系桿拱橋支架計算書

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1、 目 錄 1 編制依據(jù) .......................................................................................................................... 1 2 工程概況 ........................................................................................................................... 1 3 支

2、架方案 .......................................................................................................................... 1 3.1 支架結(jié)構(gòu) ............................................................................................................... 1 3.2 滿堂碗扣支架部分計算 ..........................

3、............................................................. 2 3.2.1 計算參數(shù) ..................................................................................................... 2 3.2.2 模板面板計算 ............................................................................................. 4

4、 3.2.3 支撐木方的計算 ......................................................................................... 5 3.2.4 托梁的計算 ................................................................................................ 5 3.2.5 立桿的穩(wěn)定性計算 .......................................................

5、.............................. 7 3.2.6 基礎承載力計算 ........................................................................................ 8 3.3 門式支架計算 .................................................................................................... 11 3.3.1 跨度 5 米鋼梁計算 ................

6、................................................................ 11 3.3.2 跨度 3.5 米鋼梁計算 .......................................................................... 14 3.3.3 立柱的穩(wěn)定性計算 .................................................................................. 15 3.3.4 基礎承載力計算 .....

7、................................................................................. 16 3.4 拱肋支架布置 ..................................................................................................... 16 0

8、 系桿拱橋支架計算書 1 編制依據(jù) 1、《客運專線鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗收暫行標準》鐵建設 [2005]160 號 2、《鐵路混凝土工程施工技術(shù)指南》 TZ210-2005 3、《無砟軌道 1-44.5m 簡支拱》 4、現(xiàn)場調(diào)查情況。 2 工程概況 （ 1-44.5 米）簡支拱橋橫跨××市南外環(huán)線，緊鄰既有××線。地層自上到下 主要為素填土、粉土、細砂、黏土、粉質(zhì)黏土。下部構(gòu)造采用 24 根直徑 1.5m 鉆孔樁基礎，樁長分別為 49m，50m，承臺為 15.5 × 10.6 × 3m兩個，上設臺身。上部構(gòu)造為 拱梁組合體系，

9、系梁采用雙主梁的縱橫梁體系，主縱梁梁高 1.8m，高跨比 1/24.72m ， 梁寬 1.4m，在端部加厚至 2.4m，橋面板厚 0.3m，端橫梁梁高 1.8m，寬 2.25m。中間橫梁高 1.8m，寬 0.35m，端次橫梁高 1.8m，寬 0.45m，設二道小縱梁，位于線路中心處，小縱梁高 1.8m，寬 0.3m。系梁梁體有縱、 橫向預應力體系， 系桿拱跨徑為 44.5m。 拱肋采用圓端形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，不設橫撐，中間拱肋為高 0.9m ，寬 1.5m 的 等截面；連接拱腳部分的拱肋截面從高 0.9m，寬 1.5m 逐漸變化為高 1.4m，寬 2.0m。 拱肋壁厚

10、16mm，內(nèi)填充 C50補償收縮混凝土，兩拱腳之間凈寬 10.2m；拱軸線為二次拋物線。矢高 f= 7.417m，失跨比 1/6 ，設置吊桿，吊桿間距 5m，共 7×2 根吊桿，橋面板擱置在橫梁上。 3 支架方案 本橋梁部采用支架現(xiàn)澆法施工， 先梁后拱。在行車道采用門式支架； 支架采用 18 根Φ 630-12mm的鋼管墩，中間支墩上橫向設 3 根 40c 的工字鋼作為橫梁，橫向跨度 3.5 米，縱向在橫向工字鋼上設 40c 工字鋼間距 0.7m, 支墩縱橋向跨度為 5 米，剩余 兩側(cè)部分采用碗扣式滿堂支架。 3.1 支架結(jié)構(gòu) 3.1.1 系桿拱中間系梁支架

11、( 主車道 ) 采用 2-5m 門式支架，基礎直接在既有瀝青混 凝土路面上澆注鋼筋混凝土，龍門立柱采用薄壁鋼管，立柱上用工字鋼作為橫梁，橫 梁與立柱、立柱與基礎預埋件均以焊接形式連接，橫梁上 0.7m 等距設置縱梁，縱梁 上安放縱橫兩層方木。 鋼筋混凝土基礎采用厚 1.0m, 寬 1.0m 條形鋼筋混凝土基礎， 每根立柱底面混凝土面積按 3.5m2 計算。 1 3.1.2 龍門支架兩側(cè)采用碗扣滿堂腳手架， 碗扣支架采用 υ48，壁厚 3.5mm鋼管， 平面步距 600×600mm，豎向步距 1200mm，縱橫向每 3 排設剪刀撐

12、一道。滿堂支架頂 托上橫橋向鋪 100× 160mm枋木，順橋向鋪 100×160mm枋木間距 200mm。底模采用 20mm 的竹膠板。支架布置見圖 3-1 ?；A采用厚 50cm石灰土處理，鋼管底設 20cm厚混凝 土。 3.1.3 在系梁上根據(jù)拱肋用直徑 219 壁厚 4mm鋼管搭設支架，每 3 米二道（左右 拱肋各一道），兩鋼管間距兩米，上部采用 25b 工字鋼與鋼管立柱剛接，鋼管底部采 用法蘭盤與梁體預埋件連接，兩拱肋支架利用槽鋼加固，增強其整體穩(wěn)定性。 3.1.4 支架計算荷載全部按梁體最大截面計算。 3.2 滿堂碗扣支架部分計

13、算 3.2.1 計算參數(shù) 計算參數(shù)：模板支架搭設最大高度為 5.0m， 立桿的縱距 b=0.60m ，立桿的橫距 l=0.60m ，立桿的步距 h=1.20m。 2 2 4 面板厚度 18mm，剪切強度 1.4N/mm，抗彎強度 15.0N/mm，彈性模量 6000.0N/mm。 2 木方 160×100mm，間距 200mm，剪切強度 1.3N/mm2，抗彎強度 13.0N/mm，彈性 4 模量 9000.0N/mm。 梁頂托采用 100×160mm木方。 模板自重 1.00kN/m2，混凝土鋼筋自重 26.00kN/m3，施工活

14、荷載 8.00kN/m2（包括 施工人員及設備荷載、振搗混凝土產(chǎn)生的荷載、傾倒混凝土產(chǎn)生的荷載） 。 圖 3-2 梁板支撐架立面簡圖 2 圖 3-1 支架搭設圖

15、 3 圖 3-3 梁板支撐架立桿穩(wěn)定性荷載計算單元 采用的碗扣鋼管腳手架類型為 48×3.5 。 3.2.2 模板面板計算 面板為受彎結(jié)構(gòu) , 需要驗算其抗彎強度和剛度。模板面板的按照簡支梁計算。 靜荷載標準值 q1 = 26.000 × 1.800 ×0.600+1.000 ×0.600=28.680kN/m 活荷載標準值 q2 = (4.000+4.000) ×0

16、.600=4.800kN/m 面板的截面慣性矩 I 和截面抵抗矩 W分別為 : W=32.400cm3 ， I=29.160cm4 （1）抗彎強度計算 f = M / W < [f] 其中 f —— 面板的抗彎強度計算值 2 (N/mm ) ； M —— 面板的最大彎距 (N.mm)； W —— 面板的凈截面抵抗矩； [f] 2 ； —— 面板的抗彎強度設計值，取 15.00N/mm M = 0.125ql 2 其中 q —— 荷載設計值 (kN/m) ；

17、 經(jīng)計算得到 M = 0.125 ×(1.20 × 28.680+1.40 ×4.800) ×0.200 ×0.200=0.206kN.m 經(jīng)計算得到面板抗彎強度計算值 2 f = 0.206 ×1000×1000/32400=6.348N/mm 面板的抗彎強度驗算 f < [f], 滿足要求 ! （ 2）撓度計算 v = 5ql 4 / 384EI < [v] = l / 400 面板最大撓度計算值 v = 5 × 28.680 ×2004/(384 ×6000×291600)=0.342mm

18、 面板的最大撓度小于 200.0/400, 滿足要求 ! 4 3.2.3 支撐木方的計算 木方按照均布荷載下連續(xù)梁計算。 （ 1）荷載的計算 鋼筋混凝土板自重 (kN/m) ： q 11 = 26.000 ×1.800 ×0.200=9.360kN/m 模板的自重線荷載 (kN/m) ：q12 = 1.000 ×0.200=0.200kN/m 活荷載為施工荷載標準值與振搗混凝土時產(chǎn)生的荷載 (kN/m) ： 經(jīng)計算得到，活荷載標準值 q 2 = (4.000+4.000) × 0.200=1.600k

19、N/m 靜荷載 q 1 = 1.20 × 9.360+1.20 ×0.200=11.472kN/m 活荷載 q 2 = 1.40 × 1.600=2.240kN/m （ 2）木方的計算 按照兩跨連續(xù)梁計算， 最大彎矩考慮為靜荷載與活荷載的計算值最不利分配的彎矩和，計算公式如下 : 均布荷載 q =13.712kN/m 最大彎矩 M = 0.125ql 2=0.125 ×13.712 × 0.60 ×0.60=0.617kN.m 最大剪力 Q=0.625 ×0.600 × 13.712=5.142kN 最大支座力 N=1.25 × 0.600 ×13.712=10.284

20、kN 木方截面慣性矩 I 和截面抵抗矩 W分別為 : W = 16.00 ×10.00 ×10.00/6 = 266.67cm 3； I = 16.00 ×10.00 ×10.00 × 10.00/12 = 1333.33cm 4； 1) 木方抗彎強度計算 抗彎計算強度 f=0.617 × 106/266666.7=2.31N/mm2 木方的抗彎計算強度小于 2 13.0N/mm , 滿足要求 ! 2) 木方撓度計算 均布荷載通過上面變形受力圖計算的最大支座力除以跨度得到9.560kN/m 最大變形 v =0.521 × 9

21、.560 ×600.0 4/(100 ×9000.00 × 13333333.0)=0.054mm 木方的最大撓度小于 600.0/250, 滿足要求 ! 3.2.4 托梁的計算 托梁按照集中與均布荷載下多跨連續(xù)梁計算。 集中荷載取木方的支座力 P= 10.284kN 均布荷載取托梁的自重 q= 0.154kN/m 。 5 10.28kN 10.28kN 10.28kN 10.28kN 10.28kN 10.28kN 10.28kN 0.15kN/m A B 600 600 圖 3-4 托梁計算

22、簡圖 2.064 1.375 圖3-5 托梁彎矩圖 (kN.m) 13.77 13.74 6.89 6.86 3.45 3.42 3.42 3.45 6.86 6.89 13.74 13.77 圖3-6 托梁剪力圖 (kN) 變形的計算按照規(guī)范要求采用靜荷載標準值，受力圖與計算結(jié)果如下： 7.17kN 7.17kN 7.17kN 7.17kN 7.17kN 7.17kN 7.17kN 0.15kN/m A 600 600

23、 B 圖3-7 托梁變形計算受力圖 0.000 0.077 圖3-8 托梁變形圖 (mm) 經(jīng)過計算得到最大彎矩 M= 2.063kN.m 經(jīng)過計算得到最大支座 F= 37.823kN 經(jīng)過計算得到最大變形 V= 0.077mm 頂托梁的截面慣性矩 I 和截面抵抗矩 W分別為 : W = 10.00 × 16.00 ×16.00/6 = 426.67cm 3； I = 10.00 × 16.00 ×16.00 ×16.00/12 = 3413.33cm 4； 6

24、 (1) 頂托梁抗彎強度計算 抗彎計算強度 f=2.063 × 106/426666.7=4.84N/mm2 頂托梁的抗彎計算強度小于 2 13.0N/mm , 滿足要求 ! (2) 頂托梁撓度計算 最大變形 v =0.077mm 頂托梁的最大撓度小于 600.0/250, 滿足要求 ! 3.2.5 立桿的穩(wěn)定性計算 （1）立桿的穩(wěn)定性計算荷載標準值 靜荷載標準值： 腳手架鋼管的自重 (kN) ：鋼管的自重計算參照雙排架自重標準值。 NG1 = 0.149 × 5.000=0.745kN

25、 模板的自重 (kN) ： N G2 = 1.000 × 0.600 ×0.600=0.360kN 鋼筋混凝土樓板自重 (kN) ： NG3 = 26.000 × 1.800 ×0.600 ×0.600=16.848kN 經(jīng)計算得到，靜荷載標準值 NG = (NG1+NG2+NG3) = 17.953kN。 活荷載為施工荷載標準值與振搗混凝土時產(chǎn)生的荷載。 經(jīng)計算得到，活荷載標準值 NQ = (4.000+4.000) ×0.600 × 0.600=2.880kN （ 2）不考慮風荷載 , 立桿的軸向壓力設計值計算公式 N = 1.20N

26、G + 1.40N Q 立桿的穩(wěn)定性計算公式 其中 N —— 立桿的軸心壓力設計值， N = 25.575kN —— 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù) , 由長細比 l0/i 查表得到； i —— 計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 (cm) ； i = 1.58 A —— 立桿凈截面面積 (cm 2) ； A = 4.89 W —— 立桿凈截面抵抗矩 (cm3) ；W = 5.08 —— 鋼管立桿抗壓強度計算值 (N/mm2) ； [f] —— 鋼管立桿抗壓強度設計值， [f] = 205.00N/mm 2； 7

27、 l 0 —— 計算長度 (m) ； 不考慮高支撐架，由公式 (1) 或 (2) 計算 l 0 = k 1uh (1) l 0 = (h+2a) (2) k1 —— 計算長度附加系數(shù)，查表取值為 1.185 ； u —— 計算長度系數(shù)，參照《建筑施工手冊》表 5-16 ； u = 1.700 a —— 立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點的長度； a = 0.30m ； 公式 (1) 的計算結(jié)果： l 0=1.185 × 1.7 × 1.20=2.417m

28、=2417/15.8=153 ， =0.298 2 < [f], 滿足要求 ! =25575/(0.298 ×489)=175.702N/mm ，立桿的穩(wěn)定性計算 公式 (2) 的計算結(jié)果： l0=1.2+2 ×0.3=1.800m =1800/15.8=113.924 =0.497 2 <[f], 滿足要求 ! =25575/(0.497 ×489)=105.303N/mm ，立桿的穩(wěn)定性計算 3.2.6 基礎承載力計算 依據(jù)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》 (JGJ79-2002)4 換填墊層法。 混凝土墊

29、層面積為 0.6 × 0.6cm，基礎處理為厚 0.5m石灰土。（1）參數(shù)信息 上部結(jié)構(gòu)傳至基礎頂面的軸向力設計值 N = 25.575 Kn ，上部結(jié)構(gòu)傳至基礎頂面的 豎線荷載 F=42.63kN/m ； 基底以上填土的平均重度 =18kN/m3； 基礎與填土的平均重度 0=20kN/m3； 基礎類型 : 矩形基礎 , 基礎截面長度 l=.6m, 寬度 b=.6m ；基礎埋深 Hd=0m； 換墊層材料重度 :18kN/m3 ；壓縮模量 :14MPa；承載力特征值 :220kPa ，墊層厚度 :.5m 。 墊層底面處地基承載力特征值 fak

30、=105kPa ； 基礎寬度對地基承載力的修正系數(shù) ηb=.5 ；埋深對地基承載力的修正系數(shù) η d=2。 土層參數(shù)： ────────────────────────────── 序號 土層厚度 hi(m) 重度 i(kN/m3) 壓縮模量 Ei(MPa) ────────────────────────────────── 1 2.5 18 10.87 ────────────────────────────────── 2 2 18.9 8.53 ───────────────────────────────

31、─── 3 2 19 7.46 ────────────────────────────── 8 （2） 墊層厚度驗算 1 ）厚度驗算原理： 換填墊層的厚度不宜小于 0.5m，也不宜大于 3m，且滿足下式要求： 式中 pz ──相應于荷載效應標準組合時，墊層底面處的附加壓力值 (kPa), 按下式 計算 : 矩形基礎： pcz ──墊層底面處土的自重壓力值 (kPa) ； faz ──墊層底面處經(jīng)深度修正后的地基承載力特征值 (kPa) ：

32、 式中 b ──矩形基礎或條形基礎底面的寬度 (m) ； l ──矩形基礎底面的長度 , 取 l=.6m ； pk ──相應于荷載效應標準組合時 , 基礎底面處的平均壓值 (kPa) ； pc ──基礎底面處土的自重壓力值 (kPa) ； z ──基礎底面下墊層的厚度 (m) ； ──墊層的壓力擴散角 ( 度 ) ，由表查出。 2）荷載計算 基礎底面壓力 pk=(F+G)/b=(42.63+0.60 × 0.00 × 20.00)/0.60=71.05kN/m2 基礎底面處土自重的壓力 pc= d=18×0=0kN/m2。 3）厚度驗算：

33、 當墊層厚度 z=0.5m ：查表得壓力擴散角 θ=28度。 經(jīng)過計算得 pz=0.6 ×0.6 × (71.05-0.00)/[(0.6+2 ×0.5 ×tg0.49) ×(0.6+2 ×0.5 × tg0.49)]=19.98kPa 。 pcz=0.5 × 18=9.00kPa。 m=pcz/(hd+z)=9.00/(0.5)=18kN/m3 。 0 =18kN/m3。 faz=105.00+.5 × 18.00 ×(.6-3)+2 ×18.00 ×(0+.5-0.5)=83.40kPa 。 結(jié)論：由于 pz+pcz=28.98<83.4

34、0, 所以墊層厚度滿足要求 ! 9 4 ）墊層的寬度計算 墊層底面寬度按下式計算： 解得最小底面寬度 b =0.60+2 ×.5 × tg0.49=1.13m 墊層頂面每邊超出基礎底邊不宜小于 300mm。所以最小頂面寬度 取 b =1.20m。 （3） 沉降計算 依據(jù)《建筑地基基礎設計規(guī)范》 (GB5007-2002)5.3 地基變形計算。 換層后的土層參數(shù)： ────────────────────────────── 序號 土層厚度 hi(m) 重度 i(kN/m3) 壓縮模量

35、 Ei(MPa) ────────────────────────────────── 1 .5 18 14 ────────────────────────────────── 2 2 18 10.87 ────────────────────────────────── 3 2 18.9 8.53 ────────────────────────────────── 4 2 19 7.46 ───────────────────────────────── ─ 1 ）基底平均附加壓力 P0計算 :

36、基礎與填土的總重量 G=20×0.6 × 0.6 ×0=0.00kN； 基底的平均壓力 P=(42.63+0)/(.6 ×.6)=118.42kN/m2 ； 基底處的土中自重壓力 P1=18×0=0.00kN/m2； 基底平均附加壓力 P0=118.42-0.00=118.42kN/m2 。 2 ）分層地基變形量計算 : ──────────────────────────────────── z(m) 基礎計算中點 ai Z1(m) Z2(m) Esi(mPa) Si(mm) ∑Si(mm) ──────────────────────

37、────────────── 0.50 4 ×0.2330 0.4661 0.4661 14.00 3.94 3.94 ──────────────────────────────────── 2.50 4 ×0.1080 1.0798 0.6138 10.87 6.69 10.63 ──────────────────────────────────── 4.50 4 ×0.0664 1.1952 0.1154 8.53 1.60 12.23 查表取 △ z=0.30m；則當前深度向上取厚度為△ z

38、的土層深度 : Hd=4.50-0.30=4.20m ； 該深度下土的變形值： △s'n=118.42 × [4.50 ×0.2656-(4.50-0.30) × 0.2820]/8.53=0.150mm 10 △ s'n/ ∑S3=0.150/12.23=0.0123 ≤0.025, 所以本層土已滿足要求 ! 按分層總和法計算出的地基變形量為 : S'=12.23mm 。 ──────────────────────────────────── 注：表中 Z1=zi × ai,Z2=zi ×ai-zi-1 ×ai-1 。

39、 3 ）地基最終變形量計算 : 最終沉降計算公式如下 : 其中 S' ──按分層總和法計算出的地基變形量； ──變形計算深度范圍內(nèi)壓縮模量的當量值： 式中 ──第 i 層地附加應力系數(shù)沿土層厚度的積分值； =2.741/0.273=10.05Mpa ； s──沉降計算經(jīng)驗系數(shù) , 根據(jù) 查規(guī)范表 5.3.5, 得 s=0.59 ； 經(jīng)計算最終沉降量 : S=0.59 × 12.23=7.16mm。 3.3 門式支架計算 3.3.1

40、跨度 5 米鋼梁計算 （1）參數(shù)信息 傾倒混凝土荷載標準值為 4.00kN/m2. 施工均布荷載標準值為 4.00kN/m2. 橋梁的設計寬度為 0.70m. 橋梁的設計高度為 1.80m. 鋼架型鋼的截面類型和型號 40c 號工字鋼 鋼架型鋼的橫截面積 A = 102.00cm2. 鋼架型鋼的慣性矩 I = 23850.00cm4. 鋼架型鋼的抵抗矩 W = 1190.00cm3. 鋼架強度設計值 f= 215.00N/mm2. 型鋼的彈性模量 E =

41、210000.00N/mm2. （2） 計算公式 11 荷載計算 : 1）靜荷載包括模板自重、鋼筋混凝土自重、型鋼架自重 ( ×1.2) ； 2）活荷載包括傾倒混凝土荷載標準值和施工均布荷載 ( ×1.4) 。 彎矩計算 : 按單跨簡支梁受均布荷載情況計算 剪力計算： 撓度計算： 整體穩(wěn)定性計算 : （ 3） 型鋼架橫梁的計算 型鋼架橫梁按照簡支梁進行強度和撓度計算。 1）均布荷載值的計算 . 靜

42、荷載的計算值為 q1 = 41.09kN/m. 活荷載的計算值為 q2 = 7.84kN/m. q 5000 圖 3-9 型鋼架橫梁計算簡圖 2）強度的計算 . 跨中最大彎矩為 M = 152.91kN.m 0.000 152.919 圖 3-10 型鋼架橫梁彎矩圖 12 122.33 122.33 圖 3-11 型鋼架橫梁剪力圖 選擇跨中最大彎矩進行強度計算：

43、 鋼架橫梁的計算強度為 128.50N/mm2. 鋼架橫梁的計算強度小于 205.0N/mm2，滿足要求！ 3. 撓度的計算 . 最大撓度考慮為簡支梁均布荷載作用下的撓度 0.000 0.782 0.795 圖 3-12 型鋼架橫梁位移圖 簡支梁均布荷載作用下的最大撓度為 V = 0.795mm. 鋼架橫梁的最大撓度不大于 10mm，而且不大于 L/400 = 12.50mm ，滿足要求！ 4. 支座反力的計算 . 支座反力考慮為簡支梁均布荷載作用下的支座反力 支座左端反力為 Q1

44、 = 122.34kN. 支座右端反力為 Q2 = -122.34kN. 最大剪力 Qmax = 122.34kN. 5. 整體穩(wěn)定性的驗算 . 按最大剛度主平面內(nèi)受彎構(gòu)件，其整體穩(wěn)定性按下式計算： Mx —— 繞強軸作用的最大彎矩，取 152.92kN.m b—— 梁的整體穩(wěn)定性系數(shù)，查附表得 0.68 Wx —— 按受壓纖維確定的梁毛截面模量，查型鋼表得 1190.00cm3. 13 經(jīng)過計算得到梁的計算強度為 2，小于設計強度 2，所以不滿 188.98N/mm 215.00N/mm 足要求

45、！ 3.3.2 跨度 3.5 米鋼梁計算 （1）參數(shù)信息 荷載計算 : 龍門支架垂直主橋軸線方向的鋼梁所受荷載由上部縱向鋼梁傳遞下來， 每跨受力點較多 (26 個) 且均勻分布在上翼緣 , 故可按簡支梁均布單向荷載考慮。 單根鋼 梁承受的線荷載設計值 q = 48.93*5*26/2/3.5/5=182kN/m. （2）計算公式 橫向中間立柱布置 3道40c工字鋼，荷載取值為單根工字鋼所承受荷載計算型鋼架橫梁按照簡支梁進行強度和撓度計算。 1）均布荷載值的計算 . 荷載的計算值為 q1 = 48.93*5*26/2/5*2/3/3.

46、5=122.00kN/m. q 3500 圖 3-13 橫梁計算簡圖 2）強度的計算 . 跨中最大彎矩為 M = 186.81kN.m 0.000 186.809 圖3-14 型鋼架橫梁彎矩圖 213.50 213.50 圖 3-15 橫梁剪力圖 選擇跨中最大彎矩進行強度計算： 鋼架橫梁的計算強度為 156.98N/mm2. 鋼架橫梁的計算強度小于 205.0N/mm2，滿足要求！ 14 3）撓度的計算 .

47、 最大撓度考慮為簡支梁均布荷載作用下的撓度 0.000 0.468 圖 3-16 橫梁位移圖 簡支梁均布荷載作用下的最大撓度為 V = 0.468mm. 鋼架橫梁的最大撓度不大于 10mm，而且不大于 L/400 =8.75mm，滿足要求！ 4）支座反力的計算 . 支座反力考慮為簡支梁均布荷載作用下的支座反力 支座左端反力為 Q1 = 213.50kN. 支座右端反力為 Q2 = -213.50kN. 最大剪力 Qmax = 213.50kN. 5）整體穩(wěn)定性的驗算 . 按最大

48、剛度主平面內(nèi)受彎構(gòu)件，其整體穩(wěn)定性按下式計算： Mx —— 繞強軸作用的最大彎矩，取 186.81kN.m b—— 梁的整體穩(wěn)定性系數(shù)，查附表得 0.84 Wx —— 按受壓纖維確定的梁毛截面模量，查型鋼表得 1190.00cm3. 經(jīng)過計算得到梁的計算強度為 2，不大于設計強度 2，所以 186.88N/mm 215.00N/mm 滿足要求！ 3.3.3 立柱的穩(wěn)定性計算 （1）立柱的穩(wěn)定性計算荷載標準值 龍門中間立柱有 6 根 , 此時每根立柱實際承受上部鋼梁傳遞的荷載力為 : N = （ (40.92+7.84)

49、*5*26 ）/6=1057 kN 。 （2）不考慮風荷載 , 立桿的軸向壓力設計值計算公式 立桿的穩(wěn)定性計算公式 15 其中 N —— 立桿的軸心壓力設計值， N = 1057KN —— 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù) , 由長細比 l 0/i 查表得到； i —— 計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑 (mm)； i = 220.63 A —— 立桿凈截面面積 (mm2) ； A = 11762 —— 鋼管立桿抗壓強度計算值 (N/mm2) ； [f] —— 鋼管立桿抗壓強度設計值，

50、[f] = 205.00N/mm 2； l 0 —— 計算長度 (m) ； l 0=5m =5000/175.37=28.51 查表得： =0.94 =1057/(0.94 ×11762)*1000=95.6N/mm2，立桿的穩(wěn)定性計算 < [f], 滿足要求 ! 鋼管柱承受的力大于上部傳遞來的荷載要求，因此選用此鋼管柱強度，穩(wěn)定性滿 足要求。 3.3.4 基礎承載力計算 立柱基礎底面的平均壓力應滿足下式的要求 p ≤ fg 其中 p —— 立桿基礎底面的平均壓力 (kN/m2) ，p = N/A ；p =302kN/

51、m2 N —— 上部結(jié)構(gòu)傳至基礎頂面的軸向力設計值 (kN),N=1057kN A —— 基礎底面面積 (m2) ；A =3.5m2 fg ——地基承載力設計值 (kN/m2) ；fg =340 地基承載力設計值應按下式計算 fg = kc × fgk 其中 kc ——地基承載力調(diào)整系數(shù)；巖石、混凝土取 kc = 1 fgk —— 瀝青路面地基承載力標準值 (kN/m2) ； fgk =340 地基承載力的計算滿足要求 ! 3.4 拱肋支架布置 3.4.1 計算主要依據(jù) 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 (GB 50

52、009-2001); 《鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》 (GB 50017-2003); 16 《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》 (GB 50018-2002); 布置方式如圖：按拱肋最高處考慮，荷載包括拱肋自重，拱肋內(nèi)混凝土自重，支撐 結(jié)構(gòu)自重按 170KN考慮，風荷載按照 1.0KN/m的均布荷載計算，每 3m二道（左右拱肋各一道）。 圖 3-17 框架立

53、面圖 圖 3-18 框架受力示意圖 3.4.1 主要計算參數(shù) 節(jié)點總數(shù) : 4 柱數(shù): 2 梁數(shù): 1 支座約束數(shù) : 2 標準截面總數(shù) : 2 鋼材 : Q235 梁柱自重計算信息 : 柱梁自重都計算 鋼結(jié)構(gòu)受拉柱容許長細比 :300 鋼結(jié)構(gòu)受壓柱容許長細比 :150 鋼梁 ( 恒 +活 ) 容許撓跨比 : l/400 鋼梁 ( 活 ) 容許撓跨比 : l/500 17 柱頂容許水平位移 / 柱高 : l/500 ---- 節(jié)點坐標 ---- 節(jié)點號

54、 （ 1） （ 2） （ 3） （ 4） X 0 2 0 2 Y 7 7 0 0 ---- 柱關(guān)聯(lián)號 -------- 柱號 節(jié)點Ⅰ 節(jié)點Ⅱ （ 1） 3 1 （ 2） 4 2 ---- 梁關(guān)聯(lián)號 ---- 梁號 節(jié)點Ⅰ 節(jié)點Ⅱ （ 1） 1 2 ---- 支座約束信息 ---- 兩支座全部為鋼結(jié) ---- 柱上下節(jié)點偏心 ---- 節(jié)點號 （ 1） （2） （ 3） （4） 柱偏心值 0

55、 0 0 0 ---- 標準截面信息 ---- 1、標準截面類型 (1) 立柱外徑 245mm,壁厚 4.0mm的焊接薄壁圓鋼管 (2) 橫梁采用 I36c 。 ---- 柱布置截面號 , 鉸接信息 , 截面布置角度 ----- 柱號 標準截面號 鉸接信息 截面布置角度 （ 1） 1 0 0 （ 2） 1 0 0 ---- 梁布置截面號 , 鉸接信息 , 截面布置角度 ----- 梁號 標準截面號 鉸接信息 截面布置角度 （ 1） 2 0 0 18 2、

56、標準截面特性 截面號 Xc Yc Ix Iy A 1 0.12250 0.12250 0.21990E-04 0.21990E-04 0.30280E-02 2 0.07000 0.18000 0.17351E-03 0.61400E-05 0.90840E-02 截面號 ix iy W1x W2x W1y W2y 1 0.85200E-01 0.85200E-01 0.17950E-03 0.17950E-03 0.17950E-03 0.17950E-03 2 0.13820E+00 0.26000E

57、-01 0.96400E-03 0.96400E-03 0.87700E-04 0.87700E-04 恒荷載計算 ... 柱號 荷載類型 荷載值 荷載參數(shù) 柱荷載 1 1 1.1 0 連續(xù)數(shù) 荷載個數(shù) 荷載類型 荷載值 梁荷載 1 1 4 170 ---- 恒荷載標準值作用計算結(jié)果 ---- --- 柱內(nèi)力 --- 梁號 M N V M N V 1 8.89 83.82 4.66 -0.76 -81.83 2.34 2 7.55 91.

58、88 2.34 8.82 -89.89 -2.34 --- 梁內(nèi)力 --- 梁號 M N V M N V 1 0.76 2.34 81.83 -8.82 -2.34 89.89 --- 恒荷載作用下的節(jié)點位移 (mm) --- 柱號 X向位移 Y向位移 1 11.3 0.9 2 11.3 1.0 ----- 荷載效應組合及強度、穩(wěn)定 計算 ----- --------------------------

59、--------------------------------------------- 19 鋼 柱1 截面類型 = 77; 布置角度 =0； 計算長度： Lx=3.73, Ly=7.00 ；長細比： λx= 43.8, λ y= 82.2 構(gòu)件長度 =7.00; 計算長度系數(shù) : Ux=0.53 , Uy= 1.00 焊接薄壁圓鋼管 : D=245, T=4.00 軸壓截面分類 :X 軸 :b 類, Y 軸 :b 類 驗算規(guī)范 : 薄鋼規(guī)范 GB50018-2002 強度計算最大應力對應組合號 :

60、 7, M=12.00, N=113.16,M=-1.03, N=-110.47 強度計算最大應力 (N/mm*mm) =122.60 強度計算最大應力比 =0.598 平面內(nèi)穩(wěn)定計算最大應力 (N/mm*mm) =112.15 平面內(nèi)穩(wěn)定計算最大應力比 = 0.547 平面外穩(wěn)定計算最大應力 (N/mm*mm) =99.49 平面外穩(wěn)定計算最大應力比 =0.485 腹板容許高厚比計算對應組合號 : 1, M=8.89, N=83.82, M=-0.76, N=-81.83 容許圓管外徑與壁厚之比 [D/T]=100.00 強度計算最大應力 < f=2

61、05.00 平面內(nèi)穩(wěn)定計算最大應力

62、=7.00 ；長細比： λx= 43.8, λ y= 82.2 構(gòu)件長度 =7.00; 計算長度系數(shù) : Ux=0.53 ， Uy=1.00 焊接薄壁圓鋼管 :D=245, T= 4.00 軸壓截面分類 :X 軸 :b 類, Y 軸 :b 類 20 驗算規(guī)范 : 薄鋼規(guī)范 GB50018-2002 強度計算最大應力對應組合號 : 7, M=10.20, N=124.04, M=11.91, N=-121.35 強度計算最大應力 (N/mm*mm) =126.25 強度計算最大應力比 =0.616 平面內(nèi)穩(wěn)定計算最

63、大應力 (N/mm*mm) =71.14 平面內(nèi)穩(wěn)定計算最大應力比 =0.347 平面外穩(wěn)定計算最大應力 (N/mm*mm) =104.22 平面外穩(wěn)定計算最大應力比 =0.508 腹板容許高厚比計算對應組合號 : 1, M=7.55, N=91.88,M=8.82, N=-89.89 容許圓管外徑與壁厚之比 [D/T] =100.00 強度計算最大應力

64、壓桿 , 平面內(nèi)長細比 λ=44<[ λ]=150 壓桿 , 平面外長細比 λ=82<[ λ]=150 構(gòu)件重量 (Kg)= 166.39 ----------------------------------------------------------------------- 鋼 梁1 截面類型 = 31; 布置角度 =0; 長度 : L= 2.00 截面參數(shù) : I36c 普通工字鋼 驗算規(guī)范 : 普鋼規(guī)范 GB50017-2003 梁下部受拉最大彎矩 M= -108.86, 最大應力 σ =126.52< f=215.00 梁下部

65、受拉強度計算應力比 : 0.588 梁下部受拉最大彎矩 M=-108.86, 穩(wěn)定計算最大應力 σ=126.35

66、[B/T] =15.00 構(gòu)件重量 (Kg)= 142.62 ----------------------------------------------------------------------- 梁的( 恒+活) 最大撓度 : 梁(1), 撓跨比 = 1 /2737. 梁的( 活) 最大撓度 : 梁(1), 撓跨比 = 1 /100000. 梁的 ( 恒+活) 最大撓跨比 : 1/2737< 梁的容許撓跨比 : 1/400 梁的 ( 活) 最大撓跨比 : 1/100000< 梁的容許撓跨比 : 1/500 所有鋼柱的總重量 (Kg)= 333. 所有鋼梁的總重量 (Kg)= 143. 鋼梁與鋼柱重量之和 (Kg)= 475. 22