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时间:2018-08-01
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1、钢箱梁安装计算书1、设计依据(1)、《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)(2)、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)(3)、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)(4)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)(5)、《公路桥涵施工技术规范》(JTGJF50-2011)2、支架设计2.1、结构分析内容与结论(1)、结构分析内容依据钢桁支架的结构设计构造大样图,根据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)和《钢结构设计规范》
2、(GB50017-2003)的要求,施工阶段考虑了钢桁临时支架结构自重、施工机具和人群临时荷载,以及钢箱梁节段吊装安置施工全过程作用于支架上的最不利荷载,分析计算施工阶段最不利荷载作用下钢桁支架构件的应力和内力值、支架水平位移、基础支撑反力值和钢桁支架屈曲稳定系数。(2)、结构分析结论在短暂状况下,钢桁支架结构自重、施工机具和人群荷载,以及公路钢结构箱梁节段最不利值作用下,钢桁支架的φ400x8mm钢管立柱、16#槽钢水平连杆和斜杆应力均满足规范要求;32#工字钢弯曲应力满足规范要求;钢桁支架的屈曲稳定系数满
3、足规范要求。2.2、支架结构及材料依据钢箱梁安装工程的特点,设计了钢桁支架,支架的尺寸位置根据匝道钢箱梁的分段和钢箱梁的断面尺寸确定。本工程根据钢箱梁梁底宽尺寸确定2种支架,根据梁段的重量,最大分段重量在A匝道22~23#墩跨和C匝道2~3#墩跨,支架计算按照最不利状态取此部位支架计算。2.2.1、支架结构钢桁支架的立柱采用10根φ400x8mm圆钢管,纵桥向设置2根,间距为3.0m;横桥向设置5根,间距分别为3.5m和2.25m,其平面尺寸11.5x3.0m。相邻钢管间设置16#槽钢的一道斜撑;钢管的水平加
4、劲杆采用16#槽钢,竖向间距为3.0m。圆钢管支架顶横桥向设置两道长9.0m的2x32#工字钢,钢桁支架构造尺寸如图2.1所示。图2.1钢桁支架构造示意图2.2.2、材料特性和容许值(1)、材料特性钢管立柱、16#槽钢和工字钢组成的支架材料均为Q235钢;依据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)第3.4.1条,钢材材料特性如表2.3.1所示。表2.2.1钢材的材料特性型号厚度(mm)弹性模量E(MPa)强度设计值(MPa)抗拉、抗压和抗弯抗剪Q235钢206000215125(2)、规范容许值①、短
5、暂状况的应力依据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)第1.2.5条,施工阶段在钢桁支架结构自重、施工机具和人群荷载,以及节段钢拱和钢系梁吊装安置施工全过程的最不利荷载作用下,钢结构容许应力如表2.3.2所示。表2.3.2Q235钢材的容许应力(MPa)钢号轴向应力弯曲应力剪应力Q235(A3)14014585②、钢桁支架水平位移依据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录A第A.2.1条,钢桁支架结构柱顶水平位移最大值H/500=12000/500=24mm。③、稳定系数依据《公
6、路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)第1.2.12条,钢桁支架应具有必要的纵横向刚度,施工过程中应保证横向和纵向的倾覆稳定性。稳定系数应不小于4.0。2.2.3、作用力取值(1)、作用(荷载)取值永久作用:钢桁支架结构的自重计算采用容重;依据设计单位提供的钢箱梁结构设计图纸,考虑施工机具和人群荷载等因素,同时根据纵桥向钢桁支架布置的间距,其支架顶部考虑施工机具和人群荷载的单跨钢结构箱梁重量见表2.4.1。表2.4.1考虑施工机具和人群荷载等因素的钢结构箱梁重量(kN)部位类型跨径(cm)钢箱梁
7、重量(kN)钢桁支架公路钢结构19006002140700(2)、作用效应组合根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)的要求,钢桁支架结构属于施工阶段临时支撑系统,因此按短暂状况进行构件的应力、变形和屈曲稳定验算。施工荷载除了有特别规定外均采用标准值。不同类型荷载组合时不考虑荷载组合系数。施工阶段的钢桁支架纵横向稳定计算,其构件自重效应分项系数取1.2,附加的其他荷载效应分项系数取1.4。3、钢箱梁支架计算分析3.1、计算模
8、型采用有限元分析软件Midas/Civil2011对钢箱梁支架进行分析,建立计算模型如图3.1.1所示。图3.1.1钢箱梁支架计算模型图3.2、外荷载作用依据表2.4.1按集中力作用于钢箱梁支架的两道横桥向2x32#工字钢和纵桥向单根32#工字钢,内侧横桥向2x32#工字钢单个集中荷载60*1.4/3=28T,外侧横桥向2x32#工字钢单个集中荷载70*1.4/3=33T,纵桥向单根32#工字钢单个
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