箱梁预制台座计算书
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箱梁预制及存放台座设置及验算
1、后张法预应力箱梁台座设置及其验算
1、1台座设置
(1)对台座基础的地基进行加强处理,使台座基底承载力≥150Kpa。
(2)台座基础两端2.0m范围下挖50cm台座基础,宽m,中间基础部分宽m,30cm厚,并布筋浇注C30混凝土;台座部分配置结构钢筋,浇筑20cm厚混凝土,台座顶面采用小石子混凝土调平,并用4x4cm角钢包边,防止边角破坏。底模采用1m宽8mm厚的大块钢板平铺,并且与台座连接成整体。用3m靠尺及塞尺检测平整度,偏差控制2mm以内,确保钢板接缝严密、光滑平顺。台座施工预留模板对拉螺栓孔间距50cm。
(3)箱梁采用两台50t龙门吊起吊。在梁底台座预留吊装孔,吊点位置距梁端1m。20m和25m 预制箱梁共用台座设置4个吊装孔洞。
(4)为了保证桥梁平顺,在20m(25m)箱梁台座跨中设向下13mm的预拱度,从跨中向梁端按抛物线过渡设置。施工时可根据实际情况进行适当调整。
(5)预制台座间距为3m,以便吊装模板。
1.2台座受力验算
按25m箱梁对台座受力进行验算。
单片箱梁重量=×2.6=t。
模板重量=12t,
小箱梁底面面积为:1×24.84=24.84m2,
则台座所受压强=(70.915+12)×1000×10/2434MPa,小于台座强度30MPa。
张拉完毕后受力面积取2 m2,则台座所受压强=(+12)×10×1000/2=0.42MPa,小于台座强度30MPa。
台座两端地基承载力压强需达到0.42 MPa×1/(2×=Kpa。施工时夯实地基并铺设碎石垫层使其满足要求。
2、箱梁存梁区台座设计及验算
箱梁存梁区台座设计
台座枕梁采用C30混凝土(计算中枕梁视为刚性构件),箱梁存梁用枕梁尺寸为0.8m×0.4m ×m见下图:(验算以25米箱梁进行验算,其余20米箱梁的存梁用枕梁采用同25米箱梁存梁用枕梁相同的结构), 25米箱梁最大一片砼方量为m3,钢筋砼比重取26KN/m3,最高放置两层,则存梁荷载F=2×26×2/2=KN。
2.2地基承载力计算
地基承载力为:f
a =(P
1
+P
2
)/A
=(+××××2))
=KPa
其中:P
1
——25米箱梁重量;
P
2
——枕梁自重;
A——枕梁底面积;
处理地基,承载力达到300Kpa以后进行枕梁砼的浇筑。
2.3枕梁强度验算
(1)计算枕梁截面特性
①枕梁截面惯性矩
如图建立坐标系xoy,则矩形组合体的形心距地面距离y1为:A1=80×40=3200cm2 a1=20cm
A2=40×30=1200cm2 a2=55cm
y1=(A1*a1+A2*a2)/(A1+A2)
=
距上图,则惯性矩为:I
X =(Be
1
3-bh3+ae
2
3)/3 其中B=80cmy
I
X
3-40×10.53+40×40.53)/3=1554896cm4=15.54896×10-3 m4
截面抵抗距W=I/ e
2
=15.54896×10-3 m405=×10-3 m3
②枕梁的截面刚度
由路桥施工计算手册查询:
C30混凝土的弹性模量Ec=3×107KN/m2 (详见路桥施工计算手册P781页)
截面抗弯刚度为E
c
I=3×107×15.54896×10-3
=4KN·m2
(2)按照“倒梁法”计算地基的净反力和基础梁的截面弯矩
倒梁法把基础梁即枕梁当成为固定支座的连续梁,按地面作用以均布反力,对受力进行简化,模型简化图如下:
由结构力学求解器求得如下:
剪力图
弯矩图
由以上计算结果知:M
max =
max
=KN
σ=M
/w=×10-3 m3=Mpa<[σw]=10 Mpa
max
/S =KN/2=0.675 Mpa<[τ]=8 Mpa
τ=Q
max
以上计算可知,枕梁设计安全。
3、先张法预应力空心板张拉台座设置及验算
空心板底模及张拉台座的设置
3
空心板底模基础碾压密实,压实度达到要求后,在其上浇筑cm厚C20混凝土,在底板范围内埋设2根5x5cm槽钢,m。待基础面收光后,铺设5mm厚钢板做空心板底模板。模板与模板之间的连接使用电焊进行满焊,然后用磨光机磨平,测量人员利用全站仪对整个模板面进行整平,确保板底有较好的平整度。
3
预制台设框架式台座,有支撑梁、横梁、横系梁组成框架承受张拉力。支撑梁采用×?10 3.2张拉台座验算
3
取台座绕0点的力矩,并忽略土压力的作用,则平衡力矩Mr=G1L1+G2L2。倾覆力矩Mov=NH1抗倾覆力矩安全系数K应满足以下条件:
K=Mr/Mov
式中G1—台座外伸部分的重力,混凝土容重取26KN/m3
G1=3×3×2.85×26=KN
L1—G1点至O点的水平距离,m
G2—台座部分的重力
G2= (×2+3×××26=KN
L2—G2点至O点的水平距离,m
N—预应力钢筋的张拉力
(n为钢绞线数量,本项目13m空心板中,边板13根钢绞线张拉时应力最大,A为钢绞线面积,根据图纸为140mm2 )
N=fpd×A×n=1260×140×13/1000=KN
H1—N作用点至O点的垂直距离,0.057m
则Mr=G1L1+G2L2=×+×=
倾覆力矩Mov=NH1=×0.057=
抗倾覆力矩安全系数