立交改造工程施工计算书

1.1Ø609x14钢管支撑验算（ZX5墩） 11.1.1稳定系数计算 11.1.2强度验算 11.1.3稳定验算 21.1.4局部稳定验算 21.2ZX5墩500t跟随顶底座（缸体直径465mm，20mm垫板）局压验算 21.3ZX6墩500t顶升顶底座冲切验算 21.4墩柱顶部承压与抗劈裂计算 31.4.1计算条件 31.4.2局部承压计算 31.4.3抗劈裂计算 51.1Ø609x14钢管支撑验算（ZX5墩）1.1.1稳定系数计算截面为609x14截面参数A=26169.467mm2截面参数Wx=3805326.232mm3截面参数Wy=3805326.232mm3塑性发展系数γx=1.150塑性发展系数γy=1.150材性：Q235由最大板厚14mm得截面抗拉抗压抗弯强度设计值f=215MPa绕X轴平面内等效弯矩系数为1绕X轴平面外等效弯矩系数为1绕Y轴平面内等效弯矩系数为1绕Y轴平面外等效弯矩系数为1受轴压力N=1713kN受弯矩Mx=52kN.m（按支撑误差偏心率5%计算，即Mx=0.609x0.05x1713=52kN.m）受弯矩My=52kN.m（按支撑误差偏心率5%计算，即My=0.609x0.05x1713=52kN.m）绕X轴计算长度为11m绕X轴长细比λx=52.276绕Y轴计算长度为11m绕Y轴长细比λy=52.276绕X轴受压稳定系数φx=0.846绕Y轴受压稳定系数φy=0.846绕X轴受弯稳定系数φbx=1绕Y轴受弯稳定系数φby=1截面影响系数η=0.71.1.2强度验算计算得强度应力为89.223MPa满足!1.1.3稳定验算(GB50017--2003第46页公式5.2.2-1公式5.2.2-3)计算得绕X轴稳定应力为99.837MPa满足!计算得绕Y轴稳定应力为99.837MPa满足!1.1.4局部稳定验算外径与壁厚之比为43.5满足!(GB50017--2003第59页5.4.5)1.2ZX5墩500t跟随顶底座（缸体直径465mm，20mm垫板）局压验算1、基本资料1)工程名称：工程一2）局部受压区为圆形，受压构件为圆形素混凝土（未配置间接钢筋）3）局部压力设计值Fl＝2680kN荷载分布的影响系数ω＝14）局部受压区的直径d＝465mm受压构件的直径D＝550mm混凝土的强度等级：C40轴心抗压强度设计值fc＝19.109N/mm2、局部受压区截面尺寸的验算1）混凝土局部受压面积Al＝π*d^2/4＝π*465^2/4＝169737mm2）局部受压的计算底面积AbD'＝Min{3d,D}＝Min{1395,550}＝550mmAb＝831167mm1．2．3混凝土局部受压时的强度提高系数βlβl＝(Ab/Al)^0.5＝(0.831/0.170)^0.5＝2.211．2．4素混凝土结构构件的局部受压承载力应符合下式要求：Fl≤ω*βl*fcc*Al（混凝土规范式A.5.1-1）ω*βl*fcc*Al＝1*2.21*19109*0.170＝7179kN≥Fl＝2680kN，满足要求。1.3ZX6墩500t顶升顶底座冲切验算1、基本资料1）工程名称：工程一2）局部受压区为圆形，受压构件为圆形素混凝土（未配置间接钢筋）3）局部压力设计值Fl＝1849kN荷载分布的影响系数ω＝14）局部受压区的直径d＝420mm混凝土的强度等级：C40轴心抗压强度设计值fc＝19.109N/mm按箱梁底板最薄处保守计算冲切承载力，根据《混凝土结构设计规范GB50010-2010》（2015版）式6.5.1-1βh=1，取η=1.0，μm=π*550*2=3456mmh0=503-25=478mm0.7βh*η*ft*μm*h0=0.7*1*1.0*1.71*3456*478=1977kN≥Fl＝1849kN抗冲切验算满足要求。1.4墩柱顶部承压与抗劈裂计算1.4.1计算条件材料:C40、HRB400执行规范《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)《桥梁顶升移位改造技术规范》(GBT51256-2017)1.4.2局部承压计算根据老图纸：钢筋网为：C16，120*138取C16,150*1501局部受压区截面尺寸验算(1)局部受压面积AlAl=ab=500×500=250000mm2(2)局部受压净面积AlnAln=Al-Ak=250000-0=250000mm2(3)计算底面积Ab根据《混凝土规范》第6.6.2条,cx=cy=min{a,b}=min{500,500}=500mmAb=(a+2cy)(b+2cx)=(500+2×500.0)×(500+2×500.0)=2250000mm2(4)强度提高系数βl(5)砼强度影响系数βc根据《混凝土规范》第6.3.1条,混凝土强度等级为C40,不超过C50,βc=1.0(6)结论1.35βcβlfcAln=1.35×1.00×3.00×19.10×250000=19338.75kNFl=5000.00kN≤19338.75kN满足要求！2局部承压力验算间接钢筋内表面范围内砼核心面积AcorAcor=(L1-d2)(L2-d1)=(150-16)(150-16)=17956mm217956mm2＜250000mm2，根据《混凝土规范》第6.6.3条,Acor＜Al时，不进行局部受压承载力验算！3间接钢筋配置高度h根据《混凝土规范》第6.6.3条,h≥min{L1,L2},对方格网式钢筋,不应小于4片:h≥max{min(L1,L2),4s}=max{150,200}=200mm满足要求！1.4.3抗劈裂计算《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)8.4.7条规定，对于布置双支座的独柱墩的墩帽，可采用拉压杆模型，按下列公式计算：（mm）（8.4.7-1）（mm）（8.4.7-2）各参数取值详见《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)8.4.7条规定。计算模式如图所示：根据老图纸：取#4~#5、#7-9、As=4700mm2，取#3、#6As=6500mm2墩顶横向拉力计算模式墩顶横向抗拉承载力验算结果竖向力设计值双支座中心间距距墩顶高度h底部处横向宽度墩顶区域拉压模型计算高度墩顶横向拉杆设计值钢筋或钢材抗拉强度设计值拉杆中钢筋或钢材计算面积墩顶横向局部抗拉承载力Fd(KN)s(mm)b'(mm)h(mm)Ttd(KN)fsd（MPa）As(mm2)（kN）9#5600120022002200229.1360470016928#5600120022002200229.1360470016927#5600120022002200229.13604