徐明高速公路XMLJ02合同段 现浇箱梁专项施工方案 跨中最大弯矩Mmax:Mmax=qL/8=41.88330.2/8=0.209KN2m=0.209310N2mm A.弯曲强度σ:σ=M/W=0.209310/45.75310=4.568MPa ﹤[σ]=45MPa 竹胶板板弯曲强度满足要求。
B.挠度:从竹胶板下横梁布置可知,竹胶板可看作为多跨等跨连续梁,按三等跨均布荷载作用连续梁进行计算,计算公式为:
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fmax=0.677qL4/100EI
=(0.677341.8833200)/(10036310334.313310) =0.22mm ﹤ L/400=0.5mm 竹胶板挠度满足要求。
综上,竹胶板强度及刚度满足要求。 3、横梁(10312cm方木)强度计算
横梁为10312cm方木,跨径(横桥向)为0.9m,中对中间距(顺桥向)为0.2m。 (1)方木力学性能
截面惯性矩:I= bh/12=10312/12=1440cm 截面抵抗矩:W=bh/6=10312/6=240cm
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杉木容许抗弯应力[σ]=11MPa,弹性模量E=9310MPa (2)横梁受力计算
作用在横梁上的均布荷载为q:q=F3b=(F1+F2+F3+F4+F5+F6)3b
=(28.23+3+2+1.0+0.1+0.79)30.2 =35.1230.2 =7.02KN/m
跨中最大弯矩Mmax:Mmax=qL/8=7.0230.9/8=0.711KN2m
A.横梁弯曲强度:σ=M/W=0.711310/2.4310=2.962MPa ﹤[σ]=11MPa 横梁弯曲拉应力满足要求。 B.横梁挠度fmax:fmax=5qL/384EI
=(537.023900)/(3843931031.44310) =0.463mm ﹤ L/400=2.25mm
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徐明高速公路XMLJ02合同段 现浇箱梁专项施工方案 横梁挠度满足要求。
综上,横梁强度及刚度满足要求。 4、纵梁(12315cm方木)强度计算
纵梁为12315cm方木,跨径为0.9m,间距为0.9m。 (1)方木力学性能
截面惯性矩:I=bh/12=12315/12=3375cm 截面抵抗矩:W=bh/6=12315/6=450cm
杉木容许抗弯应力[σ]=11MPa,弹性模量E=9310MPa (2)纵梁受力计算
作用在纵梁上的均布荷载为q:q=F3b=(F1+F2+F3+F4+F5+F6)3b
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=(28.23+3+2+1.0+0.1+0.79)30.9
=35.1230.9 =36.684KN/m
跨中最大弯矩Mmax:Mmax=qL/8=36.68430.9/8=3.714KN2m
A.纵梁弯曲强度:σw=M/W=3.714310/4.5310=8.254MPa ﹤[σ]=11MPa 纵梁弯拉应力满足要求。 B.纵梁挠度fmax:fmax=5qL/384EI
=5336.6843900/(3843931033.375310) =1.03mm ﹤ L/400=2.25mm
纵梁挠度满足要求。
综上,纵梁强度及刚度满足要求。
6、预留3.6m34.0m的车行通道,采用顶托上铺设Ⅰ32a的工字钢作横梁,工字钢上铺木板,碗扣架搭设在木板上。Ⅰ25a的工字钢截面特性:W=401.4cm3,[σ]=145MPa,按简支梁计算。
通道顶钢管荷载F7:63732.4314.02kg=1413.216kg=13.855KN F8=13.855KN/(4.535.4)=0.57KN/m2
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F=F1+F2+F3+F4+F5+F6+F7
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徐明高速公路XMLJ02合同段 现浇箱梁专项施工方案 =28.23+3+2+1.0+0.1+0.79+0.57 =35.69kN/m
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Mmax=1/8ql2=1/8335.6933.62=57.82KN.m
σ=M/W=57.82/0.4014310-3 =144.0MPa<[σ0]=145MPa 合格 7、支架预拱度
(1)预拱度设置考虑以下因素
①箱梁结构应设置预拱度,其值等于上部构造自重及活载一半所产生的竖向挠度δ1: 把恒载和活载一半视为均布荷载作用在箱梁上:取25米最大跨计算。
q=上部构造自重恒载+1/23[(汽20)/L+人群]
=(9.696/2325326.2)/25+1/23(10.5+3) 30.75 =132.08kN/m
C50的混凝土的弹性模量E=3.45310Mpa; 箱梁横截面的惯性距:I=(BH-bh)/12
=(45031503-3503105)/12 =92798437.5cm
上部构造自重及活载一半所产生的竖向挠度δ1:
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δ1=5qL4/384EI
=53132.083200004/(38433.453104392798437.53104) =8.595mm
②支架在荷载作用下的弹性压缩δ2:
支架间距:立柱纵向间距90cm,横向间距90cm,步距120cm。
支架立柱的数量为(按52米长,10米宽计算):k=a3b=59312=708(根)。 最大一跨(50米)箱梁总荷载:F=(F1+F2+F3+F4+F5+F6)34.5m350m
=35.12kN/m3225 m =7902kN
单根立柱实际承载力:N单=F/k=7902/708=11.161kN 支架构件的压应力:σ=N单/A=1.11613104/489=22.822Mpa
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徐明高速公路XMLJ02合同段 现浇箱梁专项施工方案 支架在荷载作用下的弹性压缩δ2:
δ2=σL/E
=22.82237400/2.13105=0.8mm
式中:钢材的弹性模量E=2.1310Mpa L:为立柱长度,取L=7.4m。 ③支架在荷载作用下的非弹性压缩δ3
在实际施工中支架钢管下部为方木,弹性接触变形为1mm,钢管上部为顺纹木方为2mm,木方与底模板接缝为2mm,底模板与混凝土1mm。
支架在荷载作用下的非弹性压缩δ3:δ3=1+2+2+1=6mm。 ④支架基底在荷载作用下的非弹性沉陷δ4
支架基底为灰土土,立柱的支撑能力没有充分利用,取δ4=10mm。 ⑤由混凝土收缩及温度变化而引起的挠度δ5
考虑到气温变化不大,水泥的水化作用比较充分,续变比较小,暂不考虑混凝土收缩及温度变化而引起的挠度。
跨中总预拱度值:δ总=δ1+δ2+δ3+δ4+δ5 =8.6+0.8+6+10+0 =25.4mm (2)预拱度设置
δ总为预拱度的最高值,应设置在梁的跨径中点,其它各点的预拱度应以中间点为最高值,以梁的两端为零,按二次抛物线进行分配。
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y=4δ总3x(L-x)/L2
式中:x-离墩中心距离;
y-x点处的预拱度; L-跨长。 (3) 预拱度的实际设置
以上预拱度的设置为理论值,最终的设置以预压力的结构作为参照,结合理论值作适当的调整。
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徐明高速公路XMLJ02合同段 现浇箱梁专项施工方案 8、立杆地基承载力计算
单根立柱实际承载力:N单=F/k=7902/708=11.161kN 立柱垫板采用5310cm的方木,长度为90cm,垫板面积为: A=a3b=10390=900cm
立柱基础承载力为:P= N单/A=1.1161310/9310=0.124Mpa 因此,要求地基容许承载力需达到:0.12431.8(系数)=0.2Mpa。
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徐明高速公路XMLJ02合同段 现浇箱梁专项施工方案 附2:现浇连续箱梁满堂支架布置示意图
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