销棒法计算书

内蒙古至朔州高速公路呼和浩特至杀虎口段（蒙晋界）土建六标圆柱墩系梁销棒法计算书编制：复核：审核：路桥集团国际建设股份有限公司二O一一年七月路桥集团国际建设股份有限公司呼杀高速土建第六合同段圆柱墩系梁销棒法计算书1圆柱墩系梁销棒法计算书一、计算参数Q235钢材的允许应力：【σ】＝170MPaQ235钢材的允许剪应力：【τ】＝120MPaQ235钢材的弹性模量：E＝2.1×105Mpa45#钢：【τ】＝125Mpa焊件采用Q235钢：【τf】=85Mpa盖梁砼的容重：r=26kN/m3二、参考资料1、设计院及相关部门提供的该项目相关技术资料2、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）—人民交通出版社3、《钢结构设计手册》（第二版）——中国建筑工业出版社4、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025－86）5、《结构力学》——人民交通出版社6、《路桥施工计算手册》——人民交通出版社7、《实用土木工程手册》——人民交通出版社8、《公路桥涵设计通用规范》——（JTGD60－2004）9、《公路施工手册－桥涵》——人民交通出版社三、单根最不利I14工字钢强度验算以墩身直径1.6m计算，采用间距0.5m的I14热轧普通工字钢作分配梁，两边分别留出安全施工间距1.2m，分配梁长度为=4.0m。承重梁长度为10.6m，两边也留出1.2m的施工间距。取分配梁上的总荷载：G=1070kNqH=1076/10.6=100.93kN/m分配梁采用分配梁采用间距50cm的I14热轧普通工字钢，则作用在单根分配梁上的荷载：GH’=100.93×0.5=50.46kN作用在分配梁上的均布荷载为：2qH’=GH’/lo=50.46/1.6=32kN/m(式中：lo为分配梁受荷段长度，为1.6m)3）分配梁抗弯分配梁采用间距50cm的I14热轧普通工字钢，查表：Ix=712cm4；Wx=102cm³单位重量g=14.21kg/m；E=2.1×105Mpa最大弯矩：Mmax=q分配梁’l分配梁2/8=32×1.62/8=10.24kN·mσ=Mmax/Wx=10.24×103/102×10-6=100.39Mpa[σw]=170MPa（验算通过）四、双窄翼缘H型钢强度验算承重梁采用单层两排窄翼缘HN446×199型钢，连接形成承重梁。墩柱和系梁共长8.2m。两边分别留出安全施工间距1.2m，承重梁长度为10.6m。（1）分配梁自重：G分配梁=21（根）×4.0m×16.89kg/m×9.8=13.9（KN）（2）承重梁自重：HN446×199型钢g=66.689kg/mG承重梁=4（根）×13.6m×66.689kg/m×9.8=35.030（KN）（3）承重梁上的总荷载：G=GH+G分配梁+G承重梁=1070+13.9+35.030=1119kN（4）承重梁所承受的荷载假定为均布荷载q：q=G/Lz=1119/（4×10.6）=26.39kN·m窄翼缘HN446×199型钢，查表得Wx=1360cm³悬臂端22111126.390.88.4422MqlkNm中间段22221126.396.6142.3888MqlkNm所以max1142.38MMkNmσ=Mmax/Wx=142.38×103/1360×10-6=105Mpa[σw]=170MPa（验算通过）五、销棒抗剪验算31）总荷载：G=1119KN墩柱处穿两个销棒支承上部荷载，有两个墩柱共计4个受力点，每点受力为：N=1119/4=280KN2）销棒受力计算支点反力N=280KN，考虑双销棒分担荷载的不均匀性以及施工安装的误差（考虑牛腿中心与竖腹杆中心存在2cm安装误差），则在双销棒之间按照简支梁分析计算，偏载分配系数为0.633，即：其中一根销棒承担63.3%的竖向荷载。则：Qj=0.633×N=177.24KN销棒直径为70mm，采用45#钢制作。销棒截面积：S=0.035×0.035×3.14=0.0038465m2最大剪应力：τmax=4Qmax/3S=4×177.24×0.001/3×0.0038465=61.438Mpa[τ]=125Mpa安全系数Kτ安=[τ]/τmax=125/61.438=2.03结论：安全。六、牛腿立板抗剪验算支点采用双销棒牛腿进行支撑，牛腿结构图如下:40.020.050.040.012mm的钢板16mm的钢板15.0505.015.015.05.0牛腿布置图（单位：cm）4牛腿立板抗剪验算：Qj=0.633×N=226.13KN牛腿立板为16mm钢板，有效抗剪长度为150-36=114mm[Q]=2×A×[τ]=2×16×114×120=437.76KN安全系数为1.94。总之，盖梁支架结构强度、刚度、稳定性均满足要求，结构安全可行。七、牛腿焊缝验算牛腿采用t=16mm的底面钢板和t=12mm的3块钢板加一块盖板加工，钢板长度为50cm。采用双面焊，焊件为Q235钢，取[τf]=85Mpa。角焊缝焊脚尺寸maxmin41.214.4fmmthtmm，则取hf=10mm，角焊缝有效厚度：he=0.7hf=10×0.7=7mm牛腿受到的剪力大小N=357.05KN弯矩大小M=1/2N×1/4L+1/2N×3/4L=1/2N×L=1/2×357.242×0.4=71.45KN.m则：水平角焊缝有效焊缝面积A1=2×(400-10)×7＝5460mm2垂直角焊缝有效面积A2=6×(500-10)×7＝20580mm2角焊缝面积和A=20580+5460=26040mm2角焊缝重心位置y=(5460×495+20580×245)/26040=297mm焊缝惯性矩：If=1/12×2×73×390+5460×(495-297)2+1/12×6×7×4903+20580×(297-245)2=6.8×108mm45焊缝抵抗矩：Wf=6.8×108/297=2.29×106mm3角焊缝强度验算：弯矩计算值由牛腿全部角焊缝承受，假定剪力仅由垂直角焊缝承受，角焊缝最大应力在下端点：焊缝剪应力：τN＝N/A＝357.242/26.040=13.72MPa焊缝弯应力：τM＝M/Wf＝71.45/2.29=31.20MPa角焊缝应力：22NM34.08MPa≤[τf]=85MPa强度满足要求。