箱梁预制台座计算书.pdf
箱梁预制及存放台座设置及验算箱梁预制及存放台座设置及验算1 1、后张法预应力箱梁台座设置及其验算、后张法预应力箱梁台座设置及其验算1 1、1 1 台座设置台座设置（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 1.6m，中间基础部分宽1.6m，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。1.21.2 台座受力验算台座受力验算按 25m 箱梁对台座受力进行验算。单片箱梁重量=27.2752.6=70.915t。模板重量=12t，小箱梁底面面积为：124.84=24.84m2，则台座所受压强=（70.915+12）100010/24.84=0.0334MPa,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=（70.915+12）101000/2=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 MPa1/（21.6）=131.25Kpa。施工时夯实地基并铺设碎石垫层使其满足要求。2 2、箱梁存梁区台座设计及验算、箱梁存梁区台座设计及验算2.12.1 箱梁存梁区台座设计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0.8m0.4m7.5m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 27.275m3,钢筋砼比重取 26KN/m3,最高放置两层,则存梁荷载 F=27.275262/2=709.15KN。2.22.2 地基承载力计算地基承载力计算30地基承载力为：fa=(P1+P2)/A=（1418.3+（0.40.87.5+0.30.42）26）/(0.87.5)=247.82KPa其中：P125 米箱梁重量；P2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。2.32.3 枕梁强度验算枕梁强度验算（1）计算枕梁截面特性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=8040=3200cm2 a1=20cmA2=4030=1200cm2 a2=55cmy1=（A1*a1+A2*a2）/(A1+A2)=(1200*55+3200*20)/(1200+3200)=29.5cmy2=70-29.5=41.5cm距 上 图，则 惯 性 矩 为：IX=(Be13-bh3+ae23)/3其 中 B=80cm，e1=y1=29.5cm，b=40cm，h=40-29.5=10.5cm，a=40cm，e2=y2=40.5cm IX=(8029.53-4010.53+4040.53)/3=1554896cm4=15.5489610-3 m4截面抵抗距 W=I/e2=15.5489610-3 m4/0.405=38.410-3 m3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=3107KN/m2(详见路桥施工计算手册 P781 页)截面抗弯刚度为 EcI=310715.5489610-3 =466.46KNm2（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：剪力图剪力图弯矩图弯矩图由以上计算结果知：Mmax=223.04KN.m，Qmax=297.38KN由建筑工程施工实用计算手册可以查得 C30 砼容许抗弯应力=10Mpa，剪切许用应力=0.8=8 Mpa=Mmax/w=223.04KN.m/38.410-3 m3=5.81Mpaw=10 Mpa=Qmax/S=297.38KN/0.44 m2=0.675 Mpa1.5满足条件,安全。3.2.2 张拉台座抗滑移验算台座抗滑移力 N1N+F+Ep式中 N台面的抵抗力(KN/m)，混凝土强度为 15MPa 时，台面厚度为 400mm 时，查路桥施工计算手册表 10-23 和 10-24 得则 N1000KN/m2.4m=2400KN F混凝土台座与碎石的摩阻力，则 F=(G1G2)，因台座底部为碎石,所以摩擦系数取 0.45，F=0.45(666.9+30.03)=313.62KN。Ep台座底部与座面上土压力的合力。Ep(PP0)(H-H2)B/2其中 B台座的宽度,3m H2台座板厚度,0.4mH台座的埋设深度,H=3m地基为中砂，故中砂的重度,取=18KN/m3，内摩擦角取 30。查路桥施工计算手册表 10-23 相关公式为台座后面的最大的土压力 PH*tg(45+/2)-H*tg(45-/2)台座板底部的土压力 P=H2P/H台座底部和座面上土压力的合力 Ep=(PP0)(H-H2)B/2抗滑移安全系数 K=N1/N=(N+F+Ep)/N带入数值得：P=Htg(45+30/2)-Htg(45-30/2)183(tg60-tg30)=1832.67=144.18KN/m2P0=H2P/H=0.4136.97/3=19.22KN/m2Ep=(PP0)(H-H2)B/2=(144.18+19.22)33/2=735.3KN则抗滑移安全系数 K 为：K=N1/N=(N+F+Ep)/N=(2400+313.62+735.3)/2293.2=1.51.3满足条件,安全。4 4、空心板存梁区台座设计及验算、空心板存梁区台座设计及验算4.1 枕梁设计枕梁采用 C25 混凝土（计算中枕梁视为刚性构件），13 米梁存梁用枕梁尺寸为 0.3m0.3m10m 见下图，13 米空心板每片砼方量为 6.24m3,钢筋砼比重取 26KN/m3,最高放置三层,则存梁荷载 F=6.24263/2=243.36KN。地基承载力计算地基承载力为：fa=(P1+P2)/A=（243.365+（0.60.310+0.30.31.245）26）/(0.610)=213.02KPa其中：P113 米空心板重量；P2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。4.3 枕梁强度验算（1）计算枕梁截面特性枕梁截面惯性矩矩形组合体的型心距地面距离 e1A1=6030=1800cm2 a1=14cmA2=3030=900cm2 a2=45cme1=（A1*a1+A2*a2）/(A1+A2)=(180014+90045)/(1800+900)4.2=24.33cm所以 h=5.67cm，e2=35.67cm则惯性矩：Ix=(Be1-bh+ae2)/3=(6024.33-305.67+3035.67)/3=740066=7.4/0.3567=20.75截面抵抗距 W=I/e2=7.4枕梁的截面刚度由路桥施工计算手册查询：C25 混凝土的弹性模量 Ec=2.85截面抗弯刚度为 EcI=2.85KN/m2 详见路桥施工计算手册 P781 页=211KN m27.4按照“倒梁法”计算地基的净反力和基础梁的截面弯矩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：Mmax=64KNm，Qmax=141.7KN由 建筑工程施工实用计算手册 可以查得 C25 砼容许抗弯应力 =8.5Mpa，剪切容许应力=0.8=6.8 Mpa=Mmax/w=64KNm/20.75m3=3.08Mpa=8.5 Mpa=Qmax/S=141.7KN/0.27 m2=0.525 Mpa=6.8 Mpa以上计算可知，枕梁设计比较安全。
