55G匝道跨包西铁路支架计算书(复核稿)

'G匝道跨包西铁路支架计算书一、工程既况牛家梁枢纽式互通立交G匝道桥上跨包西铁路，连续梁跨径（39+56+39）m，梁面宽13.0m，底板宽9.0m，梁高3.0m，单箱双室结构，梁底与轨面高差8.7m，铁路为双线，线间距5.0m，交角250。二、施工方案为保证支架底与轨面高差在7.5m，支架承重梁采用I56a型工字钢，间距0.5m，需保证支架钢管柱边与轨道中心间距3.0m，采用直径为0.5m壁厚为8mm钢管柱，两侧钢管柱中心间距为11.5m，即为承重梁工字钢的跨度。钢管柱顶纵梁采用双排I36a型工字钢。 三、荷载桥梁均布荷载q为桥梁顶板与底板钢筋混凝土自重与承重梁I56a型工字钢自重，集中荷载P为腹板重量。工字钢布置为间距50cm，工字钢长度12m，跨度11.5m。荷载取梁自重的1.2倍，钢筋混凝土自重27KN/m3，I56a工字钢自重1.0627KN/m。q=(0.22+0.25)*0.5*27*1.2/cos250+1.0627=9.464KN/m单个腹板（以跨中为例）P=[(3-0.47）*0.45+1*0.3+0.3*0.3]*0.5*27*1.2/cos250=27.322KN四、I56a横梁工字钢计算工况：当三个腹板均位于工字钢梁上，并且中间腹板位于跨中时，梁受力弯矩最大。1．恒载示意图2．剪力包络图 3．弯矩包络图4、强度验算：σ===112.4MPa<1.2[σ]=1.2*140=168Mpa5、挠度：均布荷载产生的挠度f1===15.65mm跨中集中荷载产生的挠度f2===6.29mm两侧腹板集中荷载产生的挠度f3=2*=2*=3.44mm以上挠度合计：f=15.65+6.29+3.44=25.38mm<11500/400=28.75mm[符合要求]6、稳定性验算：I56a工字钢顶用I10a槽钢横向联结4道，计算I56a工字钢的稳定性。L0=11500/5=2300mmh=560mmrx=22.01cmry=3.18cmλe=1.8**=1.8*2300*22.01/560/3.18=51.17查表表得φ1=0.821=263.23*106/2342*103=112.39Mpa<0.821[σ]=0.821*140=114.94Mpa[符合要求]五、纵梁I36a工字钢计算工况：当三个集中荷载均位于横梁上，并且有一个集中荷载位于纵梁上，此时纵梁上受压应力最大。1．横梁恒载示意图 22．横梁剪力包络图左端压力P=75.44+27.32=102.76KN在纵梁上，I56a作用其上简化为按均布荷载考虑，q=102.76/0.5+2*1.2=207.92KN/m，按连续梁计算。3．纵梁恒载示意图（纵梁并未受活载，下面内力图不应是包络图，而是荷载在最不利位置纵梁的内力图。横梁内力图亦同样）4．纵梁剪力包络图（剪力图）5．纵梁弯矩包络图(弯矩图)6．纵梁强度验算σ===84.2MPa<1.2[σ]=1.2*140=168Mpa(弯矩绝对值最大为196.98，此处用值为147.73)7．剪应力验算τ==311.8*103/(2*76.44*100)=20.40MPa<1.2[τ]=1.2*85=102Mpa[符合要求]（剪力绝对值最大为377.54，此处用值为311.8） 8．挠度计算f=0.151*=0.151*=0.38mm<3000/400=7.5mm[符合要求]9.稳定性验算Ix=2*15796=31592cm3Iy=554.9*2+76.44*2*13.62=29386cm3Am=2*76.44cm2h=360mmL0=3000mmrx==14.375cmry==13.864cmλe=1.8**=1.8*3000*14.375/360/13.864=15.55查表表得φ1=0.900σ===84.2MPa<φ1[σ]=0.9*140=126Mpa[符合要求]六、钢管柱计算单根钢管柱受力N=207.92*3=623.76KNA=π*D*δ=π*500*8=12566mm21、强度σ=N/A=623760/12566=49.64Mpa<1.2[σ]=1.2*140Mpa=168Mpa[符合要求]2、稳定性i==175.37mm前后排钢管支撑中间联二道剪刀撑，自由长度L=8500/3=2833mmλ=L/i=2833/175.37=16.16φ1值取0.900σ==623760/0.9/12566=55.154Mpa<1.2[σ]=1.2*140Mpa=168Mpa[符合要求]（此计算书中计算结果只与复核计算结果相差很小，是由于有效数字保留位数差别引起的。相关规范中的公式计算，复核没有问题。其它计算过程与结果都没有发现错误。）七、地基由于地表层1~7m为风积沙，承载力仅为100Kpa，扩大基础及基坑开挖均受限，其下为强风化岩层，故内侧采用挖孔桩基础，持力层在中风化岩层上，设计承载力1000Kpa，桩径100cm，A=0.785m2。 N=623.76+8.385+131.9=764KN容许承载力[P]=（ulτp+AσR）=（3.14*1*7*45+0.785*1000）=887KNN<[P][符合要求]顶面用条形基础连接，尺寸宽100cm，高60cm。后排单独扩大基础尺寸1.5*1.0*0.6(m)，前后排基础同时浇筑，并相应增加构造配筋。挖孔桩钢筋笼采用10根φ20的Ⅱ级钢筋，均匀布置，箍筋φ10@200'