金水制梁场施工方案计算书

1、金水制梁场场建施工方案计算书中铁四局集团有限公司设计研究院二一三年七月新建郑徐铁路客运专线工程金水制梁场施工方案计算书设计：复核：审核：中铁四局集团有限公司设计研究院二一三年七月目录一、工程概况1二、计算依据3三、 计算内容4四、 荷载分项系数4五、 制梁装置计算55.1制梁台座荷载计算55.1.1张拉钢筋前荷载计算55.1.2张拉钢筋后荷载计算85.1.3荷载组合计算85.2 31.5m制梁台座计算105.2.1 制梁台座端头地基计算105.2.2 制梁台座端头基础计算195.2.3 制梁台座跨中结构计算235.3 箱梁钢筋吊架计算295.3.1吊架荷载计算295.3.2吊架结构计算30六、

2、存梁台座计算326.1存梁台座荷载计算326.2存梁台座结构计算336.2.1 31.5m单层存梁台座（载体桩形式）346.2.2 31.5m双层存梁台座（载体桩形式）456.2.3 31.5m单层存梁台座（换填垫层形式）496.3 存梁台座柱计算56七、 龙门吊基础计算577.1 龙门吊基础布置577.2 50t龙门吊基础结构计算57八、 静载台座计算63九、施工注意事项63一、工程概况1、梁场概况新建铁路郑州至徐州客运专线西起河南省郑州市，沿途经过河南省、安徽省，东至江苏省徐州市。线路西连郑州枢纽，与郑西客运专线及京广客运专线衔接，东接徐州枢纽，与京沪高速铁路衔接，为国家铁路规划“四纵四横

3、”客运专线网主要组成部分。郑州东站中心至徐州东站中心线路全长360.93km，新建大、中桥共计23座337.37km，占线路里程的93.5%。中铁四局集团第一工程有限公司金水制梁场位于郑州市金水区小金庄村境内，对应线路里程dk12+100dk12+550，承担郑徐客专（dk0+000dk26+196.570）两座特大桥656片整孔箱梁的预制任务。2、制梁概况梁体结构为无砟轨道后张法预应力混凝土简支箱梁，采用通桥（2013）2322-1、通桥（2013）2322-v-1的桥，长分别为32.6m与24.6m，为计算考虑，选择32.6m梁作为计算对象。梁体宽13.4m，外侧高度3.078m，梁体混凝

4、土自重830t。具体截面尺寸见下图1-1。图1-1 通桥（2013）2322-1图 单位：mm3、 地质分布情况制梁场场地地貌单元属于黄河冲洪积平原。场地大面积为耕地，场地位于郑州市107辅道与鸿宝路交叉口东北角；场地原为农田，绝对高程在85.50-86.10m之间，最大高差达0.60m，地势较平坦，交通便利。地质在勘探深度范围内将地层共分为8层，从上到下前四层为粉土，第五层为粉质粘土，其后分别为中细砂、中砂、粉质粘土；各层土的厚度、层底标高及埋深见场地厚度统计表1-1；表1-1 场地地层厚度埋深及层底标高统计表 层厚度(米)层底深度(米)层底标高(米)号最小值最大值平均值最小值最大值平均值最

5、小值最大值平均值11.102.401.831.102.401.8383.4085.0083.9022.103.502.744.105.104.5680.6081.5081.1632.404.003.227.308.507.7877.0078.5077.9541.903.302.669.8011.1010.4574.7075.8075.2851.204.602.4111.4015.7012.8570.1074.2072.87612.1014.6013.6825.9026.5026.1459.0060.1059.5078.008.708.3534.5034.6034.5551.0051.0051.

6、008该层最大揭露深度40.0m，最大揭露厚度5.5m，因为7、8两层过深，所以计算时到第六层为止，各层土主要的物理力学性质见表1-2：表1-2 各层土主要的物理力学性质层号重度（kn/m3)承载力（kpa）压缩模量（mpa）118.2904.51217.815010.24318.71107.96419.51556.55520.4905.37621.5300264、 地下水本区地下含水层主要为粉土（夹粉砂透镜体）、粉质粘土层，由于含水层的沉积韵律发育，含水量较大，且受降雨量、人工开采影响明显；补给来源主要为大气降水及地下径流补给，本层水以水平径流（层间补给）为主，垂直渗透为辅，地下水位年变化幅

7、度在 ±2.0m左右；勘察其间地下水位埋深在14.0m（标高在72.0m）左右，近3-5年最高水位13.0m（绝对高程约73.0m），历史最高水位0.0m（绝对高程约86.0m）。由于本工程使用年限仅两年左右，其设计设防最高水位可按地下12.0m（绝对高程约74.0m）考虑。二、计算依据1.钢结构设计规范（gb50017-2003）；2.建筑结构荷载规范（gb50009-2012）；3.铁路桥涵设计基本规范（tb10002.1-2005）；4.建筑地基基础设计规范（gb50007-2011）；5.混凝土结构设计规范（gb50010-2010）；6.公路桥涵地基与基础设计规范（jtg

8、d63-2007）；7.路桥施工计算手册周水兴等主编（人民交通出版社）；8.机械设计手册（新编软件版）2008；9.材料力学（西南交通大学出版社）；10.结构力学（高等教育出版社）；11.载体桩设计规程（jgj 135-2007）；12.建筑桩基技术规范（jgj94-2008）；13.金水制梁场岩土工程勘察报告；14.计算软件midas/civil 6.0、理正系列软件；3、 计算内容本计算书计算范围是金水制梁场施工结构的计算，计算内容包括制梁装置、存梁台座、静载装置、提梁机和龙门吊基础的计算，具体的计算内容如下所示：1、 制梁装置：箱梁钢筋吊架、31.5m/23.5m制梁台座强度、地基沉降及

9、地基承载力的计算；2、 存梁台座：31.5m/23.5m存梁台座强度、地基沉降、地基承载力及配筋的计算；3、 提梁机基础：900t轮式提梁机基础强度、承载力及其沉降的计算；4、 龙门吊基础：50t和10t龙门吊基础强度、承载力及其沉降的计算。4、 荷载分项系数为安全考虑，参照建筑结构荷载规范（gb50009-2006规定，计算结构强度的荷载设计值，取其标注值乘以以下相应的分项系数：1、 永久荷载的分项系数，取1.2；2、 可变荷载的分项系数，取1.4。5、 制梁装置计算5.1制梁台座荷载计算5.1.1张拉钢筋前荷载计算根据第一章介绍可知，梁体总重g1=830t，根据现场施工反馈得到其侧模模板g

10、2=73t，底模模板g3=38t，内模模板g4=68t，端模g5=10t。根据路桥施工计算手册表8-1可知，振捣混凝土时产生的荷载标注值p1=2kpa，施工人员及设备荷载标注值p2=2.5kpa。制梁台座采用双向台座和单线台座共用，其端头采用扩展基础，中部采用弹性地基梁，其断头截面尺寸如下图5-1所示：图5-1 制梁台座端头截面图（单位：cm）根据图5-1可知，台座纵梁对称布置，总长33.2m，间距为2.1m，其宽50cm，高80cm。其荷载根据简支梁分配到纵梁上，其荷载划分图如图5-2所示。图5-2 制梁台座荷载分布图（单位：cm）由图5-2根据cad测算得：号截面面积为37881.77cm

11、2，占总面积的43%；号截面面积12353.61cm2，占总面积的14%。因此箱梁梁重按上述面积占总面积的百分比进行分配，端模作用到制梁台座两端，侧模作用到地面上。一、31.5m制梁台座端头荷载计算q =（1.2×g1+1.2×g3+1.2×g4）/l+1.2×（p1+p2）×b =（1.2×8300+1.2×380+1.2×680）/32.6+1.4×（2+2.5）×12 = 420kn/m由于端模直接作用到制梁台座段头上，作为集中荷载考虑g5=100kn。由于在制梁台座中部采用钢管桩支柱，因

12、此在靠端部的钢管桩支柱处，其端头和钢管桩支柱按简支分配力，其力分配图如下图所示：图5-3 制梁台座端头荷载分布图（单位：cm）根据图5-3可知，端模集中荷载n1=g5/2=50kn，中部分布荷载n2=q×1.6=420×1.6=672kn；所以可按面积分配得到纵梁上荷载，如下表所示：表5-1 纵梁荷载纵梁编号均布荷载q（kn/m)集中荷载f1（kn）集中荷载f2（kn）180.621.5289.058.8794.1二、31.5m制梁台座中部钢管桩支柱荷载计算由于钢管桩支柱纵向间距为3m，其荷载按照简支梁分配到钢管桩上，则其荷载为：n=q×3=420×3=

13、1260kn根据以上计算，荷载按面积百分比分配到横排钢管桩支柱上。则号钢管桩上荷载f1=n×43%=1260×43%=541.8kn；号钢管桩上荷载f2=n×14%=1260×14%=176.4kn；三、31.5m与23.5m共用制梁台座之间荷载计算在31.5m与23.5m共用制梁台座之间弹性地基梁截面图如下图5-4所示： 图5-4 共用梁台座截面图（单位：cm）同样可得到作用于号纵梁上的均布荷载q=q×43%=420×43%=180.6kn/m，号纵梁上的均布荷载q=q×14%=420×14%=58.8kn/m。

14、5.1.2张拉钢筋后荷载计算在梁体混凝土达到初张拉强度前侧模和端模拆除，内模松动作用到底模上，其底模不移动。由于箱梁张拉后，梁体产生预拱度，则整个箱梁重量作用到制梁台座两端上。由于底模没拆除，为简化计算按照均布荷载作用到制梁台座端头的纵梁上，根据以上叙述，其荷载计算如下所示：q =1.2×g1/（2×l端）+1.2×（g3+g4）/l =1.2×8300/(2×3.5）+1.2×（380+680）/32.6 = 1461.9kn/m根据以上计算作用到号纵梁上的均布荷载q=q×43%=1461.9×43%=628.6

15、kn/m，号纵梁上的均布荷载q=q×14%=1461.9×14%=204.7kn/m。5.1.3荷载组合计算根据图5-1可知，制梁台座端头纵梁位置对称于中心线两端，现令沿制梁台座端头支座横向为y方向，纵向为x方向，其坐标如下图5-5所示。图5-5 制梁台座端头中心坐标图（单位：cm）由于纵梁对称于x轴布置，所以台座在所受x方向弯矩为0。则利用5.1节荷载数据可计算一、张拉钢筋前作用到制梁台座端头的荷载：将号纵梁上移置中心后产生的弯矩和集中力为：f=q×l+f1+f2=180.6×（3.5-0.4）+21.5+289=870.4knmy=f2×x

16、2-f1×x1=289×1.55-21.5×1.55=413.55kn·m将号纵梁上移置中心后产生的弯矩和集中力为：f=q×l+f1+f2=58.8×（3.5-0.4）+7+94.1=283.4knmy=f2×x2-f1×x1=94.1×1.55-7×1.55=134.66kn·m综合后，张拉钢筋前作用到制梁台座中心的荷载为f=2×f+f=2×870.4+283.4=2024.2knmy=2×my+my=2×413.55+134.66=961.7

17、6kn·m2、 张拉钢筋后作用到制梁台座端头的荷载：此时由于荷载对y轴也是对称的，所以my也是0。将号纵梁上移置中心后产生的集中力为：f=q×l=628.6×3.5=2200.1kn将号纵梁上移置中心后产生的弯矩和集中力为：f=q×l=204.7×3.5=716.5kn综合后，张拉钢筋后作用到制梁台座中心的荷载为f=2×f+f=2×2200.1+716.5=5116.7kn5.2 31.5m制梁台座计算5.2.1 制梁台座端头地基计算根据5.1.3节荷载组合计算结构可知，在张拉钢筋前其荷载为f=2024.2kn、my=961

18、.76kn·m；在张拉钢筋后其荷载为f=5116.7kn；由于荷载不一致，因此在地基计算时分别带入上述何在进行计算。1、 张拉钢筋前地基计算计算采用理正系列软件进行计算，计算结果如下所示：-计算项目: 张拉钢筋前地基处理计算 - 计算简图 - 计算条件 - 基础参数 基础类型： 矩形基础 基础埋深： 1.500(m) 基础宽度： 5.500(m) 基础长度： 7.700(m) 基础覆土容重： 20.000(kn/m3) 竖向荷载： 2024.2(kn) 弯矩my： 961.8(kn.m) 土层参数 土层层数： 6 地下水埋深： 12.000(m) 压缩层深度： 10.300(m) 沉

19、降经验系数： 0.400 地基承载力修正公式： 承载力修正基准深度d0： 0.500(m)序号 土类型 土层厚 容重 饱和容重 压缩模量 承载力 b d (m) (kn/m3) (kn/m3) (mpa) (kpa) 1 粉土 1.830 18.2 - 4.510 90.0 0.000 1.500 2 粉土 2.740 17.8 - 10.240 150.0 0.000 1.500 3 粉土 3.220 18.7 - 7.960 110.0 0.000 1.500 4 粉土 2.660 19.5 - 6.550 155.0 0.000 1.500 5 粘性土 2.410 20.4 21.1 5

20、.370 9 0.0 0.000 1.600 6 细砂 13.680 21.5 21.5 26.000 3 00.0 0.000 1.000 换填垫层参数 材料类型： a *a类：中砂、粗砂、砾砂、圆砾、角砾、石屑、卵石、碎石、矿渣等 *b类：粉质粘土、粉煤灰等 *c类：灰土等 压缩模量： 10.000(mpa) 承载力： 260.000(kpa) 厚度： 1.000(m) 顶面宽度： 7.900(m) 底面宽度： 6.900(m) 顶面长度： 8.900(m) 底面长度： 9.900(m) 压力扩散角： 26.667(°)-计算结果:-1. 垫层承载力验算 基底平均压力pk： 77

21、.8(kpa) 基底最大压力pkmax： 102.6(kpa) 基底最小压力pkmin： 53.0(kpa) 基底自重压力pc： 27.3(kpa) 垫层承载力特征值fz： 227.3(kpa) pk <= fz, 满足！ pkmax <= 1.2*fz, 满足！ 因此换土垫层承载力满足要求！2. 换填垫层底面处承载力验算 垫层应力扩散角： 26.7(度) 垫层底附加应力pz： 37.8(kpa) 垫层底自重应力pcz： 45.2(kpa) 垫层底pz + pcz： 83.0(kpa) 垫层底地基土承载力特征值fz： 204.3(kpa) pz + pcz <= fz,垫层底

22、面地基土的承载力满足要求！3. 垫层尺寸验算 按照构造要求验算垫层顶面宽度和长度: 基础底面宽度b： 5.500(m) 垫层顶面宽度b1： 7.900(m)(b1-b)/2>=300mm，满足构造要求：垫层顶面宽度超出基础底边宽度不小于300mm！ 基础底面长度l： 7.700(m) 垫层顶面长度l1： 8.900(m)(l1-l)/2>=300mm，满足构造要求：垫层顶面长度超出基础底边宽度不小于300mm！ 按应力扩散角验算垫层底面宽度和长度: 垫层底面宽度b2: 6.900(m) 基底压应力传递到垫层底面处的应力分布宽度b + 2ztg: 6.504(m) 垫层底面宽度b2

23、>= b + 2ztg,垫层底面满足应力扩散要求！ 垫层底面长度l2: 9.900(m) 基底压应力传递到垫层底面处的应力分布长度l + 2ztg: 8.704(m) 垫层底面长度l2 >= l + 2ztg,垫层底面满足应力扩散要求！4. 下卧层承载力验算 土层号 深度 pz pcz pz + pcz fz 是否满足 (m) (度) (kpa) (kpa) (kpa) (kpa) 3 4.57 23.0 24.7 82.1 106.8 219.6 满足！ 4 7.79 23.0 14.7 142.3 157.0 354.7 满足！ 5 10.45 23.0 10.4 194.2

24、204.6 385.8 满足！ 6 12.86 23.0 8.0 235.3 243.3 526.2 满足！ 7 26.54 23.7 2.7 392.6 395.3 685.3 满足！ * - 土层的应力扩散角 *pz - 下卧层顶面处的附加应力值 *pcz - 下卧层顶面处土的自重压力值 *fz - 下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力特征值5. 沉降计算沉降计算点坐标(x0,y0) = (0.000,0.000)层号 厚度 压缩模量 z1 z2 压缩量 应力系数积分值 (m) (mpa) (m) (m) (mm) (z2a2-z1a1) 1 0.33 10.000 0.00 0.33 1

25、.67 0.3299 2 0.67 10.000 0.33 1.00 3.35 0.6643 3 2.07 10.240 1.00 3.07 8.81 1.7870 4 3.22 7.960 3.07 6.29 10.42 1.6424 5 2.51 6.550 6.29 8.80 5.25 0.6811 压缩模量的当量值： 8.737(mpa) 沉降计算经验系数： 0.400 总沉降量：0.400 * 29.50 = 11.80(mm) *z1 - 基础底面至本计算分层顶面的距离 *z2 - 基础底面至本计算分层底面的距离2、 张拉钢筋前地基计算计算采用理正系列软件进行计算，计算结果如下所示

26、：-计算项目: 张拉钢筋后地基处理计算 - 计算简图 - 计算条件 - 基本参数 地基处理方法：换填垫层法 基础参数 基础类型： 矩形基础 基础埋深： 1.500(m) 基础宽度： 5.500(m) 基础长度： 7.700(m) 基础覆土容重： 20.000(kn/m3) 竖向荷载： 5116.7(kn) 土层参数 土层层数： 6 地下水埋深： 12.000(m) 压缩层深度： 10.300(m) 沉降经验系数： 0.400 地基承载力修正公式： 承载力修正基准深度d0： 0.500(m)序号 土类型 土层厚 容重 饱和容重 压缩模量 承载力 b d (m) (kn/m3) (kn/m3) (

27、mpa) (kpa) 1 粉土 1.830 18.2 - 4.510 90.0 0.000 1.500 2 粉土 2.740 17.8 - 10.240 150.0 0.000 1.50 3 粉土 3.220 18.7 - 7.960 110.0 0.000 1.500 4 粉土 2.660 19.5 - 6.550 155.0 0.000 1.500 5 粘性土 2.410 20.4 21.1 5.370 90.0 0.000 1.600 6 细砂 13.680 21.5 21.5 26.000 300.0 0.000 1.000 *b - 基础宽度地基承载力修正系数 *d- 基础深度地基承

28、载力修正系数 换填垫层参数 材料类型： a *a类：中砂、粗砂、砾砂、圆砾、角砾、石屑、卵石、碎石、矿渣等 *b类：粉质粘土、粉煤灰等 *c类：灰土等 压缩模量： 10.000(mpa) 承载力： 260.000(kpa) 厚度： 1.000(m) 顶面宽度： 7.900(m) 底面宽度： 6.900(m) 顶面长度： 8.900(m) 底面长度： 9.900(m) 压力扩散角： 26.667(°)-计算结果:-1. 垫层承载力验算 基底平均压力pk： 150.8(kpa) 基底最大压力pkmax： 150.8(kpa) 基底最小压力pkmin： 150.8(kpa) 基底自重压力p

29、c： 27.3(kpa) 垫层承载力特征值fz： 287.3(kpa) pk <= fz, 满足！ pkmax <= 1.2*fz, 满足！ 因此换土垫层承载力满足要求！2. 换填垫层底面处承载力验算 垫层应力扩散角： 26.7(度) 垫层底附加应力pz： 92.4(kpa) 垫层底自重应力pcz： 45.2(kpa) 垫层底pz + pcz： 137.6(kpa) 垫层底地基土承载力特征值fz： 204.3(kpa) pz + pcz <= fz,垫层底面地基土的承载力满足要求！3. 垫层尺寸验算 按照构造要求验算垫层顶面宽度和长度: 基础底面宽度b： 5.500(m) 垫

30、层顶面宽度b1： 7.900(m) (b1-b)/2>=300mm，满足构造要求：垫层顶面宽度超出基础底边宽度不小于300mm！ 基础底面长度l： 7.700(m) 垫层顶面长度l1： 8.900(m) (l1-l)/2>=300mm，满足构造要求：垫层顶面长度超出基础底边宽度不小于300mm！ 按应力扩散角验算垫层底面宽度和长度: 垫层底面宽度b2: 6.900(m) 基底压应力传递到垫层底面处的应力分布宽度b + 2ztg:6.504(m) 垫层底面宽度b2 >= b + 2ztg,垫层底面满足应力扩散要求！ 垫层底面长度l2: 9.900(m) 基底压应力传递到垫层底面

31、处的应力分布长度l + 2ztg:8.704(m) 垫层底面长度l2 >= l + 2ztg,垫层底面满足应力扩散要求！4. 下卧层承载力验算 土层号 深度 pz pcz pz + pcz fz 是否满足 (m) (度) (kpa) (kpa) (kpa) (kpa) 3 4.57 23.0 60.5 82.1 142.6 219.6 满足！ 4 7.79 23.0 36.1 142.3 178.3 354.7 满足！ 5 10.45 23.0 25.5 194.2 219.7 385.8 满足！ 6 12.86 23.0 19.5 235.3 254.9 526.2 满足！ 7 26.

32、54 23.7 6.5 392.6 399.1 685.3 满足！ * - 土层的应力扩散角 *pz - 下卧层顶面处的附加应力值 *pcz - 下卧层顶面处土的自重压力值 *fz - 下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力特征值5. 沉降计算沉降计算点坐标(x0,y0) = (0.000,0.000) 层号 厚度 压缩模量 z1 z2 压缩量 应力系数积分值 (m) (mpa) (m) (m) (mm) (z2a2-z1a1) 1 0.33 10.000 0.00 0.33 4.08 0.3299 2 0.67 10.000 0.33 1.00 8.21 0.6643 3 2.07 10.24

33、0 1.00 3.07 21.56 1.7870 4 3.22 7.960 3.07 6.29 25.49 1.6424 5 2.51 6.550 6.29 8.80 12.84 0.6811 压缩模量的当量值： 8.737(mpa) 沉降计算经验系数： 0.400 总沉降量：0.400 * 72.17 = 28.87(mm) *z1 - 基础底面至本计算分层顶面的距离 *z2 - 基础底面至本计算分层底面的距离通过张拉钢筋前后基础计算可知，最大沉降为28.87mm。5.2.2 制梁台座端头基础计算1、 制梁台座端头纵梁抗压强度计算在制梁台座端头有均布荷载和集中荷载，根据5.1.1节和5.1.

34、2节计算可知号纵梁上荷载最大，其预应力钢筋张拉前后荷载计算集散图如下图5-6a和b所示。a 张拉钢筋前荷载分布图b 张拉钢筋后荷载分布图图5-6 制梁台座端头纵梁荷载分布图（单位:cm）由于纵梁宽度为50cm，其张拉预应力钢筋前局部承压计算如下所示：1=f1/a1=21.5×10-3/（0.4×0.5）= 0.11mpa2=f2/a2=289×10-3/（0.4×0.5）= 1.445mpa3=q×l/a3=180.6×3.1×10-3/（3.1×0.5）= 0.36mpa预应力钢筋张拉后纵梁局部承压计算如下所示：

35、4=q×l/a4=628.6×3.5×10-3/（3.5×0.5）= 1.257mpa由于制梁台座采用c30混凝土，根据混凝土结构设计规范（gb50010-2010）表4.1.4可知，其抗压强度设计值=14.3mpa；以上计算取最大应力max=2=1.445mpa<=14.3mpa，则制梁台座纵梁局部抗压强度满足施工使用的要求。2、 制梁台座基础抗剪强度和抗弯强度验算在制梁台座两个端头采用扩展基础，基础的截面图如上图5-1所示。由于基础采用台阶式扩展基础，防止基础被剪切破坏，因此验算两个台阶处，其验算截面如下图5-7所示。图5-7 扩展基础截面验算

36、图（单位:cm）根据图5-7可知，在a-a和b-b截面为抗弯和抗剪最薄弱处，因此分别对这两处进行计算。根据5.2.1节计算可知，制梁台座预应力钢筋张拉前基底最大压力为pmax=102.6+27.3=129.9kpa；张拉钢筋后基底最大压力pmax=150.8+27.3=178.1kpa；所以预应力钢筋张拉后基底最大压力pmax=178.1kpa作为计算荷载。1、 a-a截面验算根据材料力学剪应力和弯曲应力计算公式，其剪应力和弯曲应力计算如下所示。f = pmaxa =178.1×（0.9×5.5）=881.6kn = 3f/2a =（3×881.6）×1

37、0-3/（2×0.9×5.5）=0.267mpaw = bh2/6 =5.5×0.92/6=0.743m3 = m/w =（881.6×0.9/2）×106/7.43×108=0.534mpa由于制梁台座采用的是c30混凝土，根据混凝土结构设计规范（gb50010-2010）表4.1.4可知，其抗压强度设计值=14.3mpa，其抗剪强度设计值为=1.43mpa；以上计算最大正应力max=0.534mpa<=14.3mpa，=0.267mpa<=1.43mpa，则制梁台座a-a截面抗弯强度和抗剪强度满足施工使用要求。2、 b

38、-b截面验算根据材料力学剪应力和弯曲应力计算公式，其剪应力和弯曲应力计算如下所示。f = pmaxa =178.1×（1.5×5.5）=1469.3kn = 3f/2a =（3×1469.3）×10-3/（2×1.5×4.5）=0.327mpaw = bh2/6 =4.5×1.52/6=1.6875m3 = m/w =（1469.3×1.5/2）×106/1.6875×109=0.653mpa由于制梁台座采用的是c30混凝土，根据混凝土结构设计规范（gb50010-2010）表4.1.4可知，其

39、抗压强度设计值=14.3mpa，其抗剪强度设计值为=1.43mpa；以上计算最大正应力max=0.653mpa<=14.3mpa，=0.327mpa<=1.43mpa，则制梁台座a-a截面抗弯强度和抗剪强度满足施工使用要求。3、 制梁台座基础冲切计算根据建筑地基基础设规范8.1.2节可知，无筋扩展基础高度应符合下式5-1要求。 （5-1）式中：b基础底面宽度； b0基础底面的墙体宽度或柱脚宽度； h0基础高度； b2基础台阶宽度； tan基础台阶高宽比b2：h0。根据前面所述可知，制梁台座横向截面及刚性角如下图5-8所示。图5-8 制梁台座横向截面及刚性角图（单位:cm）根据图5-

40、8可知，在纵梁下基础宽度为3.5m，基础顶面墙宽为50cm，基础台阶高宽比为1：1，根据公式5-1无筋扩展基础高度计算如下所示。；根据图5-8可知，图中制梁台座端头台阶基础高度h=1.5mh0=1.5m，则制梁台座基础高度满足不配置钢筋的要求；由上面验算a-a和b-b的抗剪和抗弯满足施工使用的要求，则此基础为刚性基础；由于基础采用c30混凝土，从图5-8中可知刚性角=45<=45，则刚性角满足施工使用的要求，制梁台座构造满足抗冲切的要求。为防止冲击荷载和振动荷载对制梁台座端头基础的影响，在制梁台座顶和底配置1220cm、1020cm的钢筋网片。5.2.3 制梁台座跨中结构计算在制梁台座跨

41、中采用弹性地基梁，用文克勒假定模型进行计算。根据5.1.1节计算可知，横排钢管桩支柱上荷载分别为f1=f3=541.8kn，f2=176.4kn将三个荷载移置地基梁中心线上，荷载f=f1+f2+f3=1260kn。因为对称布置，所以产生的弯矩为0。制梁台座跨中采用q234直径为35.1cm壁厚1cm的钢管桩支座，在弹性地基梁上先预埋50×50×2(cm)钢板，并在顶上预埋相同钢板，留四个螺栓孔。其制梁台座跨中截面尺寸如下图5-9所示。图5-9 制梁台座跨中截面（单位:cm）根据5.1.1节计算可知，钢管桩顶面最大荷载为541.8kn，则钢管桩压应力计算如下所示。根据钢结构设

42、计规范（gb50010-2003）表3.4.1-1查q235钢的容许剪应力为=125mpa。则=49.3mpa<=215mpa，则钢管桩强度满足施工要求。根据图5-9可知，弹性地基梁的截面尺寸为60×590cm；采用理正系列软件按文克勒理论进行计算，其计算结果如下所示。*弹性地基梁计算书计算方法：文克尔有限元法计算时间：2013-12-17 17:41:31 星期二*- 计算简图、位移图、剪力图、弯矩图 - 计算条件 -基本信息是否配筋选用混凝土规范国标gb50010-2010结构重要性系数1.0结构系数-是否考虑自重最小单元长度(m)1.000简图间距放大系数1.0配筋信息配筋方式双筋混凝土等级c30纵筋级别hrb335箍筋计算 箍筋级别hpb300 箍筋间距(mm)100as(mm)40配筋调整系数1.00各跨信息no. l ix b h a u k e ri rj 1 25.160 1062.000 5.900 0.600 3.54 26.00 0.20 1500.0 20000 自由 自由注： l -跨长，单位：m ix -截面惯性矩，单位：m4/10000 b -截面底部宽度，单位：m h -截面高度，单位：m a -截面面积，单位：m2 -材料容重，单位：kn/m3 u -材料泊松比 k -基床系