钢梁支架及承载力验算1、支架验算一、计算内容计算各临时支撑荷载、各临时支撑及其地基承载力。
二、计算参数2.1 依据计算依据规范为《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63—2007和《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)。
2.2 概况为防止基础下陷,将每组钢管支撑底部最多设有4片1米x3米的混凝土基础,每组支架由8根钢管及槽钢组成;匝道桥将每组钢管支撑底部最多设有3片1米x3米的混凝土基础,每组支架由6根钢管及槽钢组成。
主线桥钢梁横向组合(箱室节段+悬臂节段)最重163.6t,匝道桥钢梁横向组合(箱室节段+悬臂节段)最重98.5t,。
主桥桥钢梁支架断面图(最高支架)匝道桥钢梁支架断面图(最高支架)2.3 承载力计算a、主线桥一组钢梁由两组钢管支架支撑,且每组钢管支架同时支撑两个钢梁,相当于一组钢梁由一组钢管支架支撑;一组钢管支架最大自重16.94t(含基础)。
施工阶段的吊机纵横向稳定计算,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。
N=1.2×16.94×10+1.4×163.6×10=2493.68KNA=3×1×4=12㎡P= N/A=2493.68/12=207.81KN/㎡=207.8kpa考虑到上跨高速架梁施工,取1.2倍的安全系数,则地基承载力为fa≥1.2*P=249.37kpa≈249kpa即枢纽主线桥现场碾压夯实后的地基承载力必须大于等于249kpa,取300kpa。
b、匝道桥一组钢梁由两组钢管支架支撑,且每组钢管支架同时支撑两个钢梁,相当于一组钢梁由一组钢管支架支撑;一组钢管支架最大自重10.85t(含基础)。
施工阶段的吊机纵横向稳定计算,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。
N=1.2×10.85×10+1.4×98.5×10=1509.2KNA=3×1×3=9㎡P= N/A=1509.2/9=167.69KN/㎡=167.7kpa考虑到上跨高速架梁施工,取1.2倍的安全系数,则地基承载力为fa≥1.2*P=201.23kpa≈201kpa即匝道桥现场碾压夯实后的地基承载力必须大于等于201kpa,取250kpa。
三、计算荷载①主线桥钢箱梁最重为163.6t ,匝道桥钢箱梁最重为98.5t。
②其它荷载:临时施工荷载取10t。
四、临时支撑顶受力计算 取载荷不均匀系数ψ=2;临时支撑顶最大受力如下:主线桥单管最大受力=2x(163.6+10)/8=43.4吨;匝道桥单管最大受力=2x(98.5+10)/6=36.2吨;以下验算以主线桥支架为例。
五、临时支撑验算①底部应力验算计算横向应力:1)、横向验算:式中:为单管所受的竖向力,A为钢管截面面积由图纸取 A=7967.08mm2 立柱采用φ325x8的钢管,根据《钢结构设计规范》,验算其强度及稳定性如下强度验算:f f为钢管材质设计抗拉强度值,f=210N/ mm2 通过强度公式得出 54.47MPa≤210 Mpa 安全。
②单根钢管稳定性验算:φ325x8钢管最大计算长度L=12m回转半径 ,长度系数ψ=1计算得钢管最大长细比 λ=L/r=107.1 f 稳定系数查表为φ=0.442 则 =54.47/0.442=123.2MPa≤210 Mpa 安全!2、吊车支腿在偏心受压状态下的地基承载力验算一、依据计算依据规范为《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63——2007和《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)。
二、概况钢梁安装采用300t吊车,300t吊车自重79.65t、最大配重98.2t;吊车支腿下垫钢板为2.5m×2.5m×0.05m。
吊装钢梁最重54t。
三、承载力计算一台吊车吊梁过程匀速水平,吊车承受梁重;承载力计算考虑300t吊车自重及最大配重,并且4个支腿受力均匀,考虑到吊车可能出现支腿偏心受压不利状态,计算时考虑2个支腿受力。
施工阶段的吊机纵横向稳定计算,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。
N=1.2×(79.65+98.2)×10+1.4×54×10=2890.2KNA=2×2.5×2.5=12.5㎡P=N/A=2890.2/12.5=231.216KN/㎡=231.2kpa考虑到上跨高速架梁施工,取1.2倍的安全系数,则地基承载力为fa≥1.2*P=277.5kpa≈278kpa即武黄、枢纽钢梁施工现场吊机站立位置地面碾压夯实后的地基承载力必须大于等于278kpa,取300kpa。