XX大桥0#块三角托架计算书

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附件一:XXXX大桥O#块三角托架计算书

1、0#块托架结构形式

⑴XXXX大桥1#墩高42.84m、2#墩高44.68m,墩身高度较高,其截面形式见图1。经比选,本着安全、经济有效的原则, O号块支撑采用三角托架方案。

附图1 0#块箱梁截面形式

⑵三角托架由牛腿、横梁和纵梁三部分组成。在墩身横桥向外侧布置5个牛腿,1个主墩布置10个,根据近似等荷载分配法确定牛腿横桥向间距分别为2.45m,3.08m,3.08m,2.45m。根据牛腿位置及其形式不同分为A、B、C型,其中A、B 型牛腿构造上完全一致,仅位置及数量不同,A型牛腿位于墩身正面,一个墩共10片,B型牛腿位于圆端处,一个墩共4片;C型牛腿为2cm厚钢板制成的小牛腿,一个墩共10片,其具体布置形式见图2、3。

A型牛腿上布置横梁为两道双拼H40型钢,H40钢间距1.8m;B型牛腿上布置为两道双拼I36a工字钢,工字钢间距1.15m;C型牛腿上横梁为H70钢,中心间距为3.34m。

附图2 0#块托架平面布置示意图

0#块模板采用钢模板,厚10.5cm,模板底纵梁为I25a,两支墩间纵梁长度为3.94m,悬臂段纵梁长度为3m,留1m的操作平台,操作平台上搭设安全围栏,高度不低于1.2m。详见图4。

附图3 0#块托架正面布置示意图

附图4 0#块托架侧面布置示意图

⑶A 型牛腿上支点预埋钢板与B 型牛腿预埋钢板间设6根Φ48钢管连通,墩身混凝土浇筑后在钢管中穿入Φ32精轧螺纹钢,并施工预拉力。所有预埋钢板靠混凝土侧均焊接Φ20圆钢,间距与主筋一致,均为150mm ,钢板安装时将其与墩身主筋焊接,增加其抗剪能力,具体布置如图5~图8所示。

附图5 A 、C 型牛腿预埋钢板对接示意图

附图6 C 型牛腿预埋钢板示意图

附图7 A 、B 型牛腿上支点预埋钢板示意图

Φ48预埋钢管

Φ20圆钢

附图8 A 、B 型牛腿下支点预埋钢板示意图

⑷ A 、B 型牛腿上平杆采用双拼I36a 工字钢,斜撑为双拼I25a 工字钢。详见图9、图10。

附图9 A 、B 牛腿构造大样图

附图10 A 、B 牛腿工字钢加工大样图

2、设计依据

⑴ 《XXXXXXXXXX 大桥施工图设计文件》; ⑵ 《中铁XXXXXX 大桥上部结构施工方案》; ⑶ 《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011);

Φ20圆钢

双拼I36a工字钢

⑷ 《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010); ⑸ 《钢结构设计规范》(GB/T700-2006);

⑹ 《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60 -2004 ); ⑺ 《热轧型钢》(GB/T 706 – 2008); ⑻ 《碳素结构钢》(GB/T 700 – 2006)。

3、结构受力分析 3.1 荷载计算 3.1.1 0号块梁段重量

0#梁段悬出墩外2m 重量设为G 1端,翼缘部分重量设为G 1翼,两支墩之间重量设为G 1中,墩顶部分重量为G 1墩。如图11所示。

附图11 0#块平面图

0#块两端悬出墩顶部分(不计两侧翼缘板)混凝土体积均为85.2m3,C55钢筋混凝土容重ρ=26KN/m3,则箱梁自重为:G 1端=ρ×V=2215.2KN ;

0号块梁段翼缘部分混凝土体积两端各为24.5m3,C55钢筋混凝土容重

ρ=26KN/m3,则箱梁自重为:G 1翼=ρ×V=637KN ;

0号块梁段两支墩范围内混凝土体积为155.2m3,C55钢筋混凝土容重

ρ=26KN/m3,则箱梁自重为:G 1中=ρ×V=4035.2KN ;

0号块梁段墩顶范围内混凝土体积各为184.1 m3,G 1墩=4786.6KN ;不参与计算,0号梁段总重量为19310.8 KN 。 3.1.2 施工荷载

3.1.2.1 牛腿支架、横梁、碗扣支架、模板等支架荷载暂按混凝土自重的0.2倍计算;现牛腿支架、模板等支架荷载取值按照混凝土自重的25%计算:

G

1端

G

1翼

G

1翼

G

1墩

G

1墩

1200G 1中

G 1端

450

450

G 2端= G 1端×20%=443 KN

G 2翼= G 1翼×20%=127.4 KN G 2中= G 1中×20%=807 KN

3.1.2.2振捣砼时产生的振捣荷载根据《建筑施工模板安全技术规范》第

4.1.2条规定:取2/2m kN q =振; Q 1端=振q ×2×12=48KN

Q 1翼=振q ×4.5×12=108KN Q 1中=振q ×4×12=96KN

3.1.2.3 人工及机具荷载根据《建筑施工模板安全技术规范》第

4.1.2条规定:取机具q = 1kN/m 2; Q 2端=振q ×2×12=24KN

Q 2翼=振q ×4.5×12=54KN Q 2中=振q ×4×12=48KN 3.1.3 计算荷载

根据《建筑施工模板安全技术规范》,荷载效应组合为:k Q n

i ik G Q r G r S 111+=∑=

查表4.2.3规定选取永久荷载分项系数为G r =1.2,可变荷载分项系数1Q r =1.4。则有:

S 端=(2215.2+ 443)×1.2+(48+ 24)×1.4=3290.6 KN S 翼=(637+127.4)×1.2+(108+ 54)×1.4=1144.1 KN S 中=(4035.2+807)×1.2+(96+ 48)×1.4=6012.2 KN

3.2 结构验算

本结构设计验算均通过清华大学结构力学求解器(SM Solver )V2.0 建模求得。

3.2.1 材料性能参数

托架所用材料均为Q235钢,弹性模量E = 210GPa ,泊松比μ = 0.3,密度 ρ