T梁台座计算书
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1 / 6 T梁台座验算
1 30mT梁台座验算
1.1 参数
地基为94区路基,承载力取[fa0]=200KPa
30米T梁自重90T,G1=90×9.8=882KN
30米T梁模板预估重28T,G2=28×9.8=274.4KN
砼施工时人力荷载,按8人计,G3=8×0.075×9.8=5.9KN;
台座扩大根底尺寸:长31m,宽1.2m,厚0.25m
台座尺寸:长31m,宽0.6m,厚0.3m
台座与根底体积,V=31×(0.6×0.3+1.2×0.25)=14.88m3
台座与根底重力,G4=14.88×2.6×9.8=379.14KN
C30混凝土轴心抗压强度设计值,[fcd]=15MPa(依据《路桥施工计算手册》330页)
C20混凝土轴心抗压强度设计值,[fcd]=10MPa
1.2 台座地基承载力验算
在整个T梁施工过程中,整体对地基的压力最大的时候是在混凝土浇筑之时,所以总的对地基的压力最大值为:
Fmax=G1+G2+G3+G4=882+274.4+5.9+379.14=1541.44KN
对每平米地基的压力为:
f=FmaxA=1541.4431=49.72KNm2⁄=49.72KPa<[fa0]=200KPa
所以,地基承载力满足要求。
1.3 拉前台座受力验算
〔1〕上层台座验算
上层台座混凝土为C30,[fcd]=15MPa
30米T梁拉前与台座的接触最小长度:L=29.3m
台座宽度:B=0.6m
拉前T梁对台座的压力大小为F1=G1=882KN
f1=F1A1=F1LB=88229.3×0.6=50.17KPa=0.0502MPa<[fcd]=15MPa
所以,拉前台座受力满足要求。
〔2〕下层台座根底验算
下层台座根底混凝土为C20,[fcd]=10MPa
2 / 6 上层台座自重:G上=31×0.6×0.3×2.6×9.8=142.18KN
拉前台座根底所受的压力大小为:
F2=G1+G上=882+142.18=1024.8KN
f2=F2A=1024.1831×1=33.04KPa=0.033MPa<[fcd]=10MPa
所以,拉前台座根底受力满足要求。
1.4 拉后台座受力验算
拉后由于T梁起拱,T梁脱离台座接触,只有两端与台座接触,可看作台座受两个荷载作用,其合力大小为:
F3=G12=8822=441KN
T梁与台座的最不利接触面积为〔预埋钢板面积〕:
A2=0.7×0.6=0.42m2
f3=F3A2=4410.42=1050KPa=1.05MPa<[fcd]=15MPa
所以,拉后台座受力满足要求。
台座根底的验算同拉前,这里不再验算。
1.5 台座反拱设置与计算
为了防止预制梁上拱过大,根据设计图纸要求,假设累计上拱值超过设计值10mm,应采取控制措施,预制台座上设置向下的二次抛物线反拱。预制T梁在拉完后,各存梁期跨中上拱度计算值与二期恒载所产生的下挠值如下表所示:
位置 钢束拉完上拱度〔mm〕 存梁30d上拱度〔mm〕 存梁60d上拱度〔mm〕 存梁90d上拱度〔mm〕 二期恒载产生下挠值〔mm〕
边梁 边跨 22.1 38.4 40.8 41.9 -5.7
中跨 19.2 30.3 33.6 35.7 -1.4
中梁 边跨 17.8 31.2 33.1 32.2 -3.9
中跨 15.2 24.0 25.5 25.1 -0.9
反拱的设计原那么是:使梁体在二期恒载施加前上拱度不超过20mm,桥梁施工完成后桥梁不出现下挠。施工设置反拱时,预应力管道也同时设置反拱。
根据反拱值的设计原那么和表中的数据〔30米T梁的存梁时间大概为90天左右〕,反拱值h的取值围为:
hmin=41.9−20=21.9mm hmax=25.1−0.9=24.2
3 / 6 即21.9mm≤h≤24.2mm。
根据经历,取h=24mm。设置向下的二次抛物线反拱,台座中央的最大反拱值为24mm,反拱的竖标值由方程〔x单位:m;y单位:mm。x的坐标原点为台座中央〕
y1=0.1129x2−24(连续端)
y2=0.1107x2−24(伸缩缝端)
确定。钢绞线定位竖标对应的位置所对应的反拱竖标见下表〔负号表示向下〕:
连续端对应的反拱标值
位置 1 2 3 4 5 6 7 8
X值〔m〕 14.58 13.93 12.93 11.93 10.93 9.93 8.93 7.93
Y值〔mm〕 0 -2.09 -5.12 -7.93 -10.51 -12.87 -15.00 -16.90
位置 9 10 11 12 13 14 15 16
X值〔m〕 6.93 5.93 4.93 3.93 2.93 1.93 0.93 0
Y值〔mm〕 -18.58 -20.03 -21.26 -22.26 -23.03 -23.58 -23.90 -24
伸缩缝端对应的反拱标值
位置 1 2 3 4 5 6 7 8
X值〔m〕 14.72 14 13 12 11 10 9 8
Y值〔mm〕 0 -2.30 -5.29 -8.06 -10.60 -12.93 -15.03 -16.92
位置 9 10 11 12 13 14 15 16
X值〔m〕 7 6 5 4 3 2 1 0
Y值〔mm〕 -18.58 -20.02 -21.23 -22.23 -23.00 -23.58 -23.89 -24
从以上两个表格可以看出:一样x值所对应的y值相差不大〔不超过0.3mm〕,所以施工时以任一表格中的容设置台座均影响不大。由于中跨较多,我们确定按连续端对应的反拱竖标设置台座。
施工设置反拱时,预应力管道也同时设置反拱,也就是在台座对应位置,以台座外表为基准按图纸的竖标值确定管道坐标即可。
2 40mT梁台座验算
2.1 参数
地基为94区路基,承载力取[fa0]=200KPa
40米T梁自重123T,G1=123×9.8=1205.4KN
40米T梁模板预估重40T,G2=40×9.8=392KN
4 / 6 砼施工时人力荷载,按8人计,G3=8×0.075×9.8=5.9KN;
台座扩大根底尺寸:长41m,宽1.2m,厚0.25m
台座尺寸:长41m,宽0.6m,厚0.3m
台座与根底体积,V=41×(0.6×0.3+1.2×0.25)=19.68m3
台座与根底重力,G4=19.68×2.6×9.8=501.45KN
C30混凝土轴心抗压强度设计值,[fcd]=15MPa(依据《路桥施工计算手册》330页)
C20混凝土轴心抗压强度设计值,[fcd]=10MPa
2.2 台座地基承载力验算
在整个T梁施工过程中,整体对地基的压力最大的时候是在混凝土浇筑之时,所以总的对地基的压力最大值为:
Fmax=G1+G2+G3+G4=1205.4+392+5.9+501.45=2104.75KN
对每平米地基的压力为:
f=FmaxA=2104.7549.2=42.77KNm2⁄=42.77KPa<[fa0]=200KPa
所以,地基承载力满足要求。
2.3 拉前台座受力验算
〔1〕上层台座验算
上层台座混凝土为C30,[fcd]=15MPa
30米T梁拉前与台座的接触最小长度:L=39.2m
台座宽度:B=0.6m
拉前T梁对台座的压力大小为F1=G1=1205.4KN
f1=F1A1=F1LB=1205.439.2×0.6=51.25KPa=0.0512MPa<[fcd]=15MPa
所以,拉前台座受力满足要求。
〔2〕下层台座根底验算
下层台座根底混凝土为C20,[fcd]=10MPa
上层台座自重:G上=41×0.6×0.3×2.6×9.8=188.04KN
拉前台座根底所受的压力大小为:
F2=G1+G上=1205.4+188.04=1393.44KN
f2=F2A=1393.4441×1.2=KPa=0.028MPa<[fcd]=10MPa
所以,拉前台座根底受力满足要求。
5 / 6 2.4 拉后台座受力验算
拉后由于T梁起拱,T梁脱离台座接触,只有两端与台座接触,可看作台座受两个荷载作用,其合力大小为:
F3=G12=1205.42=602.7KN
T梁与台座的最不利接触面积为〔预埋钢板面积〕:
A2=0.7×0.6=0.42m2
f3=F3A2=602.70.42=1435KPa=1.44MPa<[fcd]=15MPa
所以,拉后台座受力满足要求。
台座根底的验算同拉前,这里不再验算。
2.5 台座反拱设置与计算
为了防止预制梁上拱过大,根据设计图纸要求,假设累计上拱值超过设计值10mm,应采取控制措施,预制台座上设置向下的二次抛物线反拱。预制T梁在拉完后,各存梁期跨中上拱度计算值与二期恒载所产生的下挠值如下表所示:
位置 钢束拉完上拱度〔mm〕 存梁30d上拱度〔mm〕 存梁60d上拱度〔mm〕 存梁90d上拱度〔mm〕 二期恒载产生下挠值〔mm〕
边梁 边跨 21.7 41.2 45.1 47.1 -4.9
中跨 15.3 28.7 31.4 32.8 -1.4
中梁 边跨 20.7 38.9 42.6 44.5 -5.3
中跨 14.2 26.3 28.7 29.9 -1.6
反拱的设计原那么是:使梁体在二期恒载施加前上拱度不超过20mm,桥梁施工完成后桥梁不出现下挠。施工设置反拱时,预应力管道也同时设置反拱。
根据反拱值的设计原那么和表中的数据〔40米T梁的存梁时间大概为90天左右〕,反拱值h的取值围为:
hmin=47.1−20=27.1mm hmax=26.3−1.6=24.7mm
即24.7mm≤h≤27.1mm。
根据经历,取h=26mm。设置向下的二次抛物线反拱,台座中央的最大反拱值为26mm,反拱的竖标值由方程〔x单位:m;y单位:mm。x的坐标原点为台座中央〕
y1=0.0685x2−26(连续端)
y2=0.0690x2−26(伸缩缝端)
确定。钢绞线定位竖标对应的位置所对应的反拱竖标见下表〔负号表示向下〕: