67518 0.0642 2.1 106 67518 "3°°0.387 0.251 0.14cm400 0.75Cm故21 45a工字鋼作縱梁能滿足強(qiáng)度、剛度要求。六、支架立柱鋼管驗(yàn)算：(中間排靠索塔立柱傾斜鋼管受力最大)188.135鋼管©偏心距e=0.32m720X 8mm計(jì)算時(shí)取鋼管傾斜度最大，且受壓力最大的鋼管驗(yàn)算鋼管切面積 A (D2 d2)178.95cm2 ,W<3257.21cm34故鋼管的彎曲應(yīng)力Mp60.20