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反力架计算书设计 焊接箱形钢梁截面选用I63 组合而成，16mm厚A3钢板加工焊接成型,梁上作用盾构推进荷载。 钢材屈服强度fy=235N/mm2,屈服剪力fv=136N/mm2。荷载系数对恒载取1.2，对活载取1.4，钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值fd=215N/mm2,抗剪强度设计值fvd=125N/mm2. 箱梁具体截面尺寸见图。 长梁计算 一、梁截面系数 梁截面尺寸如下图所示: 图1.1 梁截面图 A=16750×3+178×3×16=67338（mm2） 1.1对两主轴弹性截面模量 X轴距上、下翼缘边缘的距离： y1=332（mm） y2 =267（mm） 惯性矩： Iy =3×980840000﹢2×534×16×3232 =4725293952（mm4） Ix =32×16×5343/12﹢2×16750×1782 =1115774000（mm4） 截面模量： Wx=Ix/y2=1115774000/267=4178928.8（mm3） Wy=Iy/x2=4725293952/33211（mm3） 1.2荷载与内力 盾构始发总推力为2000T，共由四个横梁来承担，故单个横梁承受载荷为500T均布荷载: 集中荷载设计值: F=5000(KN) 二、荷载组合 2.1确定最不利组合 根据反力架背后支撑情况，进行力学建模，按不等跨连续梁计算： 2.2集中荷载 弯矩： 剪力： 2.3均布荷载 根据计算均布荷载占集中荷载的1.97%，此处忽略不计。 2.4荷载组合 Mmax=5285.78（KN/mm） Vmax=3169.24（KN） 三、截面强度验算 3.1弯曲正应力： 按边缘强度准则： Mx/Wnx=5285.78×10311=0.4(N/mm2)＜fd=215 N/mm2 满足要求； 3.2剪应力： τmax=Q/A=3169.24×103/663378=4.8(N/mm2) ＜fvd=125N/mm2 满足要求； 四、腹板加劲肋区格的稳定计算 箱梁设加劲肋，分隔加劲肋间距150mm，四面固定，加劲肋区隔可不验算局部稳定性。 五、箱梁整体稳定验算 由l1/b1=9000/630=14.2813知，需验算整体稳定性。 βb=0.73+0.18ξ=0.8 [其中ξ= (l1t1)/(b1h1)=(9000×15)/(543×630)=0.39] i y= Iy/A = 4725293952/663378 =7123 λy=l1/iy=9000/7123=1.26 而I1=16×5433/12 (mm4) I2=16×5433/12 (mm4) 所以αb= I1 /（I1 ﹢I2）=0.5 故yb=0 所以整体稳定性系数： ψb=βb（4320/λy2）（Ah/Wx）[yb﹢ 1+（λyt/4.4h）2 ]（235/fy） =0.794×（4320/1.262）×（663378×543/4178928.8）× [0 ﹢ 1+[（1.26×16）/（4.4×543）]2 =1.30.6 查表取ψb‘=0.83 Mcr=ψbMex=0.838×4178928.8×235=8229.56（KN/m）＞Mmax=5285.78 KN/m 截面整体稳定满足要求。 横梁计算 由于长梁跟短梁背后支撑尺寸相同，而横梁尺寸远远小于长梁，故横梁也满足要求。 六、反力架背后支撑设计 轴力设计值N=3169.24KN，支撑长取最不利，按3.73米设计。 采用I32两根拼装成格构柱,截面几何特性如下: A=146.9cm3; Ix=23242cm4; Iy=1004 Wy=Wx=646cm3 ; ix=12.58cm; iy=2.61 cm 设计依据：《钢结构设计规范》 （GB 50017-2003） 一、强度计算： 按一端固肢，一端自由计算： 查建筑施工计算手册附表得： ψ=0.994 σ=N/An=215N/mm2f=235 N/mm2 二、稳定性计算 N/（ψA）=3169000/（0.994×14690）=217 N/mm2f=235 N/mm2 稳定满足要求。