箱梁預(yù)制臺(tái)座計(jì)算書(shū)

1、箱梁預(yù)制及存放臺(tái)座設(shè)置及驗(yàn)算1、后張法預(yù)應(yīng)力箱梁臺(tái)座設(shè)置及其驗(yàn)算1、1臺(tái)座設(shè)置(1) 對(duì)臺(tái)座基礎(chǔ)的地基進(jìn)行加強(qiáng)處理，使臺(tái)座基底承載力150Kp&(2) 臺(tái)座基礎(chǔ)兩端2.0m范圍下挖50cm臺(tái)座基礎(chǔ),寬1.6m,中間基礎(chǔ)部分寬1.6m, 30cm厚，并布 筋澆注C30混凝土；臺(tái)座部分配置結(jié)構(gòu)鋼筋，澆筑 20cm厚混凝土，臺(tái)座頂面采用小石子混凝土調(diào) 平，并用4x4cm角鋼包邊，防止邊角破壞。底模采用1m寬8mn厚的大塊鋼板平鋪，并且與臺(tái)座連 接成整體。用3m靠尺及塞尺檢測(cè)平整度，偏差控制 2mm以內(nèi)，確保鋼板接縫嚴(yán)密、光滑平順。臺(tái) 座施工預(yù)留模板對(duì)拉螺栓孔間距 50cm>(3) 箱梁

2、采用兩臺(tái)50t龍門吊起吊。在梁底臺(tái)座預(yù)留吊裝孔，吊點(diǎn)位置距梁端1m 20m和25m預(yù) 制箱梁共用臺(tái)座設(shè)置4個(gè)吊裝孔洞。(4) 為了保證橋梁平順，在20m (25m)箱梁臺(tái)座跨中設(shè)向下13mm的預(yù)拱度，從跨中向梁端按拋 物線過(guò)渡設(shè)置。施工時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。(5) 預(yù)制臺(tái)座間距為3m以便吊裝模板。1.2臺(tái)座受力驗(yàn)算按25m箱梁對(duì)臺(tái)座受力進(jìn)行驗(yàn)算。單片箱梁重量=27.275 X 2.6=70.915t。模板重量=12t，小箱梁底面面積為：1 X 24.84=24.84m2，則臺(tái)座所受壓強(qiáng)=(70.915+12)X 1000X 10/24.84=0.0334MPa,小于臺(tái)座強(qiáng)度 30MPa

3、張拉完畢后受力面積取 2 m2,則臺(tái)座所受壓強(qiáng)=(70.915+12 )X 10X 1000/2=0.42MPa,小于臺(tái)座強(qiáng) 度 30MPa臺(tái)座兩端地基承載力壓強(qiáng)需達(dá)到 0.42 MPaX 1/ (2X 1.6 ) =131.25Kpa。施工時(shí)夯實(shí)地基并鋪設(shè)碎 石墊層使其滿足要求。2、箱梁存梁區(qū)臺(tái)座設(shè)計(jì)及驗(yàn)算2.1箱梁存梁區(qū)臺(tái)座設(shè)計(jì)臺(tái)座枕梁采用C30混凝土(計(jì)算中枕梁視為剛性構(gòu)件)，箱梁存梁用枕梁尺寸為0.8mX 0.4mX 7.5m 見(jiàn)下圖：(驗(yàn)算以25米箱梁進(jìn)行驗(yàn)算，其余20米箱梁的存梁用枕梁采用同25米箱梁存梁用枕梁相 同的結(jié)構(gòu)),25米箱梁最大一片砼方量為27.275m3,鋼筋砼比重取

4、26KN/m,最高放置兩層，則存梁荷 載 F=27.275X 26 X 2/2=709.15KN。2.2地基承載力計(jì)算地基承載力為： f a=(P1+P2)/A=(1418.3+ (0.4 X 0.8 X 7.5+0.3 X 0.4 X 2)X 26) /(0.8 X 7.5)=247.82KPa其中： P1 25米箱梁重量；P2枕梁自重；A枕梁底面積；處理地基，承載力達(dá)到300Kpa以后進(jìn)行枕梁砼的澆筑。2.3 枕梁強(qiáng)度驗(yàn)算( 1 )計(jì)算枕梁截面特性 枕梁截面慣性矩如圖建立坐標(biāo)系xoy，則矩形組合體的形心距地面距離 y1為：A1=80X 40=3200cm2a1=20cmA2=40X 30=

5、1200cm2a2=55cmy1=( A1*a1+A2*a2) /(A1+A2)=(1200*55+3200*20)/(1200+3200)=29.5cmy2=70-29.5=41.5cm距上圖，則慣性矩為： I X=(Be13-bh3+ae23)/3其中 B=80cm， e1=y1=29.5cm， b=40cm，h=40-29.5=10.5cm， a=40cm， e2=y2=40.5cmI X =(80 X29.53-40X10.53+40X40.53)/3=1554896cm4=15.54896X10-3 m4截面抵抗距 W=I/ e2=15.54896X10-3 m4/0.405=38.

6、4 X10-3 m3 枕梁的截面剛度由路橋施工計(jì)算手冊(cè)查詢：C30混凝土的彈性模量Ec=3X 107KN/m2 (詳見(jiàn)路橋施工計(jì)算手冊(cè) P781頁(yè)) 截面抗彎剛度為 EcI=3X107X15.54896X10-3=466.46KN m(2)按照“倒梁法”計(jì)算地基的凈反力和基礎(chǔ)梁的截面彎矩倒梁法把基礎(chǔ)梁即枕梁當(dāng)成為固定支座的連續(xù)梁， 按地面作用以均布反力， 對(duì)受力進(jìn)行簡(jiǎn)化， 模型簡(jiǎn)化圖如下：由結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器求得如下：剪力圖彎矩圖由以上計(jì)算結(jié)果知： Mmax， Qmax=297.38KN由建筑工程施工實(shí)用計(jì)算手冊(cè)可以查得C30砼容許抗彎應(yīng)力c =10Mpa剪切許用應(yīng)力t =0.8 c =8 Mpa

7、c =Mna>/w=223.04KN.m /38.4 x 10-3 m3=5.81Mpa< c w=10 Mpat =Qmax/S =297.38KN/0.44 m 2=0.675 Mpa<t =8 Mpa以上計(jì)算可知，枕梁設(shè)計(jì)安全。3、先張法預(yù)應(yīng)力空心板張拉臺(tái)座設(shè)置及驗(yàn)算3.1 空心板底模及張拉臺(tái)座的設(shè)置3.1.1 空心板底模設(shè)置空心板底?；A(chǔ)碾壓密實(shí)，壓實(shí)度達(dá)到要求后，在其上澆筑 14.3cm厚C20混凝土，在底板范 圍內(nèi)埋設(shè)2根5x5cm槽鋼，槽鋼間距1.24m。待基礎(chǔ)面收光后，鋪設(shè) 5mn厚鋼板做空心板底模板。 模板與模板之間的連接使用電焊進(jìn)行滿焊， 然后用磨光機(jī)磨平

8、， 測(cè)量人員利用全站儀對(duì)整個(gè)模板面 進(jìn)行整平，確保板底有較好的平整度。3.1.2 張拉臺(tái)座的設(shè)置預(yù)制臺(tái)設(shè)框架式臺(tái)座， 有支撐梁、橫梁、橫系梁組成框架承受張拉力。 支撐梁采用 0.4mx 0.4m 的砼梁，主筋為416的鋼筋，箍筋為?10的鋼筋，間距30cm移動(dòng)橫梁和固定橫梁使用組合型鋼， 砼采用C30砼澆筑成整體。張拉臺(tái)座具有足夠的剛度和強(qiáng)度，抗傾覆安全系數(shù)不小于1.5，抗滑移系數(shù)不小于 1.3，橫梁具有足夠的剛度，受力后撓度不大于2mm。3.2 張拉臺(tái)座驗(yàn)算3.2.1 張拉臺(tái)座抗傾覆驗(yàn)算取臺(tái)座繞0點(diǎn)的力矩，并忽略土壓力的作用，則平衡力矩M= G1L1+ G2L2傾覆力矩Mox NH1抗傾覆力

9、矩安全系數(shù)K應(yīng)滿足以下條件：K= Mr/ Mox( G1L1+ G2L2 / NH1> 1.5式中G1-臺(tái)座外伸部分的重力，混凝土容重取26KN/m3G1= 3X 3X 2.85 x 26=666.9KNL1 G1點(diǎn)至O點(diǎn)的水平距離，1.5mG2-臺(tái)座部分的重力G2= (0.4x 0.4x2+3x0.15) x1.5x26=30.03KNL2 G2點(diǎn)至O點(diǎn)的水平距離,0.75mN預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉力(n為鋼絞線數(shù)量，本項(xiàng)目13m空心板中，邊板13根鋼絞線張拉時(shí)應(yīng)力最大，A為鋼絞線面積，根 據(jù)圖紙為 140mm2)N= fpd x Ax n=1260x 140x 13/1000=2293.2

10、KNH1 N作用點(diǎn)至0點(diǎn)的垂直距離，0.057m則 Mr=G1L甘 G2L2=666.9X 1.5+30.03 X 傾覆力矩 Mox NH仁 2293.2 X 抗傾覆力矩安全系數(shù)K= Mr/ Mox 1022.88 /130.72=7.8>1.5滿足條件，安全。3.2.2 張拉臺(tái)座抗滑移驗(yàn)算臺(tái)座抗滑移力N1= N'+F+E' p式中N'臺(tái)面的抵抗力(KN/m),混凝土強(qiáng)度為15MPaP寸，臺(tái)面厚度為400mm寸，查路橋施工計(jì) 算手冊(cè)表 10-23 和 10-24 得貝U N' = 1000KN/mX 2.4m=2400KNF 混凝土臺(tái)座與碎石的摩阻力，則

11、F=y(G1 + G2)，因臺(tái)座底部為碎石，所以摩擦系數(shù)卩取0.45,F=0.45X(666.9+30.03)=313.62KN 。E' p臺(tái)座底部與座面上土壓力的合力。E' p= (P '+ P0) X (H-H2)B/2其中B臺(tái)座的寬度,3mH2 臺(tái)座板厚度 ，0.4mH-臺(tái)座的埋設(shè)深度,H=3m地基為中砂，故丫一中砂的重度，取丫 =18KN/m3內(nèi)摩擦角巾取30o。 查路橋施工計(jì)算手冊(cè)表 10-23 相關(guān)公式為 臺(tái)座后面的最大的土壓力 P'= 丫 H*tg2(45 ° +巾/2)- 丫 H*tg2(45 ° -巾/2) 臺(tái)座板底部的土壓

12、力 P' =H2X P /H 臺(tái)座底部和座面上土壓力的合力 E' p=(P+ P0)X (H-H2)B/2 抗滑移安全系數(shù) K=N1/N=(N' + F + E ' p)/N帶入數(shù)值得：P ' =丫 Htg2(45 ° +30° /2)- 丫 Htg2(45 ° -30 ° /2)=18X 3X (tg260 ° -tg230 ° )=18 X 3X 2.67=144.18KN/m2P0=H2X P/H=0.4X136.97/3=19.22KN/m2E' p=(P+ P0)X (H-H2

13、)B/2=(144.18+19.22)X3X3/2=735.3KN則抗滑移安全系數(shù)K為：K=N1/N=(N' + F + E ' p)/N=(2400+313.62+735.3)/2293.2=1.5>1.3滿足條件，安全。4、空心板存梁區(qū)臺(tái)座設(shè)計(jì)及驗(yàn)算4.1枕梁設(shè)計(jì)枕梁采用C25混凝土(計(jì)算中枕梁視為剛性構(gòu)件)，13米梁存梁用枕梁尺寸為0.3mX 0.3mX10m見(jiàn) 下圖,13米空心板每片砼方量為6.24m3,鋼筋砼比重取26KN/m3最高放置三層,則存梁荷載F=6.24X 26 X 3/2=243.36KN。inm/pfa二4.2地基承載力計(jì)算地基承載力為：fa=(P

14、1+P2)/A=(243.36 X 5+ (0.6 X 0.3 X 10+0.3 X 0.3 X 1.24 X 5)X 26) /(0.6 X 10)=213.02KPa其中：P1 13米空心板重量；P2枕梁自重；A枕梁底面積；處理地基，承載力達(dá)到300Kpa以后進(jìn)行枕梁砼的澆筑。4.3枕梁強(qiáng)度驗(yàn)算(1)計(jì)算枕梁截面特性枕梁截面慣性矩矩形組合體的型心距地面距離 e1A1=60X 30=1800cm2a1=14cmA2=30X 30=900cm2a2=45cme1= (A1*a1+A2*a2) /(A1+A2)=(1800 X 14+900X 45)/(1800+900)=24.33cm所以 h

15、=5.67cm， e2=35.67cm則慣性矩： Ix=(Be13-bh3+ae23)/3=(60 X 24.333- 30X 5.673+30X 35.673)/3 =740066cm4=7.4 X 10-3 ?截面抵抗距 W=I/e2=7.4 X 10-3 ?4/0.3567=20.75 X 10-3 m3枕梁的截面剛度由路橋施工計(jì)算手冊(cè)查詢：C25混凝土的彈性模量Ec=2.85 X 107KN/m2詳見(jiàn)路橋施工計(jì)算手冊(cè) P781頁(yè) 截面抗彎剛度為 EcI=2.85 X 107X 7.4X 10-3 =211KN?m2 按照“倒梁法”計(jì)算地基的凈反力和基礎(chǔ)梁的截面彎矩 按地面作用以均布反力，對(duì)受力進(jìn)行簡(jiǎn)化，模型簡(jiǎn)化