小议劲性骨架在预埋大型钢箱拱脚中的应用

《小议劲性骨架在预埋大型钢箱拱脚中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、小议劲性骨架在预埋大型钢箱拱脚中的应用刘宏志（武汉市市政工程机械化施工有限公司湖北武汉430000）【摘要】劲性骨架主要使用于混凝土工程中重型或超重型预埋件的固定，其主要原理是通过劲性骨架改变预埋件传力路径，避开薄弱部分，将承载力分配到下部主承力部件。实际施工时，应选择能与混凝土接触性良好，可以提供足够承载力，不影响混凝土主体力学性能的材料制作。.jyqk×1.5m，厚32mm的钢箱结构，为拱肋中间段，Ⅱ型和Ⅲ型为钢箱——砼变截面钢混结构，作为本桥拱脚，用于钢箱拱肋与预力混凝土主梁之间的衔接；拱肋间距为26m，无风撑连接。2.技术难点?2.

2、1钢拱脚的定位精度要求高。作为悬索结构主承力部件的钢箱拱，设计对线型的要求较高，否则会改变设计的受力状态，甚至直接影响架构的承载力。?2.2预埋重量大。钢拱脚作为钢箱拱的预埋件，埋入现浇主梁上部0.7m，与现浇混凝土主梁的钢筋和下部无联系，为悬浮状态；钢拱脚重量约19.3t，必须在混凝土浇筑前预埋，其固定措施的牢固程度直接关系到工程进展是否顺利。3.方案制定?3.1预埋钢拱脚承力点选择。因主梁为异型混凝土结构，施工时采用了竹木模板，难以承载大重量的集中荷载；因此拟定以桥梁支座作为承力点。?3.2支架选择和拱脚精确定位。支架选择采用工字钢、槽

3、钢组成劲性骨架，劲性骨架由横向平台和立柱组成，用以承载19.3t重量预埋钢拱脚，并将荷载传递至桥梁支座；拱脚精确定位拟采用在拱脚支架平台四周通长设置三角钢架限位，与劲性骨架平台焊接牢固，并在限位钢架上设置螺纹千斤顶，用以微调钢拱脚平面位置。4.劲性骨架平台设计?4.1材料选择与结构布置。?4.1.1材料选择。材料选择原则：劲性骨架在施工后，埋入混凝土中部分将无法取出，为了不影响混凝土结构力学性能，故在支座劲性骨架时，所选材料必须尽可能选择与混凝土接触良好，且骨架内部不得有空洞存在。材料选择：立柱选择I12.6工字钢、平台选择L10*6等边角

4、钢。?4.1.2结构布置。?（1）立柱：在沿支座上钢板周长布置于上钢板上，立柱根部与支座上钢板焊接牢固，立柱上部用钢条或钢筋焊接固定；本工程共计采用6根I12.6工字钢立柱。?（2）平台：分两层或三层布置；首先在立柱上布置双角钢主横梁，双角钢间沿长边间距20cm焊接10*0.6cm连接钢板；然后在主横梁上铺设角钢纵横向分配梁，分配梁间距30cm（具体工程时根据计算布置），便于将荷载均匀分配到主横梁及立柱上；纵横向分配梁采用角钢呈倒“7”字型，并在于下层相交处焊接小钢板撑，以增加平台弹性，减小平台收到外部荷载的冲击力。（见图1）。?（3）辅助

5、措施：平台超出立柱基础范围外部分，可以设置辅助小立杆，小立杆上部焊接于平台底部，下部使用不小于现浇混凝土标号的混凝土立方块垫支撑于模板上。?4.2计算。?4.2.1荷载分析。荷载应包括预埋件重量、预埋件重量吊装时的冲击荷载、施工活荷载和劲性骨架本身重量。预埋件重量：19.3t。预埋件重量吊装时的冲击荷载：根据Ft=mv，施工要求预埋件吊装时下落到平台时速度必须尽可能慢，劲性骨架与预埋件接触面应同时具有足够承载能力和良好的弹性，这样可以减小吊装时的冲击荷载；根据经验按0.3倍重量计算为19.3*0.3=5.79t。施工活荷载：1.1022KN

6、/m?2（规范）。劲性骨架重量：根据所选取的材料和数量计算。?4.2.2横向型钢平台选择。横向平台型钢主要承载预埋件重量、预埋件重量吊装时的冲击荷载、施工活荷载。?横向平台型钢荷载G=1.2*19.3*9.8+1.4*(5.79*9.8+1.102*s)=316.05KN?其中：S为平台水平面积，本案中取S=2.5*2.5=6.25m?2。?横向平台型钢截面积计算平台总荷载为316.05KN，最大剪应力荷载按316.05KN计算。?依《钢结构设计规范》GB50017-2003，简支座构件的剪应力按下式计算：?ζ=N/A≤［ζ］，A为型钢截面

7、面积?依《铁路桥梁钢结构设计规范》TB10002.2-99，Q235qD钢在剪应力作用下容许应力为［ζ］=80MPa。?由以上两条可以得出：?A≥N/［ζ］=39.51cm?2（满足规范要求）?立柱选择?立柱荷载?横向平台型钢主要承载预埋件重量、预埋件重量吊装时的冲击荷载、施工活荷载和横向型钢平台自重。?横向平台型钢荷载Gacute;≥G+1.2*A*L(型钢平台长度)=409.1KN?其中：L为型钢平台长度，本案中取L=2.5m。?4.2.3立柱型钢截面积计算。?立柱总荷载为大于409.1KN，最大剪应力荷载按大于409.1KN计算；依《

8、钢结构设计规范》GB50017-2003第5.1.1条，轴心受压构件的应力控制按下式计算：?σ=N/An≤［σ］，An为净截面面积?依《铁路桥梁钢结构设计规范》TB10002.2