30米桥跨上建T梁预制场相关计算.docx

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1、30米桥跨上建T梁预制场相关计算(自己算着玩儿哈，大家凑和着看)说明：1、工程概况因场地限制，故拟在45#47#桥跨上建预制场，每跨布四个预制台座，其力由每跨之已架好的九片梁承受。跨径30m,桥面横宽19.50m。2、在计算30mT梁跨中正截面承载力时，假设Nl与N2、N3与N4、N6与N7、N8与N9每两片T梁承受预制一片T梁重。而由计算结果可知，若干脆由N2、N4、N6、N8号T梁分别承受一片T梁预制重量，亦能满意。3、T梁预制场现场布置安排队部拟在46#墩至47#桥台30m跨是布置预制台座4个，相关数据为：距横桥向19.5m宽之边缘45Cm处为龙门吊轨道，再距轨道240Cm为第一个预制台

2、座，距第一个预制台座380Cm为其次个台座，第三、四个台座对称布置。台座布置时，考虑到一跨仅30m,而预制台座长31m,且45#墩46#墩还要布置预制场，故布置46#墩至47#桥台跨上预制梁台座时，向桥台台背回填处退5m,以满意整个从45#47#布置预制台座所需长度的要求。但计算时的预制台座位置以最不利状况考虑。4、计算盖梁跨中正截面承载力时，将三次超静定结构简化对称荷载结构以简化计算。5、因无螺旋式箍筋柱大截面偏心受压相关计算公式，故计算时将圆柱形简化为矩形截面柱计算，只要其满意，则螺旋箍筋柱更能满意受力要求。6、450型支座能承受的力为：TTX(450/2)270=11127.375KN故

3、，支座在预制T梁时能够承受荷载。7、参考文献1、东南高校、天津高校、同济高校合编中国建筑工业出版社2002.09高校土木工程学科专业指导委员会规划举荐教材混凝土结构（上册混凝土结构设计原理其次版）2、薛正庭等编西南交通高校峨眉校区结构力学（上册）（自编教材）第一部份30mT梁跨中正截面抗弯实力验算桥面台座布置示意图如下图示:留一侪面台座布亍WSI（马公重桥面）将每台座设置在两片T梁相交接处，假设单片T梁承受1/2预制单片梁荷载重一、荷载计算1、龙门吊重量Gl=12665.47Kg2、模板重量G2=19800Kg/套3、底座位量G3=0.480.6531X23=222.456KN/个4、边跨中梁

4、重：G4=24.452310000.102（徐）+4655.29（钢筋）+335.28（型钢）+774.3（钢绞线）=63124.57Kg=619252.032N5、振捣器产生的振动力，按5KN/台考虑，施工时考虑同时有6台工作G5=65=30KN6、附着式振捣器共40个，每个40Kg,则G6=40x40=l600Kg7、人员、机具重量G7=6000N二、荷载分布计算每2片T梁承受一片梁预制时的重量，则单片T梁所承受的重量为：G=（12665.47+198004）X9.81/4+222.4561000+619252.032+301000+16009.81+6000/2=559352.05N假设

5、30mT梁上顺桥向均布荷载G,则q=G1.=559352.0530=l8645.07N/m30mT梁跨中截面弯矩M为：M=q1.28=18645.073028=2097570.18Nm=2097.57106NmmS=(20+8)(195-20)/2+14020+2048+1420=6490cm2换算后受拉区宽度b值为：b=(6490-19514)(180-14)=22.651cm四、受压区高度X计算公式1fcbx=fyAs-f,yA,s+fpyAp+(,po-f,py)Ap式中a1系数，T梁位为C50,故。尸1.0fc险轴心抗压强度。fc=23.1Nmm2bT形截面的腹板宽度。b=22.651

6、cmfy一般钢筋的抗拉强度设计值。HRB335fy=300Nmm2fy一般钢筋的抗压强度设计值。HRB335f,y=300Nmm2As、A,s受拉区、受压区纵向非预应力筋的截面面积。假设为二类T形截面，受压区全在翼板部份。则受压区N3(08)32根A,s=50.332=1609.6mm2受拉区N7(08)16根N8(010)2根Nl(020)5根AS=50.316+78.52+314.25=2532.8mm2fpyfpy预应力钢筋的抗拉、抗压强度设计值。fpy=1320Nmm2fpy=390Nmm2ApxAp受拉区、受压区纵向预应力钢筋的截面面积Ap=139(77+9)=3197mm2A,p=

7、0mm21、受压区高度X为：X=(300X2532.8-300X1609.6+13203197+0)/(123.1226)=859.456mmh,f=l40rm故假设成立，为二类T形截面2、重新计算受拉区面积及高度受压区N3(08)32根N7(08)8根As=50.332+50.38=2012mm2受拉区N7(08)8根N8(010)2根Nl(020)5根AS=50.3X8+78.5X2+314.2X5=2130.4mm2X=(3002130.4-300X2012+13203197+0)/(123.1226.51)=813.3mmsap受拉区纵向非预应力钢筋，受拉区纵向预应力钢筋至受拉边缘的距

8、离。Qs、,p受压区纵向非预应力钢筋合力点，受压区纵向预应力钢筋合力点至受压边缘的距离。Cr纵向受压钢筋合力点至受压区边缘的距离，当受压区未配置纵向预应力钢筋或纵向预应力钢筋应力bpe=bp。-fpy为拉应力时，则。用。（代替。图三（单位：CH）由图三知:2100+280+260+240+220.1+24.1=12as.,.as=(100+80+60+40+20.1+4.1)/6=50.7cm由设Tf图SC-C-6可知：op=10Cm支压边缘图四（单位/Ch）由图四知260+240+229+215+1612+162=(328)XCf.,s=(60+40+29+15+96+16)/20=12.8

9、cm由设计图知CfP=Ocm,故亦有Cf=CfS=I2.8Cm则截面有效高度%为：h0=h-as=1800-507=1293mm由结构设计原理P66页，表4-6(相对界限受压区高度t5取值)，有b=0.550贝Jbxho=O.55x1293=711.15mra,=a,s=12.8Cm故X=813.3mmbh0=711.15mm属超筋梁X=813.3mm2a-256mm满意要求。受压区高度为：X=813.3mm五、T梁正截面受弯承载力计算Mu=a,fcbx(h0-x2)+fyAs(h0-as)-(p-fpy)A,p(h0一QP)-fpy*AP(ap-QjMu=1.023.1226.51813.3

10、(1293-813.3/2)+3002012(1293-128)-0-13203197(100-507)=6192.61IO6NmmM=2097.57106Nmm结论：T梁正截面抗弯承载力满意要求，当一片T梁承受预制一片梁时的荷载亦能满意。其次部份盖梁跨中正截面抗弯实力验算盖梁上全部力简化为9个支座对其所施加的集中荷载，并将墩柱与盖梁之间的联接简化为简支模型，如下图五所示。一、荷载计算1、一片边跨中梁的重量为619252.032N故每个支座由梁自重产生的力为：Fl=309626.016N2、现假设4片预制梁分别放在N2、N4、N6、N8号梁上，其重干脆由支座传递至盖梁。F2=(619252.0

11、32+198009.81+222456)/2=517973.016N3、同时，施工荷载在计算时考虑一处，在N2上，包括振捣力、附着式振动器、人员重量等。F3=(30+16009.81+6000)/2=10863N4、将龙门吊的重量考虑在Nl、N9梁上，假设龙门吊移动到盖梁位置，力完全传到盖梁上。F4=l2665.479.81/2=62124.13N二、按墩柱与盖梁简化为简支计算盖梁跨中弯矩Pl:Fl+F4=371750.15NP2:Fl+F2+F3=838462.03NP3:Fl=309626.02NP4:Fl+F2=827599.03NP5:F1=309626.02NP6:Fl+F2=827

12、599.03NP7:Fl=309626.02NP8:Fl+F2=827599.03NP9:Fl+F4=371750.15N将墩柱与盖梁的相接假设为简支，而非刚性连接，则有：Ma=0Fby9+P14.1+P21.95-P30.2-P42.35-P54.5-P66.65-P78.8-P8l0.95-P913.1=0有：Fby=2489.034KNFy=0Fay=49936.37-2489.034=2504.604KN故可计算跨中弯矩：M跨中二FAY4.5-Pl8.6-P26.45-P34.5-P44.3-P52.15=-2952.103KNm由计算结果可知：盖梁上缘抗拉，不合理。须另建力学模型。三

13、、按墩柱与盖梁为刚性连接计算盖梁跨中弯矩现重新建立模型，将墩柱与盖梁之间的连接定为刚性连接，为将三次超静定结构简化计算，将荷载F3让P2、P4、P6、P8都承受。则有：Pl:Fl+F4=371750.15NP2:Fl+F2+F3=838462.03NP3:F1=309626.02NP4:Fl+F2+F3=838462.03NP5:F1=309626.02NP6:Fl+F2+F3=838462.03NP7:F1=309626.02NP8:Fl+F2+F3=838462.03NP9:Fl+F4=371750.15N则有：FAY=FBY=2513115.23N将此对称荷载结构简化为如下图六所示。图六

14、茎梁受力简化接星（单位：cn）Fy=OFQ=FAY-R1-P2-P3-P4=154.813KNMA=0M跨中=P14.1+P21.95-P30.2-P42.35-FQx4.5=430.21XlO6KNm四、受压区高度X计算盖梁断面尺寸及配筋如图七示0-9OJ-1W二14*16.35.95.9240图七盖梁断面尺寸及配筋图（单位：Cm）己知条件:b=2400mmh=1800rmQI=I.0fc=23.1Nmm2fy=300Nmm2fy=300Nmm2fpy=1320Nmm2f,py=390N4(028)15根Nmm21、计算受压区高度X假设x=h2=900mm受拉区：N9(012)14根N2(0

15、28)4根N3(028)4根N5(028)2根N6(028)2根N7(028)As=615.330+113.114=20042.4mm2受压区：N8(012)12根Nl(028)15根As=113.112+615.315=10586.7mm2受拉区(N2):Ap=139124=6672mm2受压区(NI、N3):A,p=139124=6672mm21,iSp=,con=con=0.75fptk=0.75X1860=1395nmm2.123.12400X=300X20042.4-300l0586.7+1320X6672+(1395-390)x6672.,.X=330.97mm2、重新计算受压区高

16、度X受拉区：N9(012)14根N2(028)4根N3(028)4根N4(028)3根N5(028)2根N6(028)2根N7(028)15根N8(012)8根As=615.330+113.122=20947.2mm2受压区：N8(012)4根Nl(028)15根A,s=113.14+615.315=9681.9mm2Ap=139128=13344rm2A,p=0mm2受压区高度X为：123.1X2400X=300X20947.2-300X9681,91320X13344+(1395-390)0.,.X=378.67rm现计算。：（见图八）OJdI9的4王Wm三涉514*16.3II240图八

17、受拉区、受压区图(单位：Cm).2858+1512=(22+30)s.as=36.46cm.t.h0=h-as=1800-364.6=1435.4mmap=(460+4130)/8=950mm又156248=19as.t.a,s=9.789cm=97.89mr=a.,.X=378.67mm2a,=297.89=195.78mm受压区高度满意要求。五、盖梁正截面受弯承载力计算MU=gfcbX(hox2)+fyAs(ho-Qs)-(CrPO-fpy)*A,p(h()-ap)-fpy*AP*(ap-Qs)Mu=I23.12400378.67(1435.4-378.67/2)+3009681.9(14

18、35.4-97.89)-132013344(950-364.6)=19732.8307106KNmM跨中=430.21X10KNm结论：盖梁跨中正截面承载力满意要求。第三部份验算螺旋箍筋柱偏心受压正截面承载力(Pl55)己知：螺旋箍筋柱46#墩墩柱高4m,直径2m,偏心力N=2513.113KN。因无螺旋箍筋柱大偏心受压正截面承载力计算公式，故将圆柱形墩柱简化为矩形柱，其力学性能虽不能达到螺旋箍筋柱的性能，但只要该矩形柱满意，则螺旋箍筋柱同样能够满意。圆柱形截面面积A=3.14m2简化后的矩形截面尺寸为：b=1600mmh=1962.5mm其它己知条件：由钢筋为HRB335知：fy=f,y=3

19、00Nmm2由砂为C30知：f.14.3Nmm2由P66页表4-6可知：b=0.55,s=Qs=60mm假设受拉区钢筋028为23根，受压区钢筋028为22根。.As=615.323=14151.9mm2A,s=615.322=13536.6mm21、计算初始偏心矩ei公式ei=e0+eo（Pl45页）e0轴向力对截面重心的偏心矩，由设计图知，垫石至柱中心为690mm,故eo=69Omme附加偏心矩，其值取偏心方向截面尺寸的1/30和20mm中的较大者ea=1962.5/30=65.41mm(20mm)ea=65.41mm.,.ei=e0+ea=690+65.41=755.41mm2、偏心受压

20、截面曲率修正系数计算公式1=0.22.7eih0且当Gl时，取ei初始偏心矩，ei=755.41mmh0截面有效高度h0=hl.1=1962.5/1.1=1784.09mm.l=0.2+2.7eiho=O.22.7755.41/1784.09=1.34321取CI=I3、偏心受压构件长细比对截面曲率的影响系数计算/loh=4OOO1962.5=2.0380.3h0初步推断属大偏心受压1fcbX(ei-h2+X2)=fyAs(ei+h2-as)-f,yAs(ei-h2+a,s)代入数据，贝J:114.31600X(760.698-981.25+X2)=30014151.9(760.698+981.25-60)-30013536.6(760.698-981.25+60).11440X2-5046229.76X-779282643=0X=562.257mm2a,s=260=120mm/.2a,s=260=120mmXN=2513.113KN结论：墩柱满意要求