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1、、验算依据1、中交二公院施工栈桥设计图；2、建筑结构荷载规范 GB50009-2012；3、钢结构设计规范 GB50017-2003；4、混凝土结构设计规范 GB50010-2010；5、建筑结构静力计算手册（第二版 ） ；6、相关建筑、结构施工图纸。二、确定验算方法1、因栈桥跨距相对均匀，长短跨相差 im斜跨与平跨的混凝土板面长度相差 0.5m,故钢格构柱两侧跨度范围内产生的弯矩近似相等， 在验算钢格构柱竖向承 载能力时，不考虑纵向弯矩作用，将钢格构柱视为轴心受压构件；2、考虑汽车荷载时，只验算最不利位置，其余位置不予验算；施工人员和相关 机具（斗车等）所产生的活载不考虑；3、分析荷载传递方
2、向为：结构面板横向次梁纵向次梁横向主梁钢格构柱立柱桩基础；4、剪刀撑仅在验算钢格构柱的稳定性时，起纵向稳定，加强纵向刚性的作用， 忽略在验算竖向承载力时的作用；5、取永久荷载分项系数 G 1.35，结构重要性系数 :0 1.0。三、简化计算模型1、将所有结构板面、钢格构柱、剪刀撑、横向支撑力学化，第一跨和钢格构柱 与固定支座相连；2、将一半的结构板面转化为均布线荷载 q,并将该线荷载作用在钢格构柱竖向 平面内；3、得出简化的力学计算模型为：&0100也go30008000900087008000四、荷载计算1、汽车荷载满载时，取p=40t，转化为P=400kN2、 混凝土自重：取25kN/m3
3、结构面板自重设计值:1.35 4.25 0.3 9 8.0 4 8.725 2138.4kN梁自重设计值:Q21.350.7 0.5 4.25 5 25 0.90.9 4.25 4 258.0 4) 25 0.50.8 0.7 1 4.25 25 0.8 0.7 (9=1183.5kN简化线荷载设计值：QiQ-!Q22138.4 1183.5q1281kN/mll9 8.0 4钢格构柱的自重：钢格构柱横截面如下图550z200x18W查型钢表，L200X 18角钢数据：质量m=54.4kg/m截面面积4269.3 10 4m2钢材密度取7850kg/m3取0.7m钢格构柱计算每米钢格构柱的自重
4、，四个等边角钢：M154.4 0.7 4 152.32kg四块钢板：M20.014 0.5 0.3 78504 65.94kg每米长钢格构柱的自重:M1 M2m0.7152.32 65.940.7311.8kg / m转化为每米长自重设计值:g 3.118kN/m五、验算钢格构柱的竖向承载能力经分析，B节点和F节点左右两跨的跨度最大，承载的混凝土面板自重最大, 故只需验算汽车荷载处于B节点和F节时的最不利情况。1、当汽车荷载时处于节点B,相应的计算简图如下:二亍s汽车荷载P87008000H0D0总荷载设计值:Q 1.35 0.5 q (ABBC)P 1.35 0.5 81 (8.7 8.2)
5、 4001464kNBL段钢格构柱自重设计值:M m 1.35gBL1.353.118(5.25.5 2)53.46kN验算钢格构柱的承载力：QM bl146453.460.054GPa 54MPa14Ai4(69.350014)fQ345B 310MPa满足施工使用要求。2、当汽车荷载时处于节点F,相应的计算简图如下：rrr iorirT8000 L 8000Qono总荷载设计值:Q 1.35 0.5 q (EFFG) P 1.35 0.5 81 (8.1 9) 4001475kNFV段钢格构柱自重设计值:Mbl 1.35g FV 1.35 3.118 (5.5 2)31.6kNQ M bi
6、4A1475 31.64 (69.3 500 14)0.053GPa 53MPa验算钢格构柱的承载力:Q345B 310MPa满足施工使用要求由结果得出，在忽略横向弯矩作用下计算得到的钢格构柱正应力，约是 Q345B钢材抗压强度设计值的五分之一，而横向弯矩在验算竖向承载力时，已经 不起控制作用，故钢格构柱的竖向承载力验算已完成。六、验算钢格构柱的稳定性由于在结构中应用了剪刀撑，纵向稳定，加强纵向刚性，同时也减小了钢格 构柱的长细比，加强了稳定性，避免失稳倒塌。在计算简图中，只有DJ段柱和EK段柱（均小于5.2m）没有与剪刀撑相连，而与剪刀撑相连的柱中，FP段柱高度最大（5.5m），同时荷载最大
7、。故验算钢格构柱的整体稳定时，只需要验算 FP段柱。1、计算简图为:即00觎95SOOO8000800090002、根据钢结构设计规范GB50017-2003第524条，格构式压弯构件的整体 稳定性应按下式计算：NxAmxM xNxWx(10.8-)Nex其中：N计算范围内的轴心压力，根据本计算书五、2计算结果，可得N 1092.6 1.35 3.118 5.5 1115.8kN ；x弯矩作用平面内的轴心受压构件稳定系数，根据构件长细比，钢材屈服强度和钢结构设计规范 GB50017-2003表 、表按附录C采用；查型钢表，L200X 18数据：惯性矩 lx 2621cm22.62 107mm2
8、.7钢格构柱截面的惯性矩:42.62 107(空 56.2)2 69.32314 50012500 14312(550(214 2歹(550 14)941.6 10 mm钢格构柱的回转半径:238mmi Ix1-6 109:A 4(69.3 500 14)钢格构柱的长细比:l0X 550023i 23823 .23534527.9查钢结构设计规范GB50017-2003附录C,得至U：0.943A受压构件毛截面面积，A 4(69.3+ 500 X14) = 28277mm2;与截面模量相应的截面塑性发展系数，根据钢结构设计规范GB50017-2003表 ，取 x 1.0 ;mx等效弯矩系数，按
9、mx 0.65 0.35瓷计算;Mx -计算范围的最大弯矩；W1x-抗弯截面模量,W1xIx1.6109635.8 10 mm ;ymax0.5550Nex -参数，Nex2EA/(1.1 2)3.1422.061052827710 3/(1.1 12) 5.2 107kN3、将计算简图中虚线范围内的结构分离出来，计算其横向最大弯矩，分离出来 后的计算简图如下：汽车荷朝卩/均布线荷载口rrr：；* :门I； 85004、荷载及系数计算：A、汽车荷载，P=400kNB、混凝土自重：板面：Q1(4.5 4) 8.5 0.3 25 542kN梁：Q2 0.8 0.7 (4.5 4) 25 3 0.9
10、 0.8 8.5 均布线荷载：q 1.35Ql 2 1.35542 510 167kN/mL8.5经结构力学计算，得到弯矩图为：25 510kNni5371* * ju即:Mx M1 537kN?m,M2 178kN ? mmx 0.65 0.35M 20.65 0.35 0.5 0.8255、将参数代入压弯构件整体稳定性计算公式:31115.8 1030.943 282770.825 537 106 11158118.2MPa fQ345B 310MPa1.0 5.8 106 (1 0.8 7 ).2 10结构稳定性合格，满足施工使用要求。七、验算混凝土结构面板和横向主梁的承载力1、取汽车荷
11、载在末跨时的最不利位置，其计算简图为:八誉rT7#rrrRSTlWJ痕 TOO 8095| EOOO BOOO j 8000000 j.取平均面荷载q=40kN/m，其简化计算的平面图为:4J2叭 425012、查建筑结构静力计算手册（第二版）表9-1得: 梁A最大正弯矩标准值：MA( )k 0.2304qab2 0.2304 40 4250 45002 793kN?m梁A最大剪力标准值:VAk 0.4804qab 0.4804 40 4250 4500 367.5kN梁 B 最大正弯矩标准值 :22MB ( )k 0.2696qa2b 0.2696 40 42502 4500 876.5kN
12、 ? m梁 B 最大剪力标准值 :VBk 0.5196qab 0.5196 40 4250 4500 397.5kN3、根据梁 A 的配筋，计算其承载能力：A 、几何参数截面宽度 : b=800mm；截面高度 : h=1000mm。B材料信息混凝土等级 : C40， fc 19.1N / mm2 ， ft 1.71N /mm2；HRB400 钢筋： fy 360N / mm2 ；箍筋间距 : s=150mm ；受拉纵筋最小配筋率 :min 0.2% ；受压纵筋最小配筋率 :min 0.2% ；最小配箍率 : min 0.2% ；受拉纵筋合力点至近边距离 : as 25mm；受压纵筋合力点至近边
13、距离 : as 25mm 。C配筋信息底部受拉钢筋采用 12C32， As 9651mm2 ；上部受压钢筋采用 8C32， As 6434 mm2 ；箍筋采用 A1015(0 6)， Asv 471mm2 。D验算受拉钢筋最小配筋率As /(bh) 9651/(800 1000) 1.206%min0.2%满足最小配筋率要求。E验算受压钢筋最小配筋率As /(bh) 6434 /(800 1000) 0.804%min 0.2%满足最小配筋率要求。计算截面有效高度h0 h as 1000 25 975mmG、计算混凝土受压区高度x ( fyAs fy As )/( 1fcb)x 19.1 x 800)=(360 x9651-360x6434)/(1.0=76mmH计算弯矩设计值2as 2 25 50mm xbh0 0.518 975 504.7mmM (h0 x/2) 1fcbx fy As (h0 as )/ 0=(975-76/2) x1.0x 19.1 x 800 x 76+360x
