单片T梁在架桥机运梁荷载作用下的应力验算
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2009 年 7 月
交通科技 T r anspor tation Science & T echno log y
Jul. 2009
单片 T 梁在架桥机运梁荷载作用下的应力验算
储继业
( 安徽省阜阳市公路工程有限责任公司 阜阳 236000)
摘 要 T 梁施工中, 普遍采用单导梁架桥机安装。图纸设计 说明中, 要求按5 规范6 规 定: 先 安装
Rb3 = 310 kN
Rb = Rb1 + R b2 + R b3 = 669 kN > 500 kN » 支点反力横向分布计算: 计算图示如图 2。
( 5) 强度验算
上缘: Rcc t =
Ny A
-
N
y@ Ws
ey
+
Mg Ws
下缘: Rct t =
Ny A
+
N
y@ Wx
ey
-
Mg Wx
式中: N y 为扣除预应力损失后预应力筋的有效
截面位置 L /2
A / m2 0. 744 5
W s/ m3 0. 486 5
W x / m3 0. 251 2
e y/ m 1. 087
N y / kN 2 608. 9
M g / ( kN # m) 3 856. 1
Rcc t / M P a 5. 60
Rct t/ M Pa - 0. 56
L /4
( 2) 拉应力 Rct t [ 1. 15 f tkc= 1. 15 @ 2. 4=
566 m, 宽 12 m, 设计荷载: 汽- 超 20, 挂 - 120, 2. 76 M Pa
主桥为 30 m+ 50 m + 30 m 预应力悬浇箱梁, 两 侧引桥分别为 10 @ 25 m 和 8 @ 25 m 先简支后连
( 4) 荷载组合见表 1 所列。
表 1 T 梁自重和运梁荷载组合表 kN # m
截面位置
自重弯矩
活载弯矩
计算弯矩
Rb2 = Dc1p / D11 = 98. 5 kN
跨中
1 642. 7
2 213. 4
3 856. 1
c) 后支点在 B 点产生的力:
L /4
1 232. 0
1 660. 1
2 892. 1
按照有关规范要求, 为考虑安全, 荷载弯矩乘
进行下一道工序。为提高工程进度, 拟采取在已 以 1. 2 的安全系数:
安装尚未浇筑横隔板之前, 直接进行下一孔导梁
P = 1/ 2 @ 580 + 20 = 310 kN
安装的施工方案。为此, 需验算单片 T 梁在运梁 荷载作用下受力是否满足要求。
2 理论依据
3 200/ EI D1p = 1/ EI @ 2/ 3 @ 50 @ 1/ 8 @ 8 @ 502 @
25/ 30 @ 12= 833 333. 3/ EI
Rb1 = D1p / D11 = 260. 4 kN b) 前支点在 B 点产生的力: Dc1p = 1/ EI @ 1/ 2 @ 50 @ 1 683. 672 @
T 梁混 凝 土设 计 标号 为 C50, T 梁 安 装后 实测混凝 土最小强 度为 C40( 龄期 未到) 。根据 5设计规范6[ 2] 第 7. 2. 8 条规定: 在 预 应力 和构 件自重等荷载作用下截面边缘混凝土法向应力应
M 1/ 2
=
1. 2 4
PL
=
1. 2 4
@
310
@
2 3.
8
=
18. 73/ 30 @ 12= 31 5351. 8/ E I
M1/ 2 = 1.42PL =
1. 2 4
@
334 .
5
@
23 .
8
@
3. 9/ 11. 9 = 782. 7 kN # m
M 1/ 4
=
1. 2 @ 4
3PL
=
1.
2@ 4
3
@
33 4.
5
@
2 3.
8
@
( 3. 9/ 5. 95) = 1 174. 1 kN # m
2009 年 7 月
储继业: 单片 T 梁在架桥机运梁荷载作 用下的应力验算
17
¹ 导梁运行时, 前支点未支, 支点前方为悬
¼ 对梁产生的弯矩:
臂, 设导梁重 8/ m , 导梁后端配重 200 kN, 导梁 B 支点对梁产生的力:
Rb = 1/ 2 @ 8 @ 502 / 20= 500 kN Ra = 50 @ 8+ 200- 500= 100 kN º T 梁在导 梁上行走, 当后吊 点位于 B 点 时, 按两垮连续梁计算: a) 架桥机自身重量在 B 点产生的力: D11= 1/ E I @ 1/ 2 @ 50 @ 12 @ 26. 67/ 30 @ 12=
孔未浇横隔板和湿接缝之前直接进行下一孔安装的可能性, 并根据有关规范要求进行了验算。
关键词 T 梁 荷载作用 应力验算
1 工程概述
符合: ( 1) 压 应力 RCC t [ 0. 7f ckc= 0. 7 @ 26. 8=
潘谢公路是淮南矿业集团张集、新集二大煤 18. 76 M Pa
矿煤炭外运的重要通道, 其中西三肥河大桥长
图 2 支点反力横向分布图( 尺寸单位: m)
可以计算出单片梁承受的力: P= Rb / 2= 669/ 2= 334. 5 kN
预应力; A 为 T 梁净截面面积; ey 为预应力筋中心 至截面重心轴距离; W s、W x 分别为对截面上下边 缘的截面系数。
各计算参数及计算结果如表 2 所列。
表 2 T 梁截面参数及应力计算表
的构件固 定和受力较大的接头混凝土达到设计强度的 75% 后, 方可进行继续安装。即要 求每孔 T
梁安装完毕后, 先要进行梁间横隔板和翼缘板的 现浇工作, 待 其混凝土 强度达 到 75% 后 并采取 压
力扩散措施后, 才能进行下一道工 序。文中 以潘谢 公路西淝 河大桥 架梁为 例, 讨 论了在 已安装 梁
参考文献
[ 1] JT J041- 2000 公路工程施工技术 规范[ S] . 北京: 人 民交通出版社, 2000.
[ 2] JT G D62- 2004 公路桥涵设计 规范[ S] . 北 京: 人 民 交通出版社, 2004.
荷载小于梁在 T 梁上运行的情况, 组合时采 取第一种情况中的数值。
( 3) 自重弯矩( 荷载集度)
q= 580 kN / 25 m= 23. 2 kN/ m M1/ 2 = 1/ 8 @ 23. 2 @ 23. 82 = 1 642. 7 kN # m M1/ 4 = 3/ 32 @ 23. 2 @ 23. 82 = 1 232. 0 kN # m
式中: f ckc、f tk 分别为混凝土立方体抗压强度 相应的轴心抗压和轴心抗拉强度的标准值。
续预应力 T 梁, 横向布置 5 片, T 梁安装采取跨 墩门吊出坑, 单导梁安装就位。
5施工规范6[ 1] 第 15. 6. 1. 6 条规定: 先安装的 构件固定和受力较大的接头混凝土达到设计要求
3 计算步骤
( 1) T 梁在运梁平车上通过卷扬机牵引在已 安装好 T 梁上行走, 设运梁平车重 20 kN, T 梁最
的强度后方可进行。设计图纸要求每孔 T 梁安 大装重量 580 kN, 梁及平车对已安装好的 T 梁产
装完毕后, 先进行梁间横隔板和湿接缝的现浇工 生跨中及 1/ 4 截面弯矩。
作, 待其混凝土达到设计强度 75% 以上后, 才能
0. 744 5
0. 486 5
0. 251 2
0. 900
2 557. 9
2 892. 1
4. 65
1. 09
4 结论
而节约了工期。
根据以上计算结果, 截面拉应力没有超过容 许拉应力, 其压应力也远小于容许压应力。为增 加 T 梁横向稳定, 施工中采取将已安装好梁的横 隔板及湿接缝处钢筋进行焊接, T 梁之间用方木 进行 剪刀支撑等措施, 确保 了架桥机运行平稳。 经过现场观测, T 梁受力良好, 施工进度加快, 从
2 213. 4 kN # m
M 1/ 4
=
1. 2 @ 1. 6
3
PL
=
1. 2 1.
@ 6
3
@
31 0
@
23. 8 = 1 660. 1 kN # m
( 2) 确定架桥机纵向反力及对梁产生的弯矩
计算图示见图 1。
收稿日期: 2008-11-28
图 1 架桥机在 T 梁上受力图示( 尺寸单位: m)
交通科技 T r anspor tation Science & T echno log y
Jul. 2009
单片 T 梁在架桥机运梁荷载作用下的应力验算
储继业
( 安徽省阜阳市公路工程有限责任公司 阜阳 236000)
摘 要 T 梁施工中, 普遍采用单导梁架桥机安装。图纸设计 说明中, 要求按5 规范6 规 定: 先 安装
Rb3 = 310 kN
Rb = Rb1 + R b2 + R b3 = 669 kN > 500 kN » 支点反力横向分布计算: 计算图示如图 2。
( 5) 强度验算
上缘: Rcc t =
Ny A
-
N
y@ Ws
ey
+
Mg Ws
下缘: Rct t =
Ny A
+
N
y@ Wx
ey
-
Mg Wx
式中: N y 为扣除预应力损失后预应力筋的有效
截面位置 L /2
A / m2 0. 744 5
W s/ m3 0. 486 5
W x / m3 0. 251 2
e y/ m 1. 087
N y / kN 2 608. 9
M g / ( kN # m) 3 856. 1
Rcc t / M P a 5. 60
Rct t/ M Pa - 0. 56
L /4
( 2) 拉应力 Rct t [ 1. 15 f tkc= 1. 15 @ 2. 4=
566 m, 宽 12 m, 设计荷载: 汽- 超 20, 挂 - 120, 2. 76 M Pa
主桥为 30 m+ 50 m + 30 m 预应力悬浇箱梁, 两 侧引桥分别为 10 @ 25 m 和 8 @ 25 m 先简支后连
( 4) 荷载组合见表 1 所列。
表 1 T 梁自重和运梁荷载组合表 kN # m
截面位置
自重弯矩
活载弯矩
计算弯矩
Rb2 = Dc1p / D11 = 98. 5 kN
跨中
1 642. 7
2 213. 4
3 856. 1
c) 后支点在 B 点产生的力:
L /4
1 232. 0
1 660. 1
2 892. 1
按照有关规范要求, 为考虑安全, 荷载弯矩乘
进行下一道工序。为提高工程进度, 拟采取在已 以 1. 2 的安全系数:
安装尚未浇筑横隔板之前, 直接进行下一孔导梁
P = 1/ 2 @ 580 + 20 = 310 kN
安装的施工方案。为此, 需验算单片 T 梁在运梁 荷载作用下受力是否满足要求。
2 理论依据
3 200/ EI D1p = 1/ EI @ 2/ 3 @ 50 @ 1/ 8 @ 8 @ 502 @
25/ 30 @ 12= 833 333. 3/ EI
Rb1 = D1p / D11 = 260. 4 kN b) 前支点在 B 点产生的力: Dc1p = 1/ EI @ 1/ 2 @ 50 @ 1 683. 672 @
T 梁混 凝 土设 计 标号 为 C50, T 梁 安 装后 实测混凝 土最小强 度为 C40( 龄期 未到) 。根据 5设计规范6[ 2] 第 7. 2. 8 条规定: 在 预 应力 和构 件自重等荷载作用下截面边缘混凝土法向应力应
M 1/ 2
=
1. 2 4
PL
=
1. 2 4
@
310
@
2 3.
8
=
18. 73/ 30 @ 12= 31 5351. 8/ E I
M1/ 2 = 1.42PL =
1. 2 4
@
334 .
5
@
23 .
8
@
3. 9/ 11. 9 = 782. 7 kN # m
M 1/ 4
=
1. 2 @ 4
3PL
=
1.
2@ 4
3
@
33 4.
5
@
2 3.
8
@
( 3. 9/ 5. 95) = 1 174. 1 kN # m
2009 年 7 月
储继业: 单片 T 梁在架桥机运梁荷载作 用下的应力验算
17
¹ 导梁运行时, 前支点未支, 支点前方为悬
¼ 对梁产生的弯矩:
臂, 设导梁重 8/ m , 导梁后端配重 200 kN, 导梁 B 支点对梁产生的力:
Rb = 1/ 2 @ 8 @ 502 / 20= 500 kN Ra = 50 @ 8+ 200- 500= 100 kN º T 梁在导 梁上行走, 当后吊 点位于 B 点 时, 按两垮连续梁计算: a) 架桥机自身重量在 B 点产生的力: D11= 1/ E I @ 1/ 2 @ 50 @ 12 @ 26. 67/ 30 @ 12=
孔未浇横隔板和湿接缝之前直接进行下一孔安装的可能性, 并根据有关规范要求进行了验算。
关键词 T 梁 荷载作用 应力验算
1 工程概述
符合: ( 1) 压 应力 RCC t [ 0. 7f ckc= 0. 7 @ 26. 8=
潘谢公路是淮南矿业集团张集、新集二大煤 18. 76 M Pa
矿煤炭外运的重要通道, 其中西三肥河大桥长
图 2 支点反力横向分布图( 尺寸单位: m)
可以计算出单片梁承受的力: P= Rb / 2= 669/ 2= 334. 5 kN
预应力; A 为 T 梁净截面面积; ey 为预应力筋中心 至截面重心轴距离; W s、W x 分别为对截面上下边 缘的截面系数。
各计算参数及计算结果如表 2 所列。
表 2 T 梁截面参数及应力计算表
的构件固 定和受力较大的接头混凝土达到设计强度的 75% 后, 方可进行继续安装。即要 求每孔 T
梁安装完毕后, 先要进行梁间横隔板和翼缘板的 现浇工作, 待 其混凝土 强度达 到 75% 后 并采取 压
力扩散措施后, 才能进行下一道工 序。文中 以潘谢 公路西淝 河大桥 架梁为 例, 讨 论了在 已安装 梁
参考文献
[ 1] JT J041- 2000 公路工程施工技术 规范[ S] . 北京: 人 民交通出版社, 2000.
[ 2] JT G D62- 2004 公路桥涵设计 规范[ S] . 北 京: 人 民 交通出版社, 2004.
荷载小于梁在 T 梁上运行的情况, 组合时采 取第一种情况中的数值。
( 3) 自重弯矩( 荷载集度)
q= 580 kN / 25 m= 23. 2 kN/ m M1/ 2 = 1/ 8 @ 23. 2 @ 23. 82 = 1 642. 7 kN # m M1/ 4 = 3/ 32 @ 23. 2 @ 23. 82 = 1 232. 0 kN # m
式中: f ckc、f tk 分别为混凝土立方体抗压强度 相应的轴心抗压和轴心抗拉强度的标准值。
续预应力 T 梁, 横向布置 5 片, T 梁安装采取跨 墩门吊出坑, 单导梁安装就位。
5施工规范6[ 1] 第 15. 6. 1. 6 条规定: 先安装的 构件固定和受力较大的接头混凝土达到设计要求
3 计算步骤
( 1) T 梁在运梁平车上通过卷扬机牵引在已 安装好 T 梁上行走, 设运梁平车重 20 kN, T 梁最
的强度后方可进行。设计图纸要求每孔 T 梁安 大装重量 580 kN, 梁及平车对已安装好的 T 梁产
装完毕后, 先进行梁间横隔板和湿接缝的现浇工 生跨中及 1/ 4 截面弯矩。
作, 待其混凝土达到设计强度 75% 以上后, 才能
0. 744 5
0. 486 5
0. 251 2
0. 900
2 557. 9
2 892. 1
4. 65
1. 09
4 结论
而节约了工期。
根据以上计算结果, 截面拉应力没有超过容 许拉应力, 其压应力也远小于容许压应力。为增 加 T 梁横向稳定, 施工中采取将已安装好梁的横 隔板及湿接缝处钢筋进行焊接, T 梁之间用方木 进行 剪刀支撑等措施, 确保 了架桥机运行平稳。 经过现场观测, T 梁受力良好, 施工进度加快, 从
2 213. 4 kN # m
M 1/ 4
=
1. 2 @ 1. 6
3
PL
=
1. 2 1.
@ 6
3
@
31 0
@
23. 8 = 1 660. 1 kN # m
( 2) 确定架桥机纵向反力及对梁产生的弯矩
计算图示见图 1。
收稿日期: 2008-11-28
图 1 架桥机在 T 梁上受力图示( 尺寸单位: m)