32+48+32m临时支座设计检算

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设计检算
根据设计文件要求,墩梁临时固结措施应能承受中支点处最大不平衡弯矩M设计=12514KN·m(未考虑安全系数与单侧挂篮脱落)和相应的竖向反力N=16377 KN。

1、为保证梁体悬浇过程的安全性,在施工设计时必须考虑2-6#节段施工时单端挂篮脱落而增加的不平衡弯矩M1的影响,考虑挂篮单侧重量500 KN。

1-6#悬浇节段长度尺寸
各节段悬浇挂篮脱落不平衡弯矩M1计算表
2、计算临时支座结合梁体自重抵抗最大不平衡弯矩M2。

如图所示:
A、B点--为两侧临时支座中心,距中支点1.22m
G--为悬臂段梁体的重力
G1--为悬臂段梁体的重力垂直于梁体分力,距中支点Lm
G1’--重力水平分力,距离支点中心L’m
G0--为墩顶处梁体的重力
M2—为梁体自重所抵抗的不平衡弯矩
N1、N2—为临时支座反力
当N2=0时,且梁体为一平衡的临界状态时,M2值最大。

此时,根据竖向力平衡得:2G+G0= N1
根据中支点力距平衡得:2G1’L’+M2 = N1·1.22
得M2 =2.44G+1.22G0-2G L’sin0.172
=2.44G+1.22G0-2G L’*0.003
为了计算简便,G的形心距离支点中心距L’统一取6#节段形心距离支点中心距3m,实际个T构形心距离支座中心小于3m,可见
结构偏安全。

各节梁段重量
各节段悬浇施工中弯矩M2计算表
3、精轧螺纹钢筋抵抗最大不平衡弯矩M3计算
精轧螺纹钢筋抵抗弯矩M3计算简图
如图所示:
A、B点--为两侧临时支座中心,距中支点1.22m
O点--为中支点
F1 F2 --为精轧螺纹钢筋预拉力
N1 N2 --为临时支座反力
M3—为精轧螺纹钢筋所抵抗的最大不平衡弯矩
当N2=0时,且梁体为一平衡的临界状态时,精轧螺纹钢筋所抵抗的最大不平衡弯矩M3值最大。

将梁体视为一轻质杆件,不考虑梁体自重进行计算。

精轧螺纹钢筋屈服强度75%,σ=0.75Rb=0.75×930 Mpa=697.5 Mpa 单根精轧螺纹钢筋截面积A=3.14×0.0162=8.038×10-4m2
单根精轧螺纹钢筋预拉力F=σ·A=560.678KN
F1 =F2=12·F=6728.1KN
根据静力平衡得N1+N2= F1+F2
N2=0得N1= F1+F2=13456.3KN
根据中支点静力距平衡得M3+ F1·1.22+N2·1.22= F2·1.22+N1·1.22
N2=0, F1=F2得M3= N1·1.22 =16416.7KN·m
4、对各节段弯矩进行汇总计算
各节段悬浇施工中弯矩汇总计算表
根据以上计算结果本墩梁临时固结方案的抗倾覆性满足施工要求。

5、临时支座承压检算
在墩顶设置4个临时支座,每侧2个,其尺寸为250×35×70cm,支座采用C40混凝土,根据设计文件要求,临时支座要满足竖向支反力16377KN。

C40混凝土设计抗压强度f c=19.1Mpa
单侧临时混凝土支座承压面积为1.75m2
单侧临时混凝土支座在竖向支反力作用下得压应力
σ=N/A=(16377+930×803.8×0.1×6)/1.75=9.6 Mpa<f c=19.1Mpa 安全系数k=19.1/9.6=1.99
临时支座承压也满足设计文件要求。

6、精轧螺纹钢锚固长度计算
预应力钢筋的锚固La=аf py d/ f t
La—受拉钢筋的锚固长度
f y、f py—普通钢筋、预应力钢筋的抗拉强度设计值
f t—混凝土轴心抗拉强度设计值;当混凝土强度等级高于C40时,按C40取值;
d—钢筋的公称直径;
а—钢筋的外形系数,按下表取用。

根据本工程实际情况,а=0.13,fpy=930Mpa,d=0.0032m,f t=1.43 Mpa。

Ф32精扎螺纹钢锚固长度La=аfpyd/ ft
=0.13*930*0.032/1.43
=2.7m
施工时在预埋精轧螺纹钢的同时设置锚垫板(0.15m*0.15m)。


置锚垫板后,利用锚垫板锚固Ф32精扎螺纹钢筋,并利用锚垫板取代Ф32精扎螺纹钢筋与混凝土之间的粘结力。

受力计算:应力:σ=930*803.8*10-6 /0.0205=36.5Mpa<210Mpa
锚垫板采用标准构件屈服强度为210 Mpa(Q235),能够承受。

为防止锚垫板上方混凝土因局部受压过大产生破坏,锚垫下部设置φ10螺旋筋。

螺旋直径为100mm,间距为50mm,4圈长度。

A b=0.2025,A l=0.0225
βl=3
F l=1.35*1.0*3*14.3*20500=1173KN
>930*804.25*10-6=748KN
(墩身为C40混凝土,轴心抗压强度设计值19.1KN)锚固长度取1.5m和1.2m
满足要求。