常用结构计算方法汇编之桥梁工程:吊装(预埋螺栓、吊环)计算
吊环的计算
预制构件吊装应力计算及吊环设计计算一、预制构件吊装应力计算构件的吊点位置一般与构件实际工作的支点位置是不重合的,一般吊点比支点位置像跨中靠近一些。
如果吊点与支点重合,那么吊装时候的跨中弯矩比工作状态下支点的跨中弯矩要大20%,此时,可能造成吊装应力大于规范允许值,这是因为构件吊装时,内力要乘以动力系数,规范规定动力系数为1.2,故要进行吊装计算。
实例说明,跨径16m低高度箱梁,如下图已知条件:箱梁的恒载集度q=11.339KN/m,材料:C50砼(500号砼)1、截面的抵抗惯性矩见下表12、构件吊装时应力计算,见表2设计要求,预应力钢筋放张时,构件砼的强度为设计值的80%(即放张、起吊),构件设计强度为C50砼(500号砼),放张时为大于C40砼,此时砼允许压应力为2/1.22875.0cm KN ha =⨯=σ大于设计值2.033KN/cm 2(跨中截面)砼允许拉应力2/182.082.1267.0cm KN MPa ha ==⨯=σ=设计值(吊环截面上缘) 计算满足规范要求,既设计选定的砼标号、预应力钢筋放张时砼要达到的强度,都是合适的。
二、吊环设计计算1、 吊环采用R235制作,Rg=240MPa=24KN/cm 2(fsk=235MPa ), 应采用50号砼与光圆钢筋的握裹力,{c}=16.5kg/cm=0.165KN/cm 2,每侧梁端个设一对吊环,每个吊环双肢。
梁的自重反力为:KN p 052.91206.16339.11=⨯= 考虑动力系数后,梁的自重应力KN P 263.109052.912.1'=⨯=假设用28φ钢筋,4肢钢筋的面积为263.24158.64cm Fa =⨯=,吊环安全系数取K=4 2、考虑安全系数后,钢筋的强度为'4p FaRg ≥⋅ 所以KN KN 263.109781.147463.2424>=⨯,选择的钢筋满足要求。
3、吊环的锚固长度计算C50砼与光圆钢筋的允许粘结力为{C}=0.165KN/cm 2 摩阻力cm KN /4514.18.2165.0=⨯⨯=πτ,锚固长度:cm L 686.974514.1781.141==吊环在砼中埋置深度为cm 923152060=-++60+20+15-3=92cm,2肢埋置深度cm cm 7.97184292>=⨯。
桥梁工程的工程量计算方法
桥梁工程的工程量计算方法1、土石方体积均以天然实体积(自然方)计算,回填土按碾压后的体积(实方)计算,余松土和堆积土按堆积方乘以0.8系数折合为自然方计算。
2、土方工程量按图纸尺寸计算,修建机械上下坡道土方量并进入工程量内。
3、挖土放坡和沟、槽加宽应按图纸尺寸计算。
4、石方工程量按图纸尺寸加允许超挖量:松次坚石20cm,普特坚石15cm。
5、放坡挖土交接处产生的重复工程量不扣除。
如在同一断面内遇有数类土,其放坡系数可按各类土占全部深度的百分比加权计算。
6、土石方运距应以挖土重心至填土或弃土重心最近距离计算,挖土、填土、弃土重心按施工组织设计确定。
7、挖沟槽、基坑需挡土板时,其宽度按图示沟槽、基坑底宽,单面加10cm,双面加20cm计算。
有支挡土板者,不再计算土方放坡。
8、沟槽、基坑、平整场地和一般土石方的划分:底宽7m以内,低长大于底宽3倍以上按沟槽计算;低长小于底宽3倍以内按基坑计算;厚度在30cm 以内就地挖、填土按平整场地计算。
超过上述范围的土、石方按挖石方和一般石方开挖计算。
9、平整场地、原土夯实(碾压),按设计图纸以平方米为单位计算。
10、各类挡土板工程量,均按槽、坑按槽、坑垂直支撑面积以平方米为单位计算。
4.2.2、围堰、井点降水1、土草围堰,土、石混合围堰,按围堰的施工断面乘以围堰中心线的长度以立方米为单位计算。
2、木板桩围堰、圆木桩围堰、钢板桩围堰、木(竹)笼围堰分高度(高度按施工期内最高临水面加0.5cm),按围堰中心线的长度以延长米为单位计算。
3、恐岛填心均按设计尺寸立方米为单位计算。
4.2.3、打桩工程(一)打桩各种桩的打桩工程量,均按桩的设计长度(包括桩尖长度)乘以断面积以立方米为单位计算。
(二)送桩1、采用陆上打桩,按桩截面面积乘以送桩长度(即原地平均标高至桩顶面另加1cm)以立方米为单位计算工程量。
2、采用支架上打桩,按截面面积乘以送桩长度(即当地施工期的平均水位至桩顶面另加1cm)以立方米为单位计算工程量。
建筑结构各构件的计算方法
建筑结构各构件的计算方法施工与预算是有区别的,预算的原则是该粗则粗,该细则细,寻求得出结果与付出成本的平衡。
所谓精确也都是相对的,没有绝对的精确,所以能简化的还是简化的好。
如果按这位读者精确计算理念,我们在计算混凝土的实体量时,是不是也要精细到扣除钢筋所占的体积呢?一般教材中给出的构造柱工程量计算公式是:V = (B+b)×A×H + K1、V--构造柱砼体积。
2、B--构造柱宽度 (注:指同墙轴线方向平行的尺寸)。
3、b---马牙搓宽度 (注意:马牙搓两边有时,计算一边的宽度;马牙搓一边有时,计算一边的一半宽度 )。
4、A--构造柱厚度 (注:指同墙轴线方向垂直的尺寸)。
5、H--构造柱高度(自基础上表面至构造柱顶面之间的距离)。
6、K--构造柱基础工程量。
第八章混凝土及钢筋混凝土工程§8.1 现浇混凝土工程一、定额项目划分及主要工作内容现浇混凝土工程按照结构构件划分定额子目,具体划分结果见表8.1。
二、工程量计算规则(一)基本计算原则1.混凝土及钢筋混凝土构件的工程量,除注明者外,均按图示尺寸以实体积计算。
不扣除钢筋、铁件所占体积。
2.现浇混凝土及钢筋混凝土墙、板等构件,均不扣除面积在0.3㎡以内的孔洞、缺口所占体积,其预留孔工料不增加。
面积超过0.3㎡的孔洞、缺口所占的体积应扣除。
(二)混凝土、钢筋混凝土基础1.带形基础图8.1 阶梯形、梯形基础断面图8.2 条形基础2.独立基础应分别按毛石混凝土和混凝土独立基础,以设计图示尺寸的实体积计算。
其高度从垫层上表面算至柱基上表面。
3.杯形基础杯形基础的形式如图8.3所示,其工程量按图示几何体的体积计算,扣除杯口部分所占体积。
图8.3 杯形基础4.满堂基础满堂基础主要有板式(无梁式)满堂基础、梁板式(有梁式)满堂基础和箱式满堂基础,如图8.4、图8.5、图8.6所示。
(1)有梁式满堂基础工程量=基础底板面积×板厚+梁截面面积×梁长。
预制构件吊具(吊梁、吊架)计算书
预制构件吊具(吊梁、吊架)计算书1前置参数钢材牌号选用Q345,吊装动力系数为1.5,重力荷载分项系数为1.3。
2吊梁计算2.1.吊梁几何尺寸吊梁长5米,耳板间距3m,下挂板吊孔间距250mm,吊孔直径60mm。
2.2.吊梁验算吊梁截面选用热轧H型钢200x200x8x12,吊梁单位自重为49.9kg/m,梁下挂板单位自重为22kg/m,则吊梁自重为:()⨯W=49.9+225/1000=0.36t吊梁自重设计值为:⨯⨯⨯G=0.36 1.5 1.310=7.01KN2.2.1.预制墙2#地块A户型YWQ26验算2.2.1.1.外力计算构件重量为6.61t,构件自重设计值为6.61x1.5x1.3x10=128.9KN,总重量设计值为:G=128.9+7.01=135.9KN1上部钢丝绳竖向拉力:T=135.9/2=68.0KN1上部钢丝绳水平拉力:2T =135.9/2tan30=39.2KN ⨯︒上部钢丝绳拉力:T=135.9/2/sin30=78.5KN ︒2.2.1.2. 耳板验算根据《钢结构设计标准》GB 50017-2017第11.6条,设计耳板尺寸为:a=70mm ,b=50mm ,d 0=60mm ,厚度t=14mm ,具体如下图:a. 尺寸验算:214164450b/t=50/14=3.57444a=704458.733e e b b mm b mm =⨯+=≤=≤≥=⨯=,满足要求,满足要求,满足要求b. 强度验算取N=T=78.1KN 。
1) 耳板孔净截面处的抗拉强度:121min(216,)303=93.4305N/mm 2d b t b mm N f tb σ=+-==≤=2) 耳板端部截面抗拉(劈开)强度:20=93.4305N/mm 223Nf t a d σ=≤=-(/)3) 耳板抗剪强度:2V 95.4=29.4175N/mm 2Z mm N f tZσ===≤=故耳板尺寸、强度均满足要求。
钢结构的计算方法
钢结构计算(我的计算方法,仅供参考)1、先算预埋件:以套计算以吨位计算:长度×该规格的理论重量2、钢柱:柱底板、节点板、牛腿并入钢柱,高强螺栓以套计算,理论重量×长度×榀数翼缘板=(钢柱顶标高-柱底板板底标高)*翼缘板宽度*翼缘板的理论重量腹板=(钢柱顶标高-柱底板板底标高)*(此腹板截面高度-两块翼缘板厚度)*腹板的理论重量3、钢梁:节点并入钢梁,高强螺栓以套计算4、檩条:C型:理论重量×(单根总长度+两端各加0.4)×根数Z型:理论重量×(各轴线段搭接+搭接长度)×根数檩托板计算,并入钢梁,普通螺栓以套计算具体详见节点图5、隅撑:长度=(钢梁的高度h+檩条的高度之和)×√2,理论重量×长度×个数包含节点板普通螺栓以套计算6、系杆:轴线间长度×理论重量,包含节点板普通螺栓以套计算7、拉条:直拉条=(檩条间距+两端各加50mm)×该规格的理论重量斜拉条=√(檩条间距的平方+水平距离的平方)×该规格的理论重量撑杆=檩条间距×该规格的理论重量普通螺母以套计算,一根拉条有两个螺母8、水平支撑:斜长=(开间长度a2+进深长度b2)的算数平方根,重量=长度×该规格的理论重量包含节点板普通螺栓以套计算9、柱间支撑:(同水平支撑)10、圆钢理论重量=0.00617*d2钢板理论重量=7.85*t角钢理论重量(kg/m)=0.00795* t*(2 b-t)或者可以查五金手册〕圆管理论重量(kg/m)=0.02466*壁厚*(钢管直径-壁厚)槽钢理论重量(kg/m) =(h+2b- 2t)*t*0.00785〕。
桥梁吊装计算书
石鼓立交架梁专项方案专家评审会建议所需数据计算结果1、 16米吊环承重能力验算:如图所示为吊机起吊时的立面图,钢丝绳采用4根长为12米6×37+1,抗拉强度170kg/mm ²的φ47.5mm ,由其几何关系可知:钢丝绳与梁顶面的夹角: θ=arccos 125.0722+=54.3º吊环到梁顶面的高度: H=12*sin54.3=9.7m 单根钢丝绳承重能力: 1T =Sin54.3423=812.075.5=7.1t 安全系数: K =12T T =143/7.1=20>6 符合规范要求其中:2T --每根钢丝绳破断拉力143t 2、 吊机支腿反力验算: (1)采用75t 吊机吊装时:支腿反力: 1M =()3.1223411⨯+G =()3.12234541⨯+=18.36t 支腿对地基产生压强: 1P =SM 1==436.1845.9 kpa<200 kpa符合现场使用情况其中:1G --75t 吊机自重45t ;S —支腿下垫方木面积,采用2×22m 。
(2)采用150t 吊机吊装时:支腿反力: 2M =()3.1265412⨯+G =()3.126511041⨯+=46.31t 支腿对地基产生压强: 2P =SM 2==431.46115.8kpa<200 kpa符合现场使用情况其中:2G --150t 吊机自重110t ; 3、 钢绞线摩阻力验算:现场所用的板梁最重为65t ,每片梁上有四个吊点。
每个吊点有两根钢绞线,承受16.25t 的拉力,如图所示每个吊点钢绞线所受到的摩擦阻力:MS f 21=S=πDL即:MS f 21==2×1.29×π×15.2×2000=24.6t>16.25t每个吊点所受力为16.25t ,满足受力要求其中:M—C50混凝土与钢绞线粘结系数,取1.29Mpa.S—钢绞线与混凝土的接触面积。
桥梁施工中常用的计算项目及方法
+ 设计立杆横向间距0.3m,纵间距0.6m,步距0.6m。
+ 单根立杆承受荷载:
+ N=155.2×0.3×0.6=27.9 kN
+ 立杆部分采用对接,根据《路桥施工计算手册》查得:
+ N<〔N〕=40 kN
可满足施工要求
+ 3.2 考虑风荷载时支架稳定性检算
+ 本处连续梁支架横杆步距为0.6m,立杆纵、横向间距随所处段位不同而变化。
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+ 3.1荷载计算
+ 为安全起见,选取主梁根部截面作为计算截面。
+ 3.1.1顶、底板部分
+ 3.1.1.1 荷载取值
S=1.2m 2
+ a 混凝土自重 + 新浇砼容重按26kN/m3计算,超灌系数取1.05;
265.0
+ 空心段顶、底板荷载:
+ q1=26kN/m3×(0.93+2.12) /2.1×1.05=39.65kN/m2 + b 模板自重(按实际材料、尺寸计算):q2=3 kN/m2 + c 施工人员、施工料具堆放、运输荷载: q3=2.5kN/m2 + d 倾倒混凝土时产生的冲击荷载:q4=2.0 kN/m2 + e 振捣混凝土产生的荷载: q5=2.0 kN/m2
90 90 70 45 45 45 95 45 80 45
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+ 2、支架结构材料参数 + 2.1 竹胶板 + 规格1220×2440×14mm。根据《路桥施工计算手册》查得,并综合考虑浸水时间,竹胶合模板
的力学指标取下值: + 弹性模量:E=5×103MPa + 弯 应 力:[σ]=12Mpa + 剪 应 力:[τ]=1.3Mpa + 密 度:9.5KN/m3(以上数据为厂家提供) + 2.2 木材(A-3红松) + 顺纹弯应力[σ]=12Mpa + 顺纹弯曲剪应力[τ]=1.3Mpa,横纹弯曲剪应力[τ]=3.2Mpa + 弹性模量 E=9×103MPa + 2.3 Q235钢材 + (依据现行《铁路桥梁钢结构设计规范》取值): + 拉压应力[σ]=135Mpa + 弯曲应力 [σw]=140Mpa + 剪 应 力 [τ]=80Mpa + 弹性模量 E=2.1×105MPa
吊装方案吊具吊索计算公式
吊装方案吊具吊索计算公式咱来说说吊装方案里吊具吊索计算公式那些事儿。
一、钢丝绳(吊索)拉力计算。
1. 单根钢丝绳垂直吊装。
要是你就用一根钢丝绳垂直吊一个物体,那这根钢丝绳受到的拉力就等于物体的重力。
公式就是F = G,这里的F是钢丝绳的拉力,G是物体的重力。
重力咋算呢?G = mg,m是物体的质量(单位是千克),g是重力加速度,大概是9.8牛/千克(在粗略计算的时候也可以取10牛/千克)。
比如说,你要吊一个100千克的东西,那它的重力G = 100×9.8 = 980牛,那这根钢丝绳的拉力F也就是980牛。
2. 多根钢丝绳垂直吊装且均匀受力。
假如你用n根钢丝绳垂直吊一个物体,而且每根钢丝绳均匀受力的话,那每根钢丝绳受到的拉力就等于物体重力除以钢丝绳的根数。
公式就是F=(G)/(n)。
就好比你用4根钢丝绳吊一个4000牛的东西,那每根钢丝绳的拉力F=(4000)/(4)=1000牛。
3. 倾斜吊装(单根钢丝绳)当钢丝绳倾斜吊装物体的时候,情况就有点复杂了。
这时候钢丝绳的拉力可就不等于物体的重力了。
我们得用三角函数来算。
如果钢丝绳和垂直方向的夹角是θ,那钢丝绳的拉力F=(G)/(cosθ)。
比如说,你吊一个1000牛的东西,钢丝绳和垂直方向夹角是30度,那cos30^∘=(√(3))/(2),这根钢丝绳的拉力F=(1000)/(frac{√(3)){2}}≈1155牛。
二、吊具(吊钩等)的受力计算。
1. 简单吊钩垂直受力。
对于吊钩来说,如果是垂直吊装,它受到的力就是物体的重力。
和前面单根钢丝绳垂直吊装时钢丝绳拉力计算一样,F = G。
2. 多个吊点通过吊具吊装。
要是有多个吊点通过一个吊具吊装物体,那这个吊具受到的合力还是等于物体的重力。
但是呢,在考虑吊具的强度等问题时,你得分析每个吊点对吊具的分力。
这时候就又得用到三角函数啦。
假如有两个吊点,它们和水平方向的夹角分别是α和β,物体重力是G,那这两个吊点对吊具的分力F_1和F_2可以根据力的分解来计算。
结构吊装计算
结构吊装计算一、吊钩计算依据<<建筑施工计算手册>>,<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2001,<<建筑材料规范大全>>, <<钢结构设计规范>>GB50017-2003。
现对吊钩纯受力时验算。
1、吊钩螺杆部分截面验算:吊钩螺杆部分可按受拉构件由下式计算:式中: t──吊钩螺杆部分的拉应力;F──吊钩所承担的起重力,取 F=10000.00N(纯受力);A1──螺杆扣除螺纹后的净截面面积:其中 d1──螺杆扣除螺纹后的螺杆直径(mm),取d1=20.00mm;[σt]──钢材容许受拉应力。
经计算得:螺杆扣除螺纹后的净截面面积 A1=3.14×20.002/4=314.16mm2;螺杆部分的拉应力σt=10000.00/314.16=31.83N/mm2。
由于吊钩螺杆部分的拉应力31.83(N/mm2),不大于容许受拉应力50.00(N/mm2),所以满足要求!2、吊钩水平截面验算:水平截面受到偏心荷载的作用,在截面内侧的K点产生最大拉应力σc,可按下式计算:式中: F──吊钩所承担的起重力,取 F=10000.00N;A2──验算2-2截面的截面积,其中: h──截面高度,取 h=38.00mm;b1,b2──分别为截面长边和短边的宽度,取 b1=30.00mm,b2=25.00mm; Mx──在2-2截面所产生的弯矩,其中: D──吊钩的弯曲部分内圆的直径(mm),取 D=35.00mm;e1──梯形截面重心到截面内侧长边的距离,λx──截面塑性发展系数,取λx=1.00;W x──截面对x-x轴的抵抗矩,其中: I x──水平梯形截面的惯性矩,[σc]──钢材容许受压应力,取 [σc]=70.00N/mm2;2-2截面的截面积 A2=38.00×(30.00+25.00)/2=1045.00mm2;解得:梯形截面重心到截面内侧长边的距离 e1=18.42mm;在2-2截面所产生的弯矩Mx=10000.00×(35.00/2+18.42)=359242.42N.mm;解得:水平梯形截面的惯性矩 I x=125401.92mm4;截面对x-x轴的抵抗矩 W x=125401.92/18.42=6806.35mm3;经过计算得σc=10000.00/1045.00+359242.42/6806.35=62.35N/mm2。
桥梁施工中常用的工程计算方法汇总共36页文档
61、奢侈是舒适的,否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学,如日出之阳;壮而好学 ,如日 中之光 ;志而 好学, 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也,匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里,与其说好 的教师 是幸福 ,不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战,就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
1、不要轻言放弃,否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人,常是愿意 去做,并愿意去冒险的人。“稳妥”之船,从未能从岸边走远。-戴尔.卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡,喝起来是苦涩的,回味起来却有 久久不会退去的余香。
桥梁施工中常用的工程计算方法汇总 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美,我宁愿选择无悔,不管来生多么美丽,我不愿失 去今生对你的记忆,我不求天长地久的美景,我只要生生世世的轮 回里有你。
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桥梁工程主要工程量计算
桥梁工程主要工程量计算桥梁工程的主要工程量计算涉及到桥梁的各个部分,其中包括桥墩、桥台、桥面、护栏等,下面我将对一些主要工程量的计算方法进行说明。
1.桥墩和桥台的工程量计算:-桥墩的体积计算公式:V=π*h*(a1+a2+√(a1*a2)),其中V为桥墩的体积,h为桥墩的高度,a1和a2分别为桥墩上底面和下底面的宽度。
-桥台的体积计算公式:V=l*w*h,其中V为桥台的体积,l为桥台的长度,w为桥台的宽度,h为桥台的高度。
2.桥面的工程量计算:-常用的桥面结构是挂篮梁,其工程量计算需要考虑梁段的长度、宽度和高度,以及每个梁段的数量来确定。
-挂篮梁的工程量计算公式:V=l*w*h*n,其中V为挂篮梁的体积,l 为梁段的长度,w为梁段的宽度,h为梁段的高度,n为梁段的数量。
3.护栏的工程量计算:-护栏主要包括护栏板和护栏柱两部分,其工程量计算需要考虑护栏板和护栏柱的长度和数量。
-护栏板的工程量计算公式:L=n*l,其中L为护栏板的长度,n为护栏板的数量,l为单根护栏板的长度。
-护栏柱的工程量计算公式:L=n*l,其中L为护栏柱的长度,n为护栏柱的数量,l为单根护栏柱的长度。
另外,桥梁工程中还有一些其他工程量计算,如浆砌石、钢筋等,这里仅列举了一些主要的工程量计算方法。
在实际工程中,需要根据具体的桥梁设计要求和施工方案进行详细的工程量计算。
需要注意的是,不同的桥梁类型和结构形式可能会有不同的工程量计算方法,所以在具体的工程量计算过程中,需要根据相关规范和设计要求进行具体的计算。
此外,还需要考虑材料的浪费和损耗等因素,以及施工过程中可能需要进行的修补和调整。
因此,在进行桥梁工程量计算时,应充分考虑实际情况和相关参数来确定最终的工程量。
(整理)吊环计算
吊环计算
1、荷载计算
以m 25空心板梁最大梁重计算,边跨边板混凝土数量为:预制50C 混凝土+封端50C 混凝土35.19m =,钢筋混凝土容重取3/26m KN ,最大梁重为:KN G 507265.19=⨯=,4个吊环受力,安全系数取0.2,单个吊环受力:KN G 2544
0.25071=⨯=。
2、吊环结构及吊环布置
图中尺寸单位以mm 计,单个吊环长度3m ,采用mm 28φ钢筋制作,弯钩沿梁纵向布置于支座位置处6N 与7N 钢筋中间。
3、受力计算
单个吊环受力钢筋为2根,单根钢筋受力KN F 1272
254==,235HPB 钢筋抗拉强度设计值取2/200mm N f y =,
计算得最小钢筋截面2
3
635200
10127mm f F A y =⨯==,最小钢筋直径mm mm R D 282.1463522<=⨯=⨯=π,符合要求。
4、锚固深度计算
根据《混凝土结构设计规范》(2010-GB 50010)第11.3.8-条基本锚固长度计算公式:
d f f l t y
ab α=
式中:ab l -受拉钢筋的基本锚固长度;
y f -钢筋抗拉强度设计值,取2002/mm N ;
t f -混凝土轴心抗拉强度设计值,梁体混凝土C50,
取2/89.1mm N ;
d -锚固钢筋直径;
α-锚固钢筋外形系数,取16.0。
计算得锚固长度:m m mm l ab 05.1474.04742889.120016.0<==⨯⨯=,符合要求。
桥梁各种常规支架计算方法
桥梁常规支架计算方法中铁某局某公司施工技术部2010年9月前言近年来,公司承建的桥梁项目不断增多,桥型也出现多样化。
目前在建难度较大的桥梁均不同程度使用了落地(悬空)支架来进行施工,比如:沪杭客专翁梅立交连续梁采用临时支墩、贝雷梁及小钢管多层组合支架进行现浇,厦蓉高速高尧I 号大桥150m主跨的0 号块、1 号块均采用了托架悬空浇筑,西平铁路1-80m 钢- 混凝土组合桁梁拟定采用落地支架原位拼装等等。
由于支架施工具有普遍性,公司施工技术部根据以往桥梁施工特点编写了本手册,主要对比较常规的几种桥梁支架形式的计算方法进行介绍。
计算过程中个别数值(参数)或分析方法可能存在一定的理解偏差甚至错误,但其计算思路是可以参考和借鉴的。
本手册共分十个部分,主要内容包括:桥梁支架计算依据和荷载计算、箱梁模板设计计算、小钢管满堂支架计算、临时墩(贝雷梁)组合支架计算、预留孔穿销法计算、抱箍设计计算、预埋牛腿悬空支架计算、托架设计计算、简支托梁设计计算、附件。
附件1、2 表中介绍了支架立杆、分配梁常用材料的力学参数,对手册 2.3 章节进行了补充;附件 3 介绍了预应力张拉引伸量的计算方法,特别是针对非对称预应力张拉的伸长值计算。
目录2 支架计算依据和荷载计算 (7)2.1 设计计算依据 (7)2.2 施工荷载计算及其传递 (7)2.2.1 侧模荷载 (7)2.2.2 底模荷载 (8)2.2.3 横向分配梁 (8)2.2.4 纵梁 (8)2.2.5 立杆(临时墩) (8)2.2.6 地基荷载为立杆(临时墩)下传集中荷载。
(9)2.3 材料及其力学的性能 (9)2.3.1 竹( 木) 胶板 (9)2.3.2 热(冷)轧钢板 (9)2.3.3 焊缝 (9)2.3.4 连接螺栓 (10)2.3.5 模板拉杆 (10)2.3.6 方木 (10)2.3.7 热轧普通型钢 (10)2.3.8 地基或临时墩扩大基础(桩基础) (11)2.3.9 相关建议 (11)2.4 贝雷梁 (11)2.4.1 国产贝雷梁简介 (11)2.4.2 桁架片力学性质 (12)2.4.3 桁架片组合成贝雷梁的力学性能 (12)2.4.4 桁架容许内力 (12)3 箱梁模板设计计算 (12)3.1 箱梁侧模 (12)3.1.1 侧模面板计算 (13)3.1.2 竖向次楞计算 (13)3.1.3 水平主楞(横向背肋)计算 (14)3.1.4 对拉杆计算 (15)3.2 箱梁底模 (15)3.2.1 底模面板计算 (16)3.3.2 底模次楞(横向分配梁)计算 (16)3.2.3 底模主楞(纵梁)计算 (17)4 满堂支架计算 (17)4.1 立杆及底托 (18)4.1.1 立杆强度及稳定性(通过模板下传荷载) (18)4.1.2 立杆强度及稳定性(依照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》) (18)4.1.3 立杆压缩变形 (19)4.1.4 底托检算 (19)4.2 地基承载力 (20)5 临时墩(贝雷梁)组合支架 (21)2.2.7 荷载计算 (21)2.3.10 箱梁断面划分区间 (21)2.3.11 荷载计算(顺桥方向) (21)2.2.8 纵梁设计检算 (22)2.4.5 单片贝雷桁架片荷载 (22)2.4.6 贝雷桁架检算 (22)2.4.7 计算补充说明 (22)2.2.9 横梁检算 (23)3.3 横梁的荷载 (23)3.4 横梁选材和计算 (23)2.2.10 支墩稳定性 (23)3.1.5 强度验算 (23)3.1.6 稳定验算 (24)3.1.7 局部稳定验算 (24)3.1.8 支墩计算的补充说明 (24)2.2.11 混凝土基础及地基 (25)3.2.2 地基计算 (25)3.2.3 混凝土基础 (25)6 悬空支架- 预留孔穿销法 (26)3.3.3 盖梁底模支撑纵、横梁的计算 (26)3.2.4 施工荷载计算 (26)3.2.5 纵向分配梁计算 (26)3.2.6 横梁计算 (27)3.3.4 销轴计算 (27)4.3 销轴抗弯计算 (28)4.4 销轴抗剪计算 (28)4.5 合成应力 (28)3.3.5 墩身混凝土局部受压计算 (28)7 悬空支架- 抱箍法 (28)4.1.5 螺栓直径的选择 (29)4.1.6 螺栓孔距及抱箍高度的确定 (29)4.1.7 抱箍耳板宽度的确定 (29)4.1.8 抱箍板厚的确定 (29)7.4.1 从截面受拉方面考虑 (29)7.4.2 从截面受剪方面考虑 (29)4.1.9 抱箍耳板厚度确定 (30)4.1.10 连接板焊缝计算 (30)8 悬空支架- 预设牛腿法 (30)8.1 牛腿设计计算 (31)2.7 预埋钢筋计算 (31)2.2.12 预埋筋承载力计算 (31)2.2.13 预埋筋锚固长度的计算 (31)2.8 预埋钢板厚度的计算 (31)9 悬空支架- 三角托架 (31)2.3.12 三角托架及其使用材料 (31)2.4.8 纵向分配梁 (32)2.4.9 主横梁 (32)2.4.10 落梁楔块 (32)2.4.11 三角托架 (32)2.4.12 预埋牛腿 (32)2.3.13 施工荷载的计算 (34)3.5 混凝土荷载 (34)3.6 模板荷载 (34)3.7 内外模桁架或支架 (34)3.8 临时荷载 (34)2.3.14 纵向分配梁计算 (34)3.1.9 箱梁腹板位置纵向分配梁 (34)3.1.10 箱梁底板位置纵向分配梁计算 (35)3.1.11 翼板下面纵向分配梁 (35)2.3.15 主横梁计算 (35)3.2.4 中间位置主横梁检算 (35)3.2.5 靠近墩身位置主横梁检算 (36)2.3.16 砂桶计算 (36)2.3.17 托架计算 (36)3.3.6 托架水平撑 (37)3.3.7 托架斜撑 (37)3.3.8 水平撑牛腿 (37)3.3.9 斜撑牛腿 (37)10 悬空支架- 简支托梁 (38)3.2.7 简支托梁及其使用材料 (38)4.6 横向分配梁 (38)4.7 简支纵梁 (38)4.8 落梁楔块 (38)3.2.8 横向分配梁计算 (39)3.2.9 纵梁计算 (39)3.2.10 横向托梁 (39)3.2.11 牛腿检算 (39)11 补充说明 (40)附表一:支架施工常用的立杆(临时支墩)材料 (41)附表二:支架施工常用的分配梁(横纵梁)材料 (42)附件三:预应力筋单双向张拉(非对称)的伸长值计算 (44)1 张拉伸长值的重要性 (44)2 后张法预应力筋理论伸长值计算公式说明 (44)2.1 预应力筋伸长值计算的分段原则 (44)2.2 AB 段截面拉力、截面平均拉力和伸长值 (44)2.2.14 CD 段截面平均拉力和伸长值 (45)2.2.15 预应力筋张拉施工总伸长值计算 (45)3 对不同张拉方式伸长值计算实例 (45)2.3.18 单向张拉实例 (46)2.3.19 双向张拉实例 (46)4 理论伸长值与设计图纸数值偏差的原因 (48)5 理论伸长值与实际伸长值偏差的原因 (48)6 伸长值计算补充说明 (48)1 支架在桥梁施工的用途支架在桥梁的施工方面有着比较广泛的作用,可以作为现浇梁、盖梁施工的主要承力结构,墩身施工的工作平台,内模的横(竖)向支撑系统,施工人员下上的通行斜道,材料、机具运输的吊装设施等等。
吊装计算
常用起重索具、吊具计算一、钢丝绳计算1.钢丝绳实际受力计算当被起吊物体重量一定时,钢丝绳与铅垂线的夹角a 愈大,吊索所受的拉力愈大;或者说,吊索所受的拉力一定时,起重量随着a 角的增大而降低。
(1-1)P ——每根钢丝绳所受的拉力(N ); Q ——起重设备的重力(N ); n ——使用钢丝绳的根数; a ——钢丝绳与铅垂线的夹角。
2.钢丝绳绳径选择选择钢丝绳直径时,一般可根据钢丝绳受到的拉力(即许用拉力P= QncosaP ),求出钢丝破断拉力总和ΣS 0,再查表找出相应的钢丝绳直径。
如所用的是旧钢丝绳,则以上所求得的许用拉力P 应根据绳的新旧程度,乘以0.4~0.7的系数。
详见下表1。
钢丝绳的容许拉力可按下式计算: (1-2)式中P ——钢丝绳的容许拉力(kN ); ΣS 0——钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN );a ——考虑钢丝绳之间荷载不均匀系数,对6×19、6×37、6×61钢丝绳,a 分别取0.85、0.82、0.80;K ——钢丝绳使用安全系数。
见下表2 表1钢丝绳合用程度判断表P = a ΣS 0 K表2 钢丝绳的安全系数3.钢丝绳的选用钢丝绳在相同直径时,股内钢丝越多,钢丝直径越细,则绳的挠性也就愈好,易于弯曲;但细钢丝捻制的绳不如粗钢丝捻制的绳耐磨损。
因此,不同型号的钢丝绳,其使用范围也有所不同。
6×19+1钢丝绳一般用作缆风绳、拉索,即用于钢绳不受弯曲或可能遭受磨损的地方;6×37+1钢丝绳一般用于绳子承受弯曲场合,常用于滑轮组中,作为穿绕滑轮组起重绳等;6×61+1钢丝绳用于滑轮组和制作千斤绳(吊索)以及绑扎吊起重物等。
4.钢丝绳选取中的经验公式(1).在施工现场缺少钢丝破断拉力数据时,也可用经验公式近似估算的方法:当公称抗拉强度为1400 Mpa时,ΣS0=428d2当公称抗拉强度为1550 Mpa时,ΣS0=474d2当公称抗拉强度为1700 Mpa时,ΣS0=520d2当公称抗拉强度为1850 Mpa时,ΣS0=566d2当公称抗拉强度为2000 Mpa时,ΣS0=612d2式中ΣS0——钢丝绳的破断拉力,N;d——钢丝绳的直径,mm。
桥梁计算(常用的计算方法)
桥梁计算(常用的计算方法)***桥梁仿真单元类型 (1)一、建议选用的单元类型 (1)二、常见桥梁连接部位 (2)三、桥梁基础的处理方式 (2)***桥梁常见模型处理 (2)一、桥梁中常用的模型可以用相应的单元 (2)二、桥梁建模要综合运用各种合适的单元 (3)三、选用合适的分析方法 (3)施加预应力的方式 (3)一、预应力的模拟方式 (3)二、建立预应力的模型 (5)***土弹簧的模拟 (5)***混凝土的模拟 (5)工况组合 (6)一、典型的荷载工况步骤 (6)二、存储组合后的荷载工况 (6)风荷载的确定 (7)地震波的输入 (7)初应力荷载 (8)Ansys可采用两种方法来实现铰接: (8) AUTOCAD模型输入 (9)用ANSYS作桥梁计算十三(其他文件网格划分) (12)(一)时间选项 (13)(二)子步数和时间步大小 (13)(三)自动时间步长 (14)(四)阶跃或递增载荷 (14)关于阶跃载荷和逐渐递增载荷的说明: (14)一、用于动态和瞬态分析的命令 (14)二、非线性选项 (14)三、输出控制 (15)重新启动一个分析 (16)一、重启动条件 (16)二、一般重启动的步骤 (17)三、边界条件重建 (17)在Ansys单元库中,有近200种单元类型,在本章中将讨论一些在桥梁工程中常用到的单元,包括一些单元的输人参数,如单元名称、节点、自由度、实常数、材料特性、表面荷载、体荷载、专用特性、关键选项KEYOPl等。
***关于单元选择问题这是一个大问题,方方面面很多,主要是掌握有限元的理论知识。
首先当然是由问题类型选择不同单元,二维还是三维,梁,板壳,体,细梁,粗梁,薄壳,厚壳,膜等等,再定义你的材料:各向同性或各向异性,混凝土的各项’参数,粘弹性等等。
接下来是单元的划分与网格、精度与求解时间的要求等选择,要对各种单元的专有特性有个大概了解。
使用Ansys,还要了解Ansys的一个特点是笼统与通用,因此很多东西被掩盖到背后去了。
桥梁结构计算汇总
混凝土等级f cu,k =50MPa 支座恒载竖向反力R 1=5514KN 支座汽车活载竖向反力R 2=1464KN 支座人群活载竖向反力R 3=0KN 摩擦力H 1=275.7KN 取0.05倍恒载反力支座垫石高度ε=100mm 支座中心至梁端距离e=680mm 支座垫石宽度b=1200mm 牛腿高度h=1200mm 验算截面宽度B=b+2e=2560mm计算重要性系数γ0=1水平筋(N4,N5)直径D 1=28mm 水平筋根数n 1=25斜筋(N1-N3)直径D 2=28mm 斜筋根数n 2=50箍筋直径D3=16mm 箍筋肢数n3=6箍筋间距s v =200mm 钢筋抗拉强度设计值f sd =280Mpa 混凝土轴心抗压强度设计值f cd =22.4MPa 混凝土轴心抗拉强度设计值f td = 1.83MPa 相对界限受压区高度ξb =0.56普通钢筋合力点a s '=a s =50mm承载能力极限组合组合竖向反力R=1.2R 1+1.4R 2+1.4*0.8R 3=8666.4KN 组合横向反力H=1.4H 1=386.0KN短期效应组合组合竖向反力R=1.0R 1+0.7R 2+1.0R 3=6538.8KN 组合横向反力H=H 1=275.7KN牛腿结构强度验算1、输入区:2、计算区长期效应组合组合竖向反力R=1.0R 1+0.4R 2+0.4R3=6099.6KN组合横向反力H=H1=275.7KN(1)竖截面a-b验算:竖截面a-b倾斜角θ1=0rad承载能力短期长期轴力N1=H=386.0275.7275.7KN剪力Q1=R=8666.46538.86099.6KN弯矩M1=Re+H(h/2+ε)6163.34639.44340.7KN.m换算钢筋面积A s1=37163.9mm2(2)最弱斜截面a-d验算:tan(2θ)=2RH/(3Re+3Hε+2Hh)= 1.111最弱截面θ2=0.4190rad承载能力短期长期轴力N2=Rsinθ2+Hcosθ2=3878.22911.92733.2KN剪力Q2=Rcosθ2-Hsinθ2=7759.85861.15459.9KN弯矩M2=R(e+h/2tgθ2)+H(h/2+ε)=8479.06386.55970.5KN.m换算钢筋面积A s2=42806.0(3)45度斜截面a-c验算:斜角θ3=0.7854rad按桥工书本算总拉力Z=R/cos45°=12256.1KN换算钢筋面积A s3=42525.73、输出区按偏心受拉构件进行验算(规范5.4.2)(1)竖截面a-b验算:判断大小偏心偏心距e0=M1/N1=15968.0mm截面有效高度h0=(h-a s)/cosθ1=1150mm大偏心受拉混凝土受拉高度x=(f sd A s1-γ0N1)181.5<ξb h0=644界限受压高度满足/f cd B=>2a s'=100满足计算条件抗拉承载能力=f cd Bx(h0-x/2)=11022.3>γ0N1(e0-h0/2)=5941.4抗拉强度满足抗剪承载能力尺寸要求=10616.78>γ0Q1=8666.4截面尺寸满足0.50*10-3*α2f td bh0=2693.76<γ0Q1=8666.4需进行配筋计算抗剪承载能力=9798.4>γ0Q1=8666.4抗剪强度满足裂缝计算受拉钢筋应力σss=N1e/A s(h0-a s')=103.8MPa构件裂缝W fk=0.120mm<0.2裂缝宽度满足(2)最弱斜截面a-d验算:判断大小偏心偏心距e0=M2/N2=2186.3mm截面有效高度h0=(h-a s)/cosθ2=1258.9mm小偏心受拉混凝土受拉高度x=(f sd A s2-γ0N2)208.9<ξb h0=677.0界限受压高度满足/f cd B=>2a s'=100满足计算条件抗拉承载能力=f cd Bx(h0-x/2)=13831.9>γ0N2(e0-h0/2)=6037.9抗拉强度满足抗剪承载能力尺寸要求=11621.94>γ0Q2=7759.8截面尺寸满足0.50*10-3*α2f td bh0=2948.796<γ0Q2=7759.8需进行配筋计算抗剪承载能力=8895.6>γ0Q2=7759.8抗剪强度满足裂缝计算受拉钢筋应力σss=N2e/A s(h0-a s')=87.6MPa构件裂缝W fk=0.099mm<0.2裂缝宽度满足(3)45度斜截面a-c验算:近似按轴心受拉构件验算抗拉承载力=11907.2<12256.1抗拉强度不满足受拉钢筋应力σss=N/A s3=217.5MPa构件裂缝W fk=0.215mm>0.2裂缝宽度不满足。
常用结构计算方法汇编之桥梁工程:吊装(预埋螺栓、吊环)计算
常用结构计算方法汇编之桥梁工程:吊装(预埋螺栓、吊环)计算7 吊装(预埋螺栓、吊环)7.1 设计原则吊环设置均应通过计算,并应遵循以下原则:⑴ 吊环采用I 级钢制作,严禁使用冷加工钢筋,以防脆断;⑵ 作吊环计算采用容许应用值,在构件自重标准值作用下,吊环的拉应力不大于50N/mm 2(起吊时的动力系数已考虑在内);⑶ 每个吊环按2个截面计算,当在一个构件上设有4个吊环时,计算时仅考虑3个吊环同时发挥作用;⑷ 吊环应尽可能按构件重心对称布置,使其受力均匀。
7.2 吊环计算7.2.1 吊环强度计算吊环的应力可按下式计算:nAQ =σ≤][σ (3.7-1)式中:σ ——吊环拉应力(N/mm 2);n ——吊环的截面个数,一个吊环时为2;二个吊环时为4;四个吊环时为6; A ——一个吊环的钢筋截面面积(mm 2);Q ——构件的重量(N);][σ ——吊环的允许拉应力,一般取不大于50N/mm 2(已考虑超载系数、吸附系数、动力系数、钢筋弯折引起的应力集中系数、钢筋角度影响系数等)。
一个吊环可起吊的重量可按下式计算:2205.784][2d d Q ==πσ (3.7-2)除个别小型块状构件外,多数构件是用2个或4个吊环,且为对称布置,在此情况下应考虑吊绳斜角的影响,则一个吊环可起吊的重量按下式计算:αsin 5.7820d Q = (3.7-3)式中:0Q ——一个吊环起吊的重量(N);d ——吊环直径(mm);][σ ——吊环的允许拉应力,取50N/mm 2;α ——吊绳起吊斜角(°)。
由式(3.7-3)算出吊环直径与构件重量的关系列于表3.7-1中,可供选用。
表3.7-1 吊环规格及可吊构件重量选用表可吊构件重量(kN)吊绳垂直吊绳斜角45° 吊绳斜角60° 吊环直径d (mm) 1个吊环2个吊环 4个吊环2个吊环4个吊环2个吊环4个吊环吊环露出混凝土面高度(mm) 6 2.83 5.65 8.48 4.00 5.99 4.89 7.34 50 85.02 10.05 15.07 7.11 10.66 8.70 13.05 50 10 7.85 15.70 23.55 11.10 16.65 13.60 20.39 50 12 11.30 22.61 33.91 15.99 23.98 19.58 29.37 60 14 15.39 30.77 46.16 21.76 32.64 26.65 39.97 60可吊构件重量(kN)吊绳垂直吊绳斜角45° 吊绳斜角60° 吊环直径d (mm) 1个吊环2个吊环 4个吊环2个吊环4个吊环2个吊环4个吊环吊环露出混凝土面高度(mm) 16 20.10 40.19 60.29 28.42 42.63 34.81 52.21 70 18 25.43 50.87 76.30 35.97 53.95 44.05 66.08 70 20 31.40 62.80 94.20 44.41 66.61 54.39 81.58 80 2237.99 75.99 113.98 53.73 80.60 65.81 98.71 90 2549.06 98.13 147.19 69.38 104.08 84.98 127.47 100 2861.54 123.09 184.63 87.04 130.55 106.60 159.90 110 3280.38 160.77 241.15 113.68 170.52 139.23 208.84 120 36101.74 203.47 305.21 143.88 215.81 176.21 264.32 140 40 125.60 251.20 376.80 177.63 266.44 217.55 326.32 150 在钢筋骨架(钢筋笼)起吊、安装、预制构件运输、吊装,以及施工设备绳索的锚碇中,常需要在结构主筋或构件上配置钢筋吊环,有的设计在配筋时已设置,有的则是施工单位根据需要设置,虽都属辅助、临时使用性质,但都必须做到安全可靠。
(整理)吊环计算
吊环计算
1、荷载计算
以m 25空心板梁最大梁重计算,边跨边板混凝土数量为:预制50C 混凝土+封端50C 混凝土35.19m =,钢筋混凝土容重取3/26m KN ,最大梁重为:KN G 507265.19=⨯=,4个吊环受力,安全系数取0.2,单个吊环受力:KN G 2544
0.25071=⨯=。
2、吊环结构及吊环布置
图中尺寸单位以mm 计,单个吊环长度3m ,采用mm 28φ钢筋制作,弯钩沿梁纵向布置于支座位置处6N 与7N 钢筋中间。
3、受力计算
单个吊环受力钢筋为2根,单根钢筋受力KN F 1272
254==,235HPB 钢筋抗拉强度设计值取2/200mm N f y =,
计算得最小钢筋截面2
3
635200
10127mm f F A y =⨯==,最小钢筋直径mm mm R D 282.1463522<=⨯=⨯=π,符合要求。
4、锚固深度计算
根据《混凝土结构设计规范》(2010-GB 50010)第11.3.8-条基本锚固长度计算公式:
d f f l t y
ab α=
式中:ab l -受拉钢筋的基本锚固长度;
y f -钢筋抗拉强度设计值,取2002/mm N ;
t f -混凝土轴心抗拉强度设计值,梁体混凝土C50,
取2/89.1mm N ;
d -锚固钢筋直径;
α-锚固钢筋外形系数,取16.0。
计算得锚固长度:m m mm l ab 05.1474.04742889.120016.0<==⨯⨯=,符合要求。
常用结构计算方法汇编之桥梁工程:脚手架计算
130 0.396 0.391 0.386 0.381 0.376 0.371 0.367 0.362 0.357 0.353
140 0.349 0.344 0.340 0.336 0.332 0.328 0.324 0.320 0.316 0.312
150 0.308 0.305 0.301 0.298 0.294 0.291 0.287 0.284 0.281 0.277
2 脚手架计算
2.1 碗扣式脚手架
2.1.1 荷载及其组合 ⑴ 荷载分类
① 作用于脚手架和模板支架上的荷载,分为永久荷载(恒荷载)和可变荷载(活荷载) 两类。
② 脚手架的永久荷载,一般包括下列荷载:
a 组成脚手架结构的杆系自重,包括:立杆、纵向横杆、横向横杆、斜杆、水平斜 杆、八字斜杆、十字撑等自重;
35
λ
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
160 0.274 0.271 0.268 0.265 0.262 0.259 0.256 0.253 0.251 0.248
170 0.245 0.243 0.240 0.237 0.235 0.232 0.230 0.227 0.225 0.223
180 0.220 0.218 0.216 0.214 0.211 0.209 0.207 0.205 0.203 0.201
10 0.974 0.971 0.968 0.966 0.963 0.960 0.958 0.955 0.952 0.949
20 0.947 0.944 0.941 0.938 0.936 0.933 0.930 0.927 0.924 0.921
30 0.918 0.915 0.912 0.909 0.906 0.903 0.899 0.896 0.893 0.889
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7 吊装(预埋螺栓、吊环)
7.1 设计原则
吊环设置均应通过计算,并应遵循以下原则:
⑴ 吊环采用I 级钢制作,严禁使用冷加工钢筋,以防脆断;
⑵ 作吊环计算采用容许应用值,在构件自重标准值作用下,吊环的拉应力不大于50N/mm 2(起吊时的动力系数已考虑在内);
⑶ 每个吊环按2个截面计算,当在一个构件上设有4个吊环时,计算时仅考虑3个吊环同时发挥作用;
⑷ 吊环应尽可能按构件重心对称布置,使其受力均匀。
7.2 吊环计算
7.2.1 吊环强度计算
吊环的应力可按下式计算:
nA
Q =σ≤][σ (3.7-1)式中:
σ —— 吊环拉应力(N/mm 2);
n —— 吊环的截面个数,一个吊环时为2;二个吊环时为4;四个吊环时为6; A —— 一个吊环的钢筋截面面积(mm 2);
Q —— 构件的重量(N);
][σ —— 吊环的允许拉应力,一般取不大于50N/mm 2(已考虑超载系数、吸附系数、
动力系数、钢筋弯折引起的应力集中系数、钢筋角度影响系数等)。
一个吊环可起吊的重量可按下式计算:
2205.784
][2d d Q ==πσ (3.7-2)除个别小型块状构件外,多数构件是用2个或4个吊环,且为对称布置,在此情况下应考虑吊绳斜角的影响,则一个吊环可起吊的重量按下式计算:
αsin 5.7820d Q = (3.7-3)
式中:
0Q —— 一个吊环起吊的重量(N);
d —— 吊环直径(mm);
][σ —— 吊环的允许拉应力,取50N/mm 2;
α —— 吊绳起吊斜角(°)。
由式(3.7-3)算出吊环直径与构件重量的关系列于表3.7-1中,可供选用。
表3.7-1 吊环规格及可吊构件重量选用表
可吊构件重量(kN)
吊绳垂直 吊绳斜角45° 吊绳斜角60° 吊环直径d (mm) 1个吊环 2个吊环 4个吊环2个吊环4个吊环2个吊环4个吊环 吊环露出
混凝土面高度
(mm) 6 2.83 5.65 8.48 4.00 5.99 4.89 7.34 50 8
5.02 10.05 15.07 7.11 10.66 8.70 13.05 50 10 7.85 15.70 23.55 11.10 1
6.65 13.60 20.39 50 12 11.30 22.61 33.91 15.99 23.98 19.58 29.37 60 14 15.39 30.77 46.16 21.76 32.64 26.65 39.97 60
可吊构件重量(kN)
吊绳垂直 吊绳斜角45° 吊绳斜角60° 吊环直径d (mm) 1个吊环 2个吊环 4个吊环2个吊环4个吊环2个吊环4个吊环 吊环露出
混凝土面高度
(mm) 16 20.10 40.19 60.29 28.42 42.63 34.81 52.21 70 18 25.43 50.87 76.30 35.97 53.95 44.05 66.08 70 20 31.40 62.80 94.20 44.41 66.61 54.39 81.58 80 22
37.99 75.99 113.98 53.73 80.60 65.81 98.71 90 25
49.06 98.13 147.19 69.38 104.08 84.98 127.47 100 28
61.54 123.09 184.63 87.04 130.55 106.60 159.90 110 32
80.38 160.77 241.15 113.68 170.52 139.23 208.84 120 36
101.74 203.47 305.21 143.88 215.81 176.21 264.32 140 40 125.60 251.20 376.80 177.63 266.44 217.55 326.32 150
在钢筋骨架(钢筋笼)起吊、安装、预制构件运输、吊装,以及施工设备绳索的锚碇中,常需要在结构主筋或构件上配置钢筋吊环,有的设计在配筋时已设置,有的则是施工单位根据需要设置,虽都属辅助、临时使用性质,但都必须做到安全可靠。
7.2.2 吊环抗拔力计算
吊环抗拔力按下式计算:
N ≥2
0KQ (3.7-4)式中:
N —— 抗拔力,按式(3.7-5)计算;
K —— 安全系数,大于等于4;
0Q —— 一个吊环起吊的重量kN 。
w dL N τπ= (3.7-5)
式中:
w τ —— 混凝土与钢筋表面的粘结强度,0.3~0.2=w τMPa ,取5.2=w τMPa ;d —— 吊环直径;
L —— 钢筋锚固长度;
将式(3.7-5)代入式(3.7-4)可得,钢筋锚固长度为:
L ≥w
d KQ τπ20 (3.7-6)7.2.3 吊环局部承压计算
吊环局部承压按下式计算:
bd
Q K d 0≤cd f (3.7-7)式中:
d K —— 动力系数,5.1=d K ;
0Q —— 一个吊环起吊的重量,kN ;
d —— 吊环直径,mm ;
b —— 吊钩宽度, mm ;
cd f —— 钢材局部承压强度设计值,215=cd f MPa 。
7.3 计算实例
墩柱基础吊环的设置:由于基础需用吊车吊装,施工时应预埋吊环,每基础设置4个吊环,吊环位于基础顶面四角对角线上,距四角200mm 的位置,吊装时让钢丝绳与基础顶面成60°角。
吊装用的钢丝绳、吊环的选用:以2号墩柱基础为计算依据。
⑴ 2号墩柱基础重量:
体积:2号墩柱基础体积经计算为:11.536m 3
重量:11.536×25=288.4kN(钢筋砼按25kN/m 3计算)
⑵ 钢丝绳选用:吊装时采用4根钢丝绳起吊,考虑到施工中可能出现的不利因素,为偏于安全起见,考虑基础重量由3根钢丝绳承担,则每根钢丝绳承受的重量为284.4÷3=94.8kN ,钢丝绳安全系数取6,则选用6×19,直径为34.0mm 的钢丝绳,其钢丝破断拉力总和N =594.3kN 。
594.3÷6=99.05kN >94.8kN ,满足要求!
⑶ 吊环的计算(考虑3个吊环受力)
① 强度计算选钢筋直径:
222095.20360sin 5.235sin 5.782
62d d d Q n Q =×=×==o α 式中:
Q —— 2号墩柱基础重量,4.288=Q kN=288400N ;
d —— 受力钢筋直径,mm 2。
故6.3795
.203==Q d mm ,吊环选用φ40mm 钢筋。
或查表3.7-1,选用吊环直径40mm ,当吊绳斜角36°,4个吊环可起吊构件重量326.32kN ,大于288.4kN ,可以满足起吊要求。
② 抗拔力计算:
吊环直径d =40mm ,一个吊环起吊的重量5.10960sin /8.940==o Q kN
由式(3.7-6)得L ≥1.6975
.2402105.109423
0=××××=πτπw d KQ mm 吊环钢筋锚固长度为697.1mm 即可。
③ 局部承压验算:
吊钩宽度b =50mm
由式(3.7-7)得1.824050105.1095.13
0=×××=bd
Q K d N/mm 2<f cd =215N/mm 2,满足要求!。