鋼管貝雷架結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)鋼管貝雷架結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)跨荊宜高速公路處采用鋼管支墩，立柱用630mm(厚8mm)直縫焊接鋼管，高度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)加工，鋼管底部焊接一塊8181cm(厚16mm)與基礎(chǔ)預(yù)埋鋼板連接，并沿四周焊接三角鋼板對(duì)底座進(jìn)行加固，擴(kuò)大基礎(chǔ)采用C25鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，用M20膨脹螺栓聯(lián)結(jié)。支架頂部設(shè)2根I56a工字鋼作分配梁及支座，其上安裝貝雷梁。貝雷架下弦桿每片(3m)用三根工14進(jìn)行橫向聯(lián)結(jié)，聯(lián)結(jié)件為M22的U型螺栓，其上在鋪設(shè)1010cm方木，方木間距30cm。貝雷梁材質(zhì)及力學(xué)特性：銷

2、子為30鉻錳鈦鋼，插銷為彈簧鋼，桁片、加強(qiáng)弦桿、縱橫梁及支撐架材質(zhì)為16錳鋼。16錳鋼的拉應(yīng)力、壓應(yīng)力及彎曲應(yīng)力：1.3210=273MPa。16錳鋼的剪應(yīng)力：1.3120=156MPa。30鉻錳鈦的拉應(yīng)力、壓應(yīng)力和彎曲應(yīng)力：0.851300=1105MPa。30鉻錳鈦的剪應(yīng)力：0.451300=585MPa。焊縫容許應(yīng)力與母材相同。使用經(jīng)驗(yàn)最大控制外力及力學(xué)特性：（1）當(dāng)貝雷架受外加彎矩且達(dá)到最大78.82tm能承受桿間集中力：弦桿0.705m跨中幾乎不能受集中荷載，最大為于2.5t。（2）當(dāng)貝雷架不受外加彎矩即外加彎矩為0只受桿間集中力時(shí)：弦桿0.705m跨中能受集中荷載，最大為12t。（

3、3）當(dāng)貝雷架受外加彎矩交叉斜桿受桿間集中力時(shí)：弦桿兩交叉斜桿正上方受集中荷載，最大為17.5t。K142+976.887段現(xiàn)澆梁貝雷架驗(yàn)算該段現(xiàn)澆梁為一聯(lián)四跨（16.92m+20m+20m+16.92m），單箱三室，梁寬16m，中間兩跨跨荊宜高速公路，高度在8.5m10m之間。由CAD中算出該橫斷面標(biāo)準(zhǔn)斷面面積A=10.365m2，線荷載10.36526269.49KN/m；箱梁C50砼827.72 m3，線荷載827.7226/(16.922+202)291.45 KN/m，取最大值進(jìn)行驗(yàn)算。(取施工荷載為4.5 KN/m2，模板、方木重為0.3KN/m)則分配到每個(gè)貝雷梁的荷載為：（291

4、.450.316）1.24.5161.4/2419 KN/m貝雷片節(jié)點(diǎn)分布為0.75，則各節(jié)點(diǎn)所受集中力21.730.7514.3 KN用計(jì)算軟件進(jìn)行計(jì)算，貝雷架應(yīng)力圖：最大應(yīng)力為2.58105 KN/m2（受壓）258MPa273MPa，滿足要求。CK0+896.477段現(xiàn)澆梁貝雷架驗(yàn)算該段現(xiàn)澆梁為一聯(lián)四跨（20.96m+21m+21m+20.96m），單箱單室，梁寬10.5m，中間兩跨跨荊宜高速公路，高度在6.5m8m之間。由CAD中算出該橫斷面標(biāo)準(zhǔn)斷面面積A=6.44m2，線荷載6.4426167.44KN/m；箱梁C50砼543.8m3，線荷載543.826/(20.962+212)1

5、68.48 KN/m，取最大值進(jìn)行驗(yàn)算。(取施工荷載為4.5 KN/m2，模板、方木重為0.3KN/m)則分配到每個(gè)貝雷梁的荷載為：（168.480.310.5）1.24.510.51.4/1419.44 KN/m貝雷片節(jié)點(diǎn)分布為0.75，則各節(jié)點(diǎn)所受集中力19.440.7514.58 KN用計(jì)算軟件進(jìn)行計(jì)算，貝雷架應(yīng)力圖：最大應(yīng)力為1.326105 KN/m2（受壓）132.6MPa273MPa，滿足要求。分配梁驗(yàn)算分配梁采用兩排I56a工字鋼(Q420鋼)進(jìn)行搭設(shè)。因分配梁用鋼管柱支撐，支撐點(diǎn)有兩個(gè)，最大應(yīng)力出現(xiàn)在支撐點(diǎn)和跨中處，由施工圖布置進(jìn)行荷載計(jì)算：每片貝雷架重：2.75KN橫向支撐

6、按12m計(jì)算，則I56a工鋼每根重：106129.8/100012.465 KNI14工鋼每根重：16.9129.8/10001.987 KNI10槽鋼每根重：10129.8/10001.176 KN工況一，貝雷梁支點(diǎn)反力：Fb19162/（213.5）180 KNFa1916180180KN124 KN分配梁上受力：180(212.46517.2/122.756181.987517.2/1221.17620/0.7517.2/12)/2/2199.2KN最大彎矩：Mmax=530KNm最大剪力值：Vmax=1231KN抗彎強(qiáng)度為：=Mmax/Wx=530.47106/2342103=226N

7、/mm2380 N/mm2,滿足要求。抗剪強(qiáng)度：=VmaxSx/（Ixtw）=12311000/（47912.5）=205 N/mm2220 N/mm2，滿足要求。剛度驗(yàn)算：Ymax= Mmaxl/(10EIX)= 53010617.2103/ (102.0610565576104)=0.067mm560/400=1.4mm,滿足要求。工況二，貝雷梁支點(diǎn)反力：Fb19.44212/（215）285.77 KNFa19.4421285.77180KN122.47 KN分配梁上受力：285.77（212.4652.756181.987521.17620/0.75）/2/2241.5KN最大彎矩：M

8、max=302KNm最大剪力值：Vmax=893.7KN抗彎強(qiáng)度為：=Mmax/Wx=302106/2342103=129N/mm2380 N/mm2,滿足要求?？辜魪?qiáng)度：=VmaxSx/（Ixtw）=893.71000/（47912.5）=149 N/mm2220 N/mm2，滿足要求。剛度驗(yàn)算：Ymax= Mmaxl/(10EIX)= 30210612103/ (102.0610565576104)=0.022mm560/400=1.4mm,滿足要求。鋼托架驗(yàn)算（1）焊縫驗(yàn)算鋼板厚t12mmWwbh2/6700（30012）2/6（70012）3002/61.04106 mm3Iwbh3/

9、12700（30012）3/12（70012）3003/122.24108 mm4Sw215012150/227104 mm2最大正應(yīng)力2122.47103300/1.0410670.65 N/mm2最大剪應(yīng)力2122.4710327104/2.241081224.6 N/mm2同一點(diǎn)即有較大正應(yīng)力又有剪應(yīng)力，驗(yàn)算折算應(yīng)力=70.652324.62 82.5 N/mm2 1.1185204 N/mm2滿足要求。（2）螺栓驗(yàn)算（d48mm）單個(gè)螺栓受剪承載力114.7100140/1000205.8KN Vmax/9=2122.47/927.2KN 205.8KN,滿足要求。鋼管柱計(jì)算工況1數(shù)據(jù)

10、輸入鋼管外徑d (mm)630 軸心壓力N (KN)1231.00 管壁厚度t (mm)8.0 最大彎矩Mx (KNm)530.00 鋼材抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f (N/mm2)315計(jì)算長(zhǎng)度l0 x (mm)8500鋼材屈服強(qiáng)度值fy (N/mm2)235計(jì)算長(zhǎng)度l0y (mm)8500鋼材彈性模量E (N/mm2)2.06E+05等效彎矩系數(shù)m 1.0 數(shù)據(jù)輸出一、常規(guī)數(shù)據(jù)鋼管內(nèi)徑d1=d-2t (mm)614截面面積A=*(d2-d12)/4 (mm2)1.6E+04截面慣性矩I=*(d4-d14)/64 (mm4)7.56E+08截面抵抗矩W=2I/d (mm3)2.40E+06截面回轉(zhuǎn)半徑i

11、=(I/A)1/2 (mm)219.93 構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比x=l0 x/i 38.6 塑性發(fā)展系數(shù)1.15 構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比y=l0y/i 38.6 二、徑厚比驗(yàn)算驗(yàn)算 d/t 100*(235/fy) 滿足三、剛度驗(yàn)算構(gòu)件容許長(zhǎng)細(xì)比150剛度驗(yàn)算 Maxx,y60時(shí)）0.9548 N/xA+mMx/W(1-0.8N/NEx) (N/mm2)288.43 驗(yàn)算 N/xA+mMx/W(1-0.8N/NEx) f滿足工況2數(shù)據(jù)輸入鋼管外徑d (mm)630 軸心壓力N (KN)893.70 管壁厚度t (mm)8.0 最大彎矩Mx (KNm)302.00 鋼材抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f (N/mm2)315計(jì)算長(zhǎng)度l0

12、 x (mm)6500鋼材屈服強(qiáng)度值fy (N/mm2)235計(jì)算長(zhǎng)度l0y (mm)6500鋼材彈性模量E (N/mm2)2.06E+05等效彎矩系數(shù)m 1.0 數(shù)據(jù)輸出一、常規(guī)數(shù)據(jù)鋼管內(nèi)徑d1=d-2t (mm)614截面面積A=*(d2-d12)/4 (mm2)1.6E+04截面慣性矩I=*(d4-d14)/64 (mm4)7.56E+08截面抵抗矩W=2I/d (mm3)2.40E+06截面回轉(zhuǎn)半徑i=(I/A)1/2 (mm)219.93 構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比x=l0 x/i 29.6 塑性發(fā)展系數(shù)1.15 構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比y=l0y/i 29.6 二、徑厚比驗(yàn)算驗(yàn)算 d/t 100*(235/fy

13、) 滿足三、剛度驗(yàn)算構(gòu)件容許長(zhǎng)細(xì)比150剛度驗(yàn)算 Maxx,y60時(shí)）0.9548 N/xA+mMx/W(1-0.8N/NEx) (N/mm2)172.57驗(yàn)算 N/xA+mMx/W(1-0.8N/NEx) f滿足鋼管柱條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)地質(zhì)資料：表層黏土厚度411m，地基承載力為200KPa；卵石層，厚度小于4m，承載力為250KPa；半層巖石灰?guī)r，厚度大于18m，承載力為300KPa，且無(wú)軟弱下臥層。用倒梁法進(jìn)行驗(yàn)算，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：計(jì)算單位JC1JC2基本幾何信息fkN/mm2200.0 200.0 埋深dm1.0 1.0 fcmN/mm216.7 16.7 fyN/mm2300 300 F1k

14、N23361593.6F2kN24621787.4F3kN24621787.4F4kN23361593.6M1（繞X軸方向）kN0.0 0.0 M2（繞Y軸方向）kN201.6 306.6 柱距Lom4.40 3.00 肋梁懸挑長(zhǎng)度b1b2m0.75 0.75 柱寬bcm0.6 0.6 承載力驗(yàn)算fd=1.1fkN/mm2220.0 220.0 f凈=fd-ro*dN/mm2200.0 200.0 F=F1+F2+F3+F4kN9596.0 6762.0 M=M1+M2kN.m530.0 302.0 A=1.1*F/f凈m252.8 37.2 基礎(chǔ)總長(zhǎng)Lm14.7 10.5 基礎(chǔ)寬度Bm3.6

15、 3.5 G=ro*d*AkN1055.56743.82 W=L*B2/6m331.58 21.96 fmax=(F+G)/A+M/Wkpa218.6 215.6 fmax1.2fdkpa滿足要求滿足要求fmin=(F+G)/A-M/Wkpa185.0 188.1 fminfdkpa滿足要求滿足要求基礎(chǔ)底板計(jì)算P凈=(F+G)/A-ro*dkN181.82 181.82 L1=(B-bc)/2m1.50 1.47 M=P凈*L12/2kN.m203.23 196.71 基礎(chǔ)底板厚度hmm1200 1200 ho=h-45mm11551155s=M/(fcm*b*ho2)0.009 0.009 =1-SQRT(1-2*s)0.009 0.009 As=*b*ho*fcm/fy mm2589 570 沿基礎(chǔ)長(zhǎng)向?qū)嵟鋗m212-15012-150沿基礎(chǔ)短向?qū)嵟鋗m212-15012-150基礎(chǔ)頂面計(jì)算q=B*P凈kN/m652.79 644.00 MA=q*b12/2kN.m183.60 181.13 Mo=0.08*q*Lo2-MAkN