门洞支 架 验 算

附件二

门 洞 支 架 验 算

为保证施工进度要求，207#墩两侧设置门洞支架。钢管桩根底、钢管立柱、H型钢帽梁、工字钢主梁的方式,工字钢上铺设10×15cm、10×10cm方木。其结构形式见下附图。

1、门洞I36B工字钢主梁的应力验算

现浇筑结构混凝土平均荷载g1=20.7×26/12=44.85KN／m2

〔“20.7〞为截面积〕；施工人员、料、模板、具行走运输堆放载荷gr=4.5KN／m2；倾倒混凝土时产生的冲击荷载和振捣混凝土时产生的荷载均按4KN／m2考虑。根据标准要求计算模板及支架时，所采用的荷载设计值，应取荷载标准值分别乘以相应的荷载分项系数，然后再进行组合。该段组合后的设计荷载为：44.85×1.2+8.5×1.0=62.3KN／m2。

主梁采用I36b工字钢，间距在梁底50cm一道，跨径5.6m 主梁每米上的荷载为：g=62.3×0.5=31.15KN／m 。

主梁的支柱中心间距为5.6m，跨中弯距为M1=q*l2/8=122.1KN.m I36B工字钢抗弯截面系数:Wx=919×103mm3， ① 主梁受弯的强度验算：

M/W=122.1×103 KN.M /919×103mm3=132.9MPa<[σ]=215 Mpa ③ 主梁受剪应力验算： Tmax=1.5V/ht

=1.5×31.35×5.6×0.5/〔360×12〕

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=30.3MPa<[σ]=125 Mpa 故主梁受剪稳定。 ④ 主梁的挠度计算： fc=5ql4/384EI

=5×31.15×103×5./(384×210×109×16530×10-8) =0.012m<[f]=L/400=0.014m 主梁设置满足受力的各项要求。 2、柱顶350H型钢盖梁应力验算：

墩柱顶帽梁采用两根350H型钢盖梁，跨度3m。受力按实际情况分析。

350H型主梁的荷载：q=62.3*5.6=348.88KN/m

枕梁跨中弯距为M1=ql2/8=348.88×32/8=392.49 KN.m 即每道枕梁的跨中弯矩为M=392.49KNm 350H型钢抗弯截面系数:Wx=24×103mm3， ①主梁受弯的强度验算：

M/W=392.49×103 KN.M /24×103mm3=159.3MPa<[σ]=215 Mpa 故连续结构的单根350H型钢枕梁满足4m间距的抗弯要求。 ③单根350H型钢枕梁受剪

Tmax=1.5V/ht=1.5×348.88×4×103N/(350mm×20mm) =50.67MPa<[σ]=100 Mpa 故枕梁结构稳定。

④枕梁的挠度计算： fc=5ql4/384EI

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=5×348.88×103×44/(384×210×109×43126×10-8) =43.7×10-4m<[f]=3/400=7.5×10-3m 3、钢管立柱的验算

拟用钢管柱作为立柱，沿铁路专用线方向间距3m，柱高为2～3m。 门洞宽度沿垂直于公路的方向为5.6m，即平均每个立柱所承受的荷载为

钢管上型钢重量：20KN F=62.3×4×5.6+20=1415KN。

每个钢管(直径630mm，壁厚14mm)允许承载力：

P=125MPa×3.14×(0.632-0.6022)/4＝3375KN 那么钢管立柱承载力满足要求。 4、钢管立柱稳定验算

钢管立柱的惯性半径：i=〔 =0.218m,面积0.027m2，长细比：λ=μl/i=2*3/0.218=27.5，查表得稳定系数ψ=0.946，按稳定条件σ=P/ΨF=1415/0.946/0.027/1000=55.4MP＜140MP

那么钢管立柱稳定满足要求。 5、门洞支墩的地基承载力验算

按最不利荷载考虑，只验算底腹板范围地基承载力，门洞沿门洞法线方向宽5.6m，有效门洞长12m。视门洞梁在轴线方向为整体，那么门洞梁的荷载为：F1=62.3×5.6×12＝4868.3KN。钢管、工字钢梁、盖梁 F2=676.3KN。

门洞支架的沿轴线方向的宽度为1.2m，支架下混凝土为50cm厚

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双层配筋混凝土、素混凝土垫层、拆房土换填地基，地基长度为15m、宽2.0米。那么门洞支架混凝土根底下的地基承载力：P=〔 F1+F2〕/(15*2)=184.8kPa。

因此，混凝土根底下地基承载力要求到达184.8KP以上，混凝土根底下进行换填，换填后地基要求到达190kpa的要求，由试验室检测为准。

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