0#块托架计算.

一、设计依据 1、XX施工图设计

2、钢结构设计规范GB50017-2003 3、XX施工图

三、0#块及1#块梁体设计情况

1、0#块长度为6.0m，混凝土方量为162.4 m3，节段重量为430.4t。0#块中心处高度为4.60m，边截面高度为4.459m；墩身外箱梁长度为1.0m，此腹板厚度由100cm变化至70cm，底板厚度由80cm变化至60cm，顶板厚度由50变化至30cm。

2、1#块长度为3.0m，砼方量为80.8 m3，节段重量为210.2t；梁中心高度变化由4.459m至4.061m；腹板厚度为70cm，底板厚度由58.3变化至53.5cm，顶板厚度为30cm。

三、托架设计情况

1、托架：采用三角托架，通过墩身施工时预埋预埋件和预留孔；三角托架墩身每侧设计8个；托架采用槽钢［28b与槽钢［22b焊接成桁架形式。安装时底部焊接在预埋件上、顶板通过安装精轧钢筋对拉固定。

2、横(垫)梁采用I36a工字钢双拼；前横(垫)梁端为调整高度支垫2I50a工字钢。

3、底模采用挂篮底模钢模板，模板重量为90kg/㎡；底模下纵梁利用挂篮底模纵梁I22a工字钢。

4、挂篮外侧模支撑梁采用I22a工字钢双拼，支撑梁直接铺设在横(垫)

梁上。

四、计算假定

⑴托架承受墩身外0#及1#块节段总荷载

⑵设计计算中假定荷载传递过程:顶板砼、内模架、底板砼通过底模传递给底模纵梁；腹板砼通过底模直接传递给底模纵梁；底模纵梁将荷载传递给横(垫)梁；翼缘板砼通过外模架传递给外模架支撑梁、再传递给横(垫)梁；横(垫)梁传递给三角托架；三角托架传递给墩身。

五、计算荷载

⑴ 钢筋混凝土容重：2.60t/m3 ⑵ 内模架荷载：0.2t/㎡ ⑶ 外模荷载：1.0t/m（单侧）

⑷ 倾倒混凝土时产生的冲击荷载：4.0kpa =0.4t/m2 ⑸ 施工及人群荷载：1.5Kpa=0.15t/m2 六、钢材容许应力

由于为临时结构可以按上述表提高20-30%利用，则Q235钢弯曲应力采用170Mpa，轴向应力160Mpa，剪应力采用100Mpa。

七、节段断面

（1）0#块外跟部断面

翼缘板A1=A9=1.438㎡

腹板A2=4.356㎡、A5=5.98㎡、A8=4.844㎡ 顶板A3=A6=4.277㎡ 底板A4=A7=6.368㎡

总断面积A=A1+…+A9=39.35㎡ （2）1#块后断面

翼缘板A1=A9=1.438㎡

腹板A2=2.95㎡、A5=3.12㎡、A8=3.30㎡ 顶板A3=A6=3.023㎡ 底板A4=A7=4.596㎡

总断面积A=A1+…+A9=27.48㎡

（3）1#块前断面

翼缘板A1=A9=1.438㎡

腹板A2=2.668㎡、A5=2.843㎡、A8=3.015㎡ 顶板A3=A6=3.057㎡ 底板A4=A7=4.233㎡

总断面积A=A1+…+A9=25.982㎡ 七、托架检算

1、底模纵梁计算（按后截面计算偏于安全）

工字钢I22a: Wx=309cm3；Ix=3400cm4 ；A=42cm2；g=33kg/m； (1)腹板下纵梁检算 ①荷载

0#块截面处q=2.6*5.98+0.4*1=15.95t/m 1#块后截面处q=2.6*3.12+0.4*0.7=8.39t/m 1#快前截面处q=2.6*2.843+0.4*0.7=7.68t/m ②简化计算模型：

③纵梁弯矩图（单位：t·m）

由图知最大弯矩Mmax=16.80t·m

则应力：σ=Mmax/Wx=16.80×105/（309*5）=1087kg/cm2＜1700 kg/cm2 满足要求

④纵梁剪力图（单位：t）

由图中知最大剪力Qmax=19.98t

QSx19.98103177.7应力350kg/cm2<800kg/cm2

Ixd34000.754支点反力R1=19.98t；R2=16.30t （2）底板下纵梁计算

底板下纵梁布置间距为80cm，承受荷载由（底板砼+顶板砼+内模荷载0.2*0.8=0.16t/m+倾倒砼荷载=0.4*0.8=0.32 t/m +施工荷载=0.15*0.8=0.12 t/m）,取单根计算。

①荷载

0#块截面处q=2.6*（0.6+0.9）*0.8+0.16+0.32+0.12=3.72t/m 1#块后截面处q=2.6*（3.023+4.60）/10+0.16+0.32+0.12=2.58t/m 1#快前截面处q=2.6*(3.057+4.233)/10+0.16+0.32+0.12=2.50t/m ②简化计算模型：

荷载：t/m 长度：m

③纵梁弯矩图（单位：t·m）

由图知最大弯矩Mmax=5.17t·m

则应力：σ=Mmax/Wx=5.17×105/309=1673kg/cm2＜1700 kg/cm2 满足要求

④纵梁剪力图（单位：t）

由图中知最大剪力Qmax=5.65t

QSx5.99103177.7应力417kg/cm2<1000kg/cm2

Ixd34000.754支点反力R1=5.65t；R2=5.12t 2、横（垫）梁计算

工字钢I36a Wx=875cm3；Ix=25760cm4 ；S=508.8cm3；d=10mm ⑴后横（垫）梁计算 ① 荷载 A:翼缘板荷载

翼缘板荷载通过外模传递给外模支撑梁，支撑梁再传递给横梁；假设后横垫梁承受0#块3.0m+1#块1.0m共计4.0m段荷载，则 砼荷载=2.6*1.438*4=15.0t 外模荷载=1.0*4=4.0t 倾倒砼产生荷载=0.4*4=1.6t 施工及人群荷载=0.15*4=0.6t 共计G=15+4+1.6+0.6=21.2t

按2组支撑梁平均分配，则每组支撑梁传递给横垫梁荷载： F=21.2/2+0.033*4*2=10.9t B:腹板荷载

由腹板下纵梁计算知，单根腹板纵梁传递给横垫梁荷载： F=19.98/4=5.0t C:底板荷载

由底板下纵梁计算知，单根底板纵梁传递给横垫梁荷载： F=5.65t ② 简化计算模型

假设三角托架作为支点，腹板下2组简化成1个支点，按多跨连续梁计算，则模型如下：

③弯矩图（单位：t·m）

由图知最大弯矩Mmax=38.38t·m

则应力：σ=Mmax/Wx=38.38×105/（2*875）=2193kg/cm2＞1700 kg/cm2 满足要求

④剪力图（单位：t）

由图中知最大剪力Qmax=31.80t

QSx31.80103508.8应力513kg/cm2<1000kg/cm2

Ixd157601.02支点反力R1=R5=27.2+31.8=59t；R2=R4=11.29+6.03=17.32t； R3=26.96×2=53.92t；

⑵前横（垫）梁计算

③ 荷载 A:翼缘板荷载

翼缘板荷载通过外模传递给外模支撑梁，支撑梁再传递给横梁；假设后横垫梁承受1#块2.0m共计2.0m段荷载，则 砼荷载=2.6*1.438*2=7.5t 外模荷载=1.0*2=2.0t 倾倒砼产生荷载=0.4*2=0.8t 施工及人群荷载=0.15*2=0.3t 共计G=7.5+2+0.8+0.3=10.6t

按2组支撑梁平均分配，则每组支撑梁传递给横垫梁荷载： F=10.6/2+0.033*2*2=5.43t B:腹板荷载

由腹板下纵梁计算知，单根腹板纵梁传递给横垫梁荷载： F=16.30/4=4.10t C:底板荷载

由底板下纵梁计算知，单根底板纵梁传递给横垫梁荷载： F=5.12t ④ 简化计算模型

假设三角托架作为支点，腹板下2组简化成1个支点，按多跨连续梁计算，则模型如下：

（长度：m ；荷载：t）

③弯矩图（单位：t·m）

由图知最大弯矩Mmax=20.16t·m

则应力：σ=Mmax/Wx=38.38×105/（2*875）=1152kg/cm2＜1700 kg/cm2 满足要求

④剪力图（单位：t）

由图中知最大剪力Qmax=22.07t

QSx22.07103508.8应力356kg/cm2<1000kg/cm2

Ixd157601.02支点反力R1=R5=19.06+19.61=38.67t；R2=R4=10.09+11.73=21.82t； R3=22.07*2=44.14t；

3、三角托架计算

槽钢28b： Wx=366cm3；Ix=5130cm4 ；A=45.6cm2； 槽钢22b： Wx=234cm3；Ix=2571cm4 ；A=36.2cm2；

由横梁剪力图知：三角托架最外一榀受力最大，故验算此榀最为不利 三角托架内支点荷载：F1=59/2=29.0t；外支点荷载：F2=38.67/2=19.3t

由大型软件MADIS计算空间桁架： ① 计算模型

单位：（力-t，长度-m）

②支点反力

单位：t

由图知：上支点轴向力：N=16.3t；

下支点竖向反力：F=48.3t，轴向反力N=16.3t;

②轴力图（单位：t）

单位：t

由图知竖杆轴力最大：Nmax=28.8t

③ 弯矩图：

单位：t·m

③结构应力图（组合应力）

单位：kg/cm2

由图知：杆件最大应力σ=1095kg/cm2＜1600kg/cm2，满足要求

③挠度计算（Z方向）

单位：mm

计算知节点3处最大挠度f=7.02mm，满足要求。 4、预埋件计算 ⑴底板预埋型钢-I36a

工字钢36a： Wx=875cm3；Ix=15760cm4 ；A=76.3cm2； 由托架计算知预埋件工字钢受到轴力N=16.3t、剪力Q=48.3t 轴向应力σ=N/A=16.3×103/76.3=213 kg/cm2＜1600kg/cm2

QSx48.3103508.8剪应力1560kg/cm2>1000kg/cm2 故采用构造

Ixd157601.0措施加强预埋件（具体见图纸）

⑵Φ32精轧钢筋

上部轴向力N=16.3t<［N］= 2*53.4=106.8t (单根Φ32精轧钢筋的抗拉力N=830×0.8×0.804=534KN=53.4t) 满足要求