最新四肢缀板式钢轨柱计算

四肢缀板式钢轨柱计

算

架桥机拼装支架安全性计算

一、拼装方案说明

桥台与相邻桥墩间作为拼装场地，填土整平，封闭层采用

20cm厚级配碎石。支架基础为50cm厚C35砼，平面尺寸为8.4m×6.34m（两个）。支架采用钢轨压杆（由四根43kg/m钢轨组成），数量为32个，高度6.3m。架桥机主梁拼装完成后整体吊装，其他结构件分别吊装。

二、钢轨柱极限承载力计算

支架采用43kg/m钢轨组成的格构式钢轨柱，总高度为

6.31m。中间用缀板进行连接，缀板高度为0.03m。两端为0.7m×0.7m×0.03m的钢板。整个高度的尺寸为：

(0.03m+1.34m+0.3m+1.33m+0.3m+1.34m

+0.3m+1.34m+0.03m)=6.31m。

钢轨柱断面尺寸如下所示：

绕x、y 轴的回转半径为：

I x’ =√(I’x/A)=51.11mm；

I y’ =√(I’y/A)=21.357mm

四肢格构式轴心受压构件当缀材为缀板时，《钢结构设计规范》规定换算长细比按下式计算：

λox=√(λx2+λ1x2);

λoy=√(λx2+λ2y2)

λx、λy—整个构件对x、y轴的长细比；

λ1x、λ1x—分肢长细比。

1、分肢长细比λ1x、λ1x

λ1x=L o1/i1x=L o1/i x’=1340mm/51.11mm=26.218；

λ2y=L o2/i2y=L o2/i y’=1340mm/21.357mm=62.743;

2、λx、λx

回转半径I x、I y

I x=√[(c/2)2+i1x2]=√[(c/2)2+(i x’)2]

=√[(458/2)2+51.112]=234.634mm；

I y=√[(c/2)2+i2y2]=√[(c/2)2+(i y’)2]

=√[(486/2)2+21.3572]=243.937mm；

(1)两端固定时

λx=0.5L/i x=0.5×6310mm/234.634mm=13.446；

（在yoz平面内两端固定）

λy=0.5L/i2=0.5×6310mm/243.937mm =12.934;

（在xoz平面内两端固定）

(2)一端固定，一段自由

λx=2L/i x=2×6310mm/234.634mm=53.786；

（在yoz平面内两端固定）

λy=2L/i2=2×6310mm/243.937mm=51.735;

（在xoz平面内两端固定）

3、换算长细比λox、λoy

(1)两端固定

λox=√(λx2+λ1x2)=√(13.4462+26.2182)=29.465;

λoy=√(λx2+λ2y2)=√(12.9342+62.7432)=64.062；

(2)一端固定，一段自由

λox=√(λx2+λ1x2)=√(53.7862+26.2182)=59.836;

λoy=√(λx2+λ2y2)=√(51.7352+62.7432)=81.322；

4、极限承载力N

(1)两端固定

λox=29.465，查表知稳定系数φx=0.938;

λoy=64.062，查表知稳定系数φx=0.785

由(N+G自重)/φA≤[σ]知：

φx=0.938时：

N≤0.938×5700×215-(44.653×6.31×9.8×4) =1138.474×103N=1138.474KN;

φx=0.785时：

N≤0.785×5700×215-(44.653×6.31×9.8×4) =950.972×103N=950.972KN;

(2)一端固定，一段自由

λox=59.836; 查表知稳定系数φx=0.808;

λoy=81.322，查表知稳定系数φx=0.679

由(N+G自重)/φA≤[σ]知：

φx=0.808时：

N≤0.808×5700×215-(44.653×6.31×9.8×4) =979.159×103N=979.159KN;

φx=0.679时：

N≤0.679×5700×215-(44.653×6.31×9.8×4) =821.069×103N=821.069KN;

因此：

1、两端如果在yoz和xoz面内固结时，其最大承载力

N=950.972KN;

2、两端如果在yoz和xoz面内一端固定、一端铰接时，其最大承载力N=821.069KN。

三、钢轨柱承载力检算

架桥机拼装重量：4550kN。

架桥机拼装时，可以看作一个悬臂简支梁，每边16根钢轨柱做支撑。

因此，每根钢轨柱承受的荷载F为：

F=4550kN/32=142.188kN≤[N]=821.069KN

符合要求。

四、混凝土基础检算

钢轨柱与混凝土接触面积为：A=0.7m×0.7m=0.49m2;

每根钢轨柱的轴向受力：F=142.188KN;

因此混凝土强度为：

σ= F/A=142.188KN/0.49m2=0.29MPa≤[σ]=9.8MPa。

符合要求。

五、夯填土检算

每侧16根钢轨柱下的填土承载面积为：

A’=(8.4m-3.29m)×6.34m=32.4m2;

填土承受的荷载：

F’=142.188KN×16=2275KN；

填土实测抗压强度为：[σ]=0.43MPa；