1号桥矩形墩盖梁计算.doc

红果经济开发区南北1号路上跨镇胜高速大桥盖梁穿心钢棒法受力分析计算一、 工程概况本桥0号桥台为重力式U型桥台，2号桥台为柱式轻型桥台，1号桥墩位于高速公路中分带上，中分带宽度较小，且需防撞考虑，故1号墩采用墙式实体桥墩。盖梁顺桥向宽度为180厘米，横桥向宽度为1400厘米，高度为180厘米。横向顶底面均为1.5%的横坡，同一排垫石等高。二、参考资料1、设计院及相关部门提供的该项目相关技术资料2、城市桥梁设计规范（CJJ11-2011）3、钢结构设计手册（第二版）中国建筑工业出版社4、公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ02586）5、结构力学人民交通出版社6、路桥施工计算手册人民交通出版社7、公路桥涵设计通用规范（JTG D602004）8、公路桥涵施工技术规范三、总体施工方案 矩形墩盖梁采用钢模板施工，在墩柱上穿直径100mm的Q345型钢棒（墩身施工时预埋直径110mm的PVC管，预埋在墩顶往下0.8m、距墩身边缘50cm位置各1根，中间1根），利用3根钢棒支撑I40a工字钢，因单根工字钢长度不足对两个工字钢进行焊接，焊缝错开分别放置在相反方向，工字钢上铺设16b槽钢（盖梁悬挑端部0.5米）作为施工平台。上用80100木楔调整支架平整，安装底模，钢筋制作安装，砼浇注。侧模和端模采用分段整体吊装就位。侧模共设置三排对拉杆，对拉杆采用直径20mm圆钢筋加工而成。钢棒受力图：底模支撑结构图四、计算设计参数I16a工字钢：理论重量20.5kg/m 弹性模量惯性力矩 I=1130 设计抗弯强度I40a工字钢：理论重量67.6 弹性模量惯性力矩 I=21700 设计抗弯强度直径100mm钢棒（Q345钢）弹性模量 惯性力矩 I=490.87 cm4 设计抗弯强度 设计抗剪强度五、荷载分析永久荷载钢筋砼重量G1：盖梁尺寸为14001.81.8m砼数量44m3，但工字钢不承受全部砼重量，盖梁中部部分荷载由墩身承受，工字钢只承受墩身截面以外悬挑部分钢筋砼总量。钢筋砼比重按2.6t/m3。工字钢承受钢筋砼重量G1:G1=(44-1*1.8*11.4)m32.6 t/m310KN=610.4KN转换为均布荷载 q1=610.414=43.6盖梁模板重量G2：根据模型设计图得知，盖梁模板采用钢模板，重量(侧模和底模部分)为4.6t，即G2=46 KN 转换为均布荷载：q2=4.610/14=3.29KN/mI40a工字钢重量G3：采用两根长14.6m I40a工字钢，理论重量67.6 kg/m。I40a工字钢的重量G3：G3=14.6267.6101000=19.73KN转换为均布荷载：q3=19.73KN214.6m=0.676KN/mI16a工字钢重量G4：采用2.8m 长I16a工字钢间距0.5m均布，理论重量20.5kg/m。I16a工字钢的重量G4：G4=2.81820.5101000=10.332KN转换为均布荷载：q4=10.332KN14m=0.738KN/m5.2、施工荷载小型机具、堆放荷载：q5=2.5KPA振捣混凝土产生的荷载：q6=2KPA根据以上分析计算永久荷载G为：G =610.4+46+19.73+10.332=686.462KN4、钢棒反力计算永久荷载和可变荷载分别按1.2、1.4的分项系数计算钢棒反力为：永久荷载：（610.4+46+19.73+10.332）1.2=823.75KN施工荷载：（2.5+2）1.4=6.3 KN。根据盖梁施工方案，上部荷载由6个端部承受，每个端部反力Q为：Q=G6=（823.75+6.3）KN6=138.34KN六、钢棒（Q345钢）强度计算根据盖梁施工方案，采用长2m（每侧悬挑50cm）、直径100mm的3根钢棒作为工字钢的支撑位置，钢棒承受工字钢传递的集中荷载力138.34KN：a、抗弯强度验算=Q/A=138.34KN/（3.14*502）=17.6Mpa250Mpa安全b、抗剪强度验算=6Q/(3r2)=6*138.34KN/（3*3.14*502）=35.2Mpa145Mpa安全七、I40a工字钢强度验算荷载：q=1.2(q1+q2+q4)+1.4(q5+q6)=1.2(43.6+3.29+0.738)+1.4(2.5+2)=63.45N/mI40a工字钢设两根，单根承受q=0.563.45=31.73N/M计算跨径5.2m跨中弯矩： M=1/2qlx(1-a/x)(1+2a/l)-x/l=1/2*31.73*5.2*4.4*（1-1.8/4.4）*（1+2*1.8/5.2-4.4/5.2=181.5N*m=M/W=181.5KN*m109010-6m3=166N/mm2 fm=215N/2 安全跨中挠度： f=ql4(5-24a2/l2)/384EI=31.73*5.24*（5-24*1.82/5.22）/(384*2.06*21700)=2.9mm5.2/400=13mm安全悬臂端点挠度：f=qal3(6a2/l2+3a3/l3-1)/24EI=31.73*1.8*5.23*(6*1.82/5.22+3*1.83/5.23-1)/(24*2.06*21700)=-1.2mm-2*1.8/400=-9mm安全8、 I16a工字钢强度验算荷载q=1.2(q1+q2)+1.4(q5+q6)=1.2(43.6+3.29)+1.4(2.5+2)=62.568N/m16a槽钢分布梁布设间距0.5m，单根承受0.562.568=31.28KN，盖梁底宽1.8m则单根槽钢均布荷载q=31.28/1.8=17.38KN/M计算跨径1.105m跨中弯矩： M=1/8ql2=0.12517.381.1052=2.65KN.M=M/W=2.65*103/141*10-6=18.7MPa=215Mpa安全 钢材采用Q235