一、 各種材料力學(xué)參數(shù)
(1) 鋼筋混凝土:ϒ砼=25KN/m3
(2) Q235鋼材:ϒ鋼=78.5 KN/m3,E=206GPa, [Т]=85MPa;
(3) I20b工字鋼:重量為31.1Kg/m, E=206GPa,[σ]=181MPa, [Т]=85MPa,A=39.5cm2,W=250cm3,I=2500cm4
二、 檢算采用各項(xiàng)荷載數(shù)值
1. 帽梁鋼筋混凝土荷載:F1=25×2.85=71.25KN/m2
2. 模板荷載:F2=3.0KN/m2
3. 施工人員、行走、材料、機(jī)具荷載:F3=3KN/m2;
4. 振搗產(chǎn)生荷載:F4=2.0KN/m2
5. 澆筑混凝土產(chǎn)生沖擊荷載:F5=2.0KN/m2
6. 靜載系數(shù)rG =1.2,活載系數(shù)rQ=1.4(驗(yàn)算剛度時(shí)不考慮分項(xiàng)系數(shù))。
三、 受力檢算
1. 工字鋼橫梁受力檢算
橫梁采用間距為0.3m的I20b工字鋼,上鋪設(shè)帽梁底模,承受末端傳來荷載及自身重量。將其受力簡化為跨度為3.4米簡支結(jié)構(gòu),受均布荷載。
可得:
q=0.3×1.2×(F1+F2)+0.3×1.4×(F3+F4+F5)+0.311
=0.3×1.2×(71.25+3.0)+0.3×1.4×(3+2+2)+0.311
=26.73+2.94+0.311=29.981KN/m
工字鋼受力示意圖
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(1) 最大彎矩及拉應(yīng)力
Mmax=ql2/8=(29.99×3.42)/8=43.4KN.m
故σmax= Mmax/W=(43.4×103)/(250×10-6)=173.6<[σ]=181MPa,滿足強(qiáng)度要求。
(2) 最大剪力及剪應(yīng)力
Qmax=43.4×3.4/2=73.78KN
故Тmax= Qmax/A=(73.78×103)/(39.5×10-4)=18.68MPa﹤[Т]=85MPa,滿足抗剪要求。
(3) 橫梁撓度
fmax=5×ql3/384EI=(5×29.99×103×3.43)/(384×206×109×25×10-6)
=2.98﹤L/400=8.5,滿足撓度要求。
2、貝雷桁架主梁受力檢算
構(gòu)造帽梁結(jié)構(gòu)模型尺寸為16.1×3.4×2.85,每個(gè)帽梁混凝土為156m3,整體貝雷桁架承受的全部荷載為:
F=[156×25+16.1×3.4×3+6×0.311×18/0.3+4×18×2.70] ×1.2+[16.1×3.4×(3+2+2)] ×1.3=5742.83KN
單片貝雷桁架承受荷載:
5742.83/4=1435.71KN
將單片貝雷梁作為荷載單元受均布荷載進(jìn)行檢算
則q=1435.71/16.1=89.17KN/m
其受力荷載、彎矩、剪力示意圖如下所示。
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(1) 單片貝雷梁承受最大彎矩:
Mmax=561.88KN/m
(2) 單片貝雷梁承受最大剪力:
Mmax=717.86KN
根據(jù)規(guī)范中規(guī)定貝雷梁桁架最大剪切應(yīng)力允許超過5%
按照表中選?。ú患訌?qiáng)橋梁三排單層)型貝雷桁架。
3.預(yù)埋牛腿受力檢算
采用兩根I36C型工字鋼預(yù)埋作為牛腿支撐
工字鋼牛腿所承受全部重力為5742.83KN
因貝雷梁桁架緊貼墩柱,預(yù)埋工字鋼懸臂較小,可不計(jì)算荷載所產(chǎn)生彎矩,只計(jì)算剪力即可。
Qmax =F/4=5742.83/4=1435.7KN
故Тmax= Qmax/A=(1435×103)
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