箱梁预制台座计算书Newly compiled on November 23, 2020
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≥150Kpa。
（2）台座基础两端范围下挖50cm台座基础,宽，中间基础部分宽，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8mm厚的大块钢板平铺，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2mm以内，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1m。20m 和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（25m）箱梁台座跨中设向下13mm的预拱度，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。
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=×=。
模板重量=12t，
小箱梁底面面积为：1×=，
则台座所受压强=（+12）×1000×10/=,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=（+12）×10×1000/2=,小于台座强度
30MPa。
台座两端地基承载力压强需达到 MPa ×1/（2×）=。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
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××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米箱梁最大一片砼方量为,钢筋砼比重取26KN/m 3,最高放置两层,则存梁荷载F=×26×2/2=。
地基承载力计算
地基承载力为：f a =(P 1+P 2)/A =（+（××+××2）×26）/×
= 其中：P 1——25米箱梁重量；
P 2——枕梁自重；
A ——枕梁底面积； 处理地基，承载力达到300Kpa 以后进行枕梁砼的浇筑。
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=80×40=3200cm2 a1=20cm
A2=40×30=1200cm2 a2=55cm
y1=（A1*a1+A2*a2）/(A1+A2) 枕梁横断面图枕梁平面图40+3020402030
4040
80
=(1200*55+3200*20)/(1200+3200)=
y2==
距上图，则惯性矩为：I X=(Be13-bh3+ae23)/3 其中B=80cm，e1=y1=，b=40cm，h==，
a=40cm，e2=y2=
=(80××+40×/3=1554896cm4=×10-3 m4
I
X
截面抵抗距W=I/ e2=×10-3 m4/=×10-3 m3
②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=3×107KN/m2 (详见路桥施工计算手册P781页)
截面抗弯刚度为E c I=3×107××10-3
=·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，对受力进行简化，模型简化图如下：
由结构力学求解器求得如下：
剪力图
弯矩图
由以上计算结果知：M max=，Q max=
由《建筑工程施工实用计算手册》可以查得C30砼容许抗弯应力［σ］=10Mpa，剪切许用应力［τ］=［σ］=8 Mpa
σ=M max/w= /×10-3 m3=<[σw]=10 Mpa
τ=Q max/S =0.44 m2= Mpa<［τ］=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
空心板底模及张拉台座的设置
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，在其上浇筑厚C20混凝土，在底板范围内埋设2根5x5cm槽钢，槽钢间距。待基础面收光后，铺设5mm厚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。
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×的砼梁，主筋为4Φ16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，砼采用C30砼浇筑成整体。张拉台座具有足够的刚度和强度，抗倾覆安全系数不小于，抗滑移系数不小于，横梁具有足够的刚度，受力后挠度不大于2mm。
张拉台座验算
张拉台座抗倾覆验算
取台座绕0点的力矩，并忽略土压力的作用，则平衡力矩Mr＝G1L1＋G2L2。倾覆力矩Mov＝NH1抗倾覆力矩安全系数K应满足以下条件：
K＝Mr／Mov＝（G1L1＋G2L2）／NH1≥
式中G1—台座外伸部分的重力，混凝土容重取26KN/m3
G1＝3×3××26=
L1—G1点至O点的水平距离，
G2—台座部分的重力
G2= ××2+3×××26=
L2—G2点至O点的水平距离,
N—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×A×n=1260×140×13/1000=
H1—N作用点至O点的垂直距离,
则Mr=G1L1＋G2L2=×+×=倾覆力矩Mov＝NH1＝×=
抗倾覆力矩安全系数
K＝Mr／Mov＝／=>
满足条件,安全。
张拉台座抗滑移验算
台座抗滑移力N1＝N`+F+E′p
式中N`—台面的抵抗力(KN/m)，混凝土强度为15MPa时，台面厚度为400mm时，查《路桥施工计算手册》表10-23和10-24得
则N`＝1000KN/m×=2400KN
F—混凝土台座与碎石的摩阻力，则F=μ(G1＋G2)，因台座底部为碎石,所以摩擦系数μ取，F=×+=。
E′p—台座底部与座面上土压力的合力。
E′p＝(P‘＋P0)×(H-H2)B/2
其中B—台座的宽度,3m
H2—台座板厚度,
H—台座的埋设深度,H=3m
地基为中砂，故γ—中砂的重度,取γ=18KN/m3，内摩擦角ф取30о。
查《路桥施工计算手册》表10-23相关公式为
①台座后面的最大的土压力P’＝γH*tg2(45°+ф/2)- γH*tg2(45°-ф/2)
②台座板底部的土压力P′=H2×P‘/H
③台座底部和座面上土压力的合力E′p=(P‘＋P0)×(H-H2)B/2
④抗滑移安全系数K=N1/N=(N′+ F + E′p)/N
带入数值得：
P‘=γHtg2(45°+30°/2)- γHtg2(45°-30°/2)
＝18×3×(tg260°-tg230°)=18×3×=m2
P0=H2×P‘/H=×3=m2
E′p=(P‘＋P0)×(H-H2)B/2
=+×3×3/2=
则抗滑移安全系数K为：
K=N1/N=(N′+ F + E′p)/N
=(2400++/=>
满足条件,安全。
4、空心板存梁区台座设计及验算
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××10m 见下图，13米空心板每片砼方量为,钢筋砼比重取26KN/m3,最高放置三层,则存梁荷载F=×26×3/2=。
地基承载力计算
地基承载力为：fa=(P1+P2)/A
=（×5+（××10+×××5）×26）/×10)
=
其中：P1——13米空心板重量；
P2——枕梁自重；
A——枕梁底面积；
处理地基，承载力达到300Kpa以后进行枕梁砼的浇筑。枕梁强度验算
（1）计算枕梁截面特性
①枕梁截面惯性矩
矩形组合体的型心距地面距离e1
A1=60×30=1800cm2 a1=14cm
A2=30×30=900cm2 a2=45cm
e1=（A1*a1+A2*a2）/(A1+A2)
= (1800×14+900×45)/(1800+900)
=
所以h=，e2=
则惯性矩：Ix=(Be13-bh3+ae23)/3
=(60××+30×/3
=740066cm4=×10?3m4
截面抵抗距W=I/e2=×10?3m4/=×10?3m3
②枕梁的截面刚度
由路桥施工计算手册查询：
C25混凝土的弹性模量Ec=×107KN/m2详见路桥施工计算手册P781页
截面抗弯刚度为EcI=×107××10?3 =211KNm2
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：
剪力图
弯矩图
由以上计算结果知：Mmax=64KNm，Qmax=
由《建筑工程施工实用计算手册》可以查得C25砼容许抗弯应力［σ］=，剪切容许应力［τ］=［σ］= Mpa
σ=Mmax/w=64KNm /×10?3m3=<[σ]= Mpa
τ=Qmax/S= m2= Mpa<［τ］= Mpa
以上计算可知，枕梁设计比较安全。