何家隧道施工方案计算书

1、、 横肋 横肋的计算 按简支梁计算面板P60KN/ m2横肋跨度2.0m，间距0.3mq600.318KN/m 采用14a#，面板10mmI8.636106ymax-2.110-32.1mmyFmaxql2182218KNmax FmaxS18103/1.85110-39.724MPa(5)、丝杠：、顶丝杠：单个顶丝杠受压力为151.31KN顶丝杠采用80mm， 140Mpa，可受力为：FmaxS3.1440140703KN151.31KN, 可以使用,套管1148无缝钢管，材质Q235，S2664 mm2可受力为：FmaxS2664140372.96KN151.31KN，可以使用、底丝杠：底

2、丝杠总正压力顶部砼总压力2289.6KN+台车下纵梁以上部分1100KN3389.6KN单个梁底丝杆最大受压力为3389.612282.5KN顶丝杆采用80mm， 140Mpa，可受力为：FmaxS3.1440140703KN282.5KN, 可以使用,套管1148无缝钢管，材质Q235，S2664 mm2可受力为：FmaxS2664140372.96KN282.5KN，可以使用、侧丝杠：侧向下方两丝杠间纵向间距为2.3m；截面间距为约1.875m，单个最大受力约为：F2.31.87560258.75KN；侧丝杆采用60mm， 140Mpa，可受力为：FmaxS3.1430140395.64K

3、N258.75KN, 可以使用,套管958无缝钢管，材质Q235，S2187 mm2可受力为：FmaxS2187140306.18KN258.75KN，可以使用、丝杆螺牙的强度计算: 见新编机械设计师手册第3-30页按最小丝杠螺纹计算：Tr608，螺母长度70mmP8mmb0.65p0.6585.2Z8圈k25P/d58510.78494 MpaFw=0.784515.2894=491.198KN满足要求！九、仰拱栈桥结构计算根据现场工字钢的供应情况，并保证栈桥结构的强度刚度满足整个隧道施工循环内相关车辆通行的要求。拟选择采用1根40a#工字钢为一组，栈桥每边采用三组并排，顶部用20螺纹钢筋连

4、成整体，纵向间距1015cm，以提高栈桥结构的平面内、外强度和刚度。纵向两端做成1m长坡道方便车辆通行，两幅栈桥横向间距根据车轮轮距布置，保证车轮压在栈桥中部。钢材长度为工字钢标准长度12米。净跨度按8m进行计算，如图所示：图9-1 栈桥结构示意图（1）仰拱栈桥结构计算栈桥结构为两部各3根40a工字钢并排布置作为纵梁，每两根工字钢上下翼缘板通长焊接，横向顶部用20螺纹钢筋连接，保证在车轮荷载作用下纵梁能够共同受力，并且能够提高栈桥桥面的横向刚度。设计荷载按出渣车40t重车，前后轮轮距为4.5m，前轴分配总荷载的1/3，后轴为2/3，左右侧轮各承担1/2轴重，工字钢为整体共同承担重车荷载，工字钢

5、自重、按1.15系数设计，动载及安全系数设计为1.1。、力学简化梁两端都有转动及伸缩的可能，故计算简图可采用简支梁，如图9-2 所示 图9-2简支梁计算简图由于截面上的弯矩随荷载的位置变化而变化的，因此在进行结构强度计算时，应使在危险截面上即最大弯矩截面上的最大正应力不超过材料的弯曲许用应力故需确定荷载的最不利位置，经荷载不同位置处的弯矩比较在检算最大正应力时，应取P/3荷载在跨中位置，如图9-3所示 图9-3 计算弯矩图（单位：cm）计算最大剪应力时，取荷载靠近支座位置，如图9-4所示 图9-4 最大剪力弯矩图（单位：cm）（2）栈桥结构检算、用静力平衡求出支座A 、B反力及最大弯矩和剪力P

6、 -车辆荷载（N）RAc 图9-3中A支点反力（N）RAd 图9-4中A支点反力（N）Mmax 最大弯矩值（KN.m）Qmax 最大剪力值（KN）、根据初选结构进行力学计算：按每侧共3根工字钢进行检算查路桥施工计算手册热轧普通工字钢截面特性表，得40a型工字钢。Wx=1090cm3； Wy=93.2cm3； a、平面内强度计算；max= Mmax / Wx =(3.36*105)/（3*1090）=102.75MPa210 MPamax工字钢最大弯曲应力（MPa）钢材容许弯曲应力（MPa）Wxx轴截面抵抗矩(cm3)Wy y轴截面抵抗矩(cm3)由以上计算可知，单侧按照3根工字钢选用，平面内强

7、度可以满足工作要求，且未考虑工字钢、横向连接螺纹钢筋共同作用的富余系数，平面内是偏于安全的。b、平面外强度计算考虑到车辆行驶在栈桥上时，方向不一定与桥纵向平行，存在横向弯矩，按平面最大弯矩的15%考虑，计算如下：max= Mmax/ Wy=3.36*105*0.15/3*93.2=180.3 MPa210 MPa由以上计算也可知，按照单边3根工字钢选用，平面外强度可以满足设计要求。c、剪应力计算使用剪应力强度条件公式校核最大剪应力需先计算40a型工字钢截面中性轴一侧的面积对中心轴的静矩每根工字钢分担的最大剪力为Q=2.05*102/3=68.3KN查表得 40a型工字钢Ix=21720cm4，

8、Sx=631.2 cm3， IxSx=34cm，d=10.5mm 故得到栈桥纵梁最大剪应力，并据此校核剪应力强度max=Q* Sxmax/ (Ix*d)=68.3*631.2/（21720*10.5）=0.2102.75MPa120 MPamax 最大剪应力 钢材容许剪应力(MPa)Q 剪力(KN)Sxmax最大半截面面积矩(cm3)Ix 轴截面惯性矩(cm4)d 腹板厚度(mm)剪应力满足要求，此结构安全。d、刚度计算：一般简支梁结构允许挠度对挠度要求高的结构，对挠度要求小的结构，fmax最大挠度值(mm)f允许挠度值(mm)p后轴荷载(N)L计算跨度(m)E弹性模量(MPa)挠度大于要求较

9、高的结构挠度允许值，但是考虑到栈桥为临时结构物，且最大挠度值小于要求较小的结构挠度允许值，此栈桥结构可用。 十、施工机械需用量计算 1、施工机械需用量综合计算公式 N= 式中：N施工机械需用数量（台）； Q工作量，以实物计量单位计算； K施工不均衡系数； T工作台日数（d），即有效作业天数； P台班生产率； m每天工作班数（班）； 工作机械系数； （1） 混凝土搅拌机需用量计算根据工程实际Q取150000m3，查表9-31得，K取1.65，有效工作天数T取300天，每班生产率P取200m3，工作班数取3，工作机械系数查表得0.7.则有 N= =1.96台 取N=2台故搅拌站选用2台HZS120

10、的搅拌机。（2） 混凝土罐车需用量计算根据工程实际Q取200m3，查表9-31得，K取1.65，有效工作天数T取1天，每车生产率P取8m3，工作班数取8，工作机械系数查表得0.6.则有 N= =11.5台 取N=12台（3）土方机械需用量计算 按下式计算 C= 式中：C土方机械需用数量（台）； Qh每昼夜需完成的土方量； P土方机械台班生产率； m每天工作班数；装载机根据实际工程量Qh取700m3，P取600 m3，工作班数m取1则有C= =1.2台 考虑到机械不定期的故障修理以及洞外部分材料的起重运输，每个洞口个多加一台，故选6台装载机。（4）土方运输自卸汽车计算C=式中：C运输工具需用数量（台）； Q最大季度货运量； P台班生产率（t/