拼装拱肋支架系统计算书.doc

拼装拱肋支架计算书 单桩承载力 a、参数拟定 钢管桩直径60cm、壁厚8mm、入土深度为20m b、根据卧拼方案，确定钢管桩的承载力P 拱肋卧拼到位后，进行拱肋之间的横撑连接，连接到位后进行拱肋垂直起吊。 横撑重量计算： 横撑φ1420×2220×20： G=[π·R’ ·d＋2×D’ ×d] ×L×ρ＝[3.14×1420×20+2×2220×20] ×16000×7850×10=223.54KN 横撑φ8208×16： G=π·R’ ·d ×L×ρ＝3.14×804×16×16000×7850×10=50.7KN 当整体起吊三片拱肋时，经过分析可知中间拱肋两个吊点受力最大，因此把此两个吊点作为受力计算控制点，单个吊点力F（考虑1.3的安全系数） 起吊（Z3+ Z4）拱肋： F1=(229.4＋22.354)／2×1.3=163.64t 起吊（Z5+ Z6+ Z7）拱肋： F2=(293.2＋22.354×2)／2×1.3=219.64t 起吊（F2+ F3+ F4+ F5）拱肋： F3=(198.4＋5.07×2)／2×1.3=135.55t 以受力最不利原则取F2=219.64t作为计算控制力，钢管桩从地面以上按90m考虑，则钢管桩从地面以上的自重G（钢管桩选用3根φ60×8的螺旋钢管） G=π·R’ ·d ×L×ρ=3.14×0.60×0.008×90×7850×10=106.5KN 假定，根据佛山市东平大桥工程地质勘测报告各岩土层力学指标建议值表，支架搭设处地质情况我们偏保守取钢管桩摩阻力τi=40Kpa则管桩承载力F=τi×A=40×3.14×0.6×2×20=301t。 拱肋最大重量为卧拼段z5、z6、z7、总重为2932KN＜6F=18060 KN根据以上计算竖向承载力完全能满足施工要求，实际施工时用实际打入力进行换算复核。 二、横向稳定性计算 面积A=π（D2-d2）/4 =1306.24cm2 惯性矩I=π（D4-d4）/64 =4.52×105cm4 假定支架搭设75m，以轴心受压直杆为模型，根据支架约束条件（偏于安全考虑支架中段约束暂不列入计算）我们取一端固定，另一端铰支，则长度系数μ=0.7，E=2×105Mpa 临界力Pcr=π2EI/（μl）2=3.142×2×105×4.52×105/(0.7×75)2 =323×106 回转半径i===18.60cm λ=μl/i=0.7×7500/18.6=282 压杆截面的加工条件为轧制边，对任意轴属a类 作稳定校核==407 Mpa＜f=215 Mpa 综上计算以钢管做支架能满足稳定性要求 b、整体稳定性验算 钢管桩群桩的整体受压稳定性验算（截面属于b类截面形式）：取整体自有长度为70m， I=2π·A ·D2 i＝=1.061 λp＝π=3.14× =110.4 λ=μL／i＝2×70／1.061＝132 查表可知：ψ＝0.378 σ＝ 43.50MPa＜【σ】＝ψf＝0.378×170＝64.26MPa 整体稳定性满足要求。 三、拱肋承重梁受力分析 a、参数确定 拱肋承重梁拟采用4I56a纵梁计算跨径为7.0m，计算荷载为42.5t， 计算简图如下： 1、正应力强度校核 σmax===145.4Mpa［σ］=160 Mpa 2、剪应力强度校核 τmax===38.4Mpa［τ］=100 Mpa 3、跨中挠度计算 vc===0.313cm 根据上面计算采用此种结构形式，完全能满足施工要求。