箱梁预制台座计算书完整版

箱梁预制台座计算书 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

箱梁预制及存放台座设置及验算

1、后张法预应力箱梁台座设置及其验算

1、1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）台座基础两端范围下挖50cm台座基础,宽，中间基础部分宽，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。

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=×=。

模板重量=12t，

小箱梁底面面积为：1×=，

则台座所受压强=（+12）×1000×10/=,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=（+12）×10×1000/2=,小于台座强度30MPa。

台座两端地基承载力压强需达到 MPa×1/（2×）=。施工时夯实地基并铺设碎石垫层使其满足要求。

2、箱梁存梁区台座设计及验算

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××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,钢筋砼比重取26KN/m3,最高放置两层,则存梁荷载F=×26×2/2=。

地基承载力计算

地基承载力为：f

a =(P

1

+P

2

)/A

=（+（××+××2）×26）/×

=

其中：P

1

——25米箱梁重量；

P

2

——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。

枕梁强度验算

（1）计算枕梁截面特性

①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=80×40=3200cm2 a1=20cm

A2=40×30=1200cm2 a2=55cm

y1=（A1*a1+A2*a2）/(A1+A2)

=(1200*55+3200*20)/(1200+3200)=

y2==

距上图，则惯性矩为：I

X =(Be

1

3-bh3+ae

2

3)/3 其中B=80cm，e1=y1=，b=40cm，

h==，a=40cm，e2=y2=

I

X

=(80××+40×/3=1554896cm4=×10-3 m4

截面抵抗距W=I/ e

2

=×10-3 m4/=×10-3 m3

②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=3×107KN/m2 (详见路桥施工计算手册P781页)

截面抗弯刚度为E

c

I=3×107××10-3

=·m2

（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

弯矩图

由以上计算结果知：M

max =，Q

max

=

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［σ］=10Mpa，剪切许用应力［τ］=［σ］=8 Mpa

σ=M

max

/w= /×10-3 m3=<[σw]=10 Mpa

τ=Q

max

/S =0.44 m2= Mpa<［τ］=8 Mpa

以上计算可知，枕梁设计安全。

3、先张法预应力空心板张拉台座设置及验算

空心板底模及张拉台座的设置

空心板底模设置

空心板底模基础碾压密实，压实度达到要求后，在其上浇筑厚C20混凝土，在底板范围内埋设2根5x5cm槽钢，槽钢间距。待基础面收光后，铺设5mm厚钢板做空心板底模板。模板与模板之间的连接使用电焊进行满焊，然后用磨光机磨平，测量人员利用全站仪对整个模板面进行整平，确保板底有较好的平整度。

张拉台座的设置

预制台设框架式台座，有支撑梁、横梁、横系梁组成框架承受张拉力。支撑梁采用×的砼梁，主筋为4Φ16的钢筋，箍筋为?10的钢筋,间距30cm。移动横梁和固定横梁使用组合型钢，砼采用C30砼浇筑成整体。张拉台座具有足够的刚度和强度，抗倾覆安全系数不小于，抗滑移系数不小于，横梁具有足够的刚度，受力后挠度不大于2mm。

张拉台座验算

张拉台座抗倾覆验算

取台座绕0点的力矩，并忽略土压力的作用，则平衡力矩Mr＝G1L1＋G2L2。倾覆力矩Mov＝NH1抗倾覆力矩安全系数K应满足以下条件：

K＝Mr／Mov＝（G1L1＋G2L2）／NH1≥

式中G1—台座外伸部分的重力，混凝土容重取26KN/m3

G1＝3×3××26=

L1—G1点至O点的水平距离，

G2—台座部分的重力

G2= ××2+3×××26=

L2—G2点至O点的水平距离,

N—预应力钢筋的张拉力

（n为钢绞线数量，本项目13m空心板中,边板13根钢绞线张拉时应力最大，A为钢绞线面积，根据图纸为140mm2 ）

N＝fpd×A×n=1260×140×13/1000=

H1—N作用点至O点的垂直距离,

则Mr=G1L1＋G2L2=×+×=倾覆力矩Mov＝NH1＝×=

抗倾覆力矩安全系数

K＝Mr／Mov＝／=>

满足条件,安全。

张拉台座抗滑移验算

台座抗滑移力N1＝N`+F+E′p

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N`＝1000KN/m×=2400KN

F—混凝土台座与碎石的摩阻力，则F=μ(G1＋G2)，因台座底部为碎石,所以摩擦系数μ取，F=×+=。

E′p—台座底部与座面上土压力的合力。

E′p＝(P‘＋P0)×(H-H2)B/2

其中B—台座的宽度,3m

H2—台座板厚度,

H—台座的埋设深度,H=3m

地基为中砂，故γ—中砂的重度,取γ=18KN/m3，内摩擦角ф取30о。

查《路桥施工计算手册》表10-23相关公式为

①台座后面的最大的土压力P’＝γH*tg2(45°+ф/2)- γH*tg2(45°-ф/2)

②台座板底部的土压力P′=H2×P‘/H

③台座底部和座面上土压力的合力E′p=(P‘＋P0)×(H-H2)B/2

④抗滑移安全系数K=N1/N=(N′+ F + E′p)/N

带入数值得：

P‘=γHtg2(45°+30°/2)- γHtg2(45°-30°/2)

＝18×3×(tg260°-tg230°)=18×3×=m2

P0=H2×P‘/H=×3=m2

E′p=(P‘＋P0)×(H-H2)B/2

=+×3×3/2=

则抗滑移安全系数K为：

K=N1/N=(N′+ F + E′p)/N

=(2400++/=>

满足条件,安全。

4、空心板存梁区台座设计及验算

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××10m见下图，13米空心板每片砼方量为,钢筋砼比重取26KN/m3,最高放置三层,则存梁荷载F=×26×3/2=。

地基承载力计算

地基承载力为：fa=(P1+P2)/A

=（×5+（××10+×××5）×26）/×10)

=

其中：P1——13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。

枕梁强度验算

（1）计算枕梁截面特性

①枕梁截面惯性矩

矩形组合体的型心距地面距离e1

A1=60×30=1800cm2 a1=14cm

A2=30×30=900cm2 a2=45cm

e1=（A1*a1+A2*a2）/(A1+A2)

= (1800×14+900×45)/(1800+900)

=

所以h=，e2=

则惯性矩：Ix=(Be13-bh3+ae23)/3

=(60××+30×/3

=740066cm4=×10?3m4

截面抵抗距W=I/e2=×10?3m4/=×10?3m3

②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=×107KN/m2详见路桥施工计算手册P781页

截面抗弯刚度为EcI=×107××10?3 =211KN?m2

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=64KN?m，Qmax=

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［σ］=，剪切容许应力［τ］=［σ］= Mpa

σ=Mmax/w=64KN?m /×10?3m3=<[σ]= Mpa

τ=Qmax/S= m2= Mpa<［τ］= Mpa

以上计算可知，枕梁设计比较安全。