钢筋笼吊筋吊环及孔口横担计算书
1.计算依据
《桥梁钻孔桩施工设计图纸》;
《客货共线铁路桥涵施工技术指南》(TZ 203-2008); 《建筑施工计算手册》(第三版,江正荣); 2.计算说明
钢筋笼吊筋吊环及横担的设置按桩长60米以下设置横担1根,吊筋吊环2处;按桩长70米以上设置横担2根,吊筋吊环4处;吊筋吊环采用HPB300钢筋制作,孔口横担采用外径57mm,壁厚5mm,长度2.1m的钢管。
吊环吊筋示意图
3.材料性能
3.1钢筋强度标准值与设计值
屈服强度标准牌号 公称直径(mm) 值fykN/mm2 904.8 极限强度标准值fstkN/mm2 7.1 抗拉强度设计值fykN/mm2 58.81104 HPB300 6-22 1
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3.2钢管的截面特性
截面积名称 规格(mm) 重量截面惯性矩I(mm4) 58.81104 截面最小抵抗矩W(mm3) 15.48103 (mm2) (kg/m) 904.8 7.1 钢管 外径76/内径68 3.3钢管强度设计值和弹性模量
牌号 厚度(mm) 抗拉、抗压和抗弯f(N/mm2) 抗剪弹性模量Efv(N/mm2) (N/mm2) Q235 16 215 125 2.06105 4.钢筋笼吊筋吊环计算 4.1工况一
选本桥梁工程桩径1.25m、桩长70m,钢筋笼重量为7.188t,采用HPB300 Ø16mm钢筋制作吊环4个,横担2根采用孔口横担采用外径76mm;内径68mm;壁厚5mm的钢管。 4.1.1吊环的应力按下式计算:
9807G nA式中—吊环拉应力
n—吊环的截面个数,一个吊环时为
2;二个吊环时为4;四个吊
环时为6;
A—一个吊环的钢筋截面面积; G—构件的重量(t);
9807—t(吨)换算成N(牛顿);
—吊环的允许拉应力,一般不大于60N/mm2(已考虑超载系数、吸附系数、动力系数、钢筋弯折引起的应力集中系数、钢筋角度影响系数、钢筋代换等)。 98077.18858.45N/mm260N/mm2 满足要求
62014.1.2一个吊环可起吊的重量按下式计算:
2
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G024d219.61d2 9.807式中G0—一个吊环起吊的重量(kg) d—吊环直径(mm) —吊环的允许拉应力 G09.611622460kg
24604/10009.84t7.188t 满足要求 4.1.3吊筋抗拉强度计算:
抗拉强度强度设计值fy300/1.1272.7270N/mm2
7.1889.810387.58N/mm2fy270N/mm2 满足要求 2484.1.4钢筋笼横担强度计算:
取最不利工况,即钢筋笼全部安装完毕,悬挂于槽钢上的工况,因为钢管为2根,有4个受力点,所以单点集中荷载为1/4总荷载。 即:7.18849.817.61KN 钢管自重:7.19.810000.07KN
(1)抗弯强度值计算
①自重荷载下弯矩:M1qb2/80.071.722/80.026knm
②集中荷载F作用下弯矩:
3
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M2Fab2/817.610.331.722/82.149knm ③组合弯矩:M1M20.0262.1492.175knm
M2.175106f22140n/mm179.2n/mm 满足要求 3W15.48101.2(2)抗剪强度值计算
①剪力:v0.6ql0.65.8810.331.164kn1164n ②最大剪应力: 1.5VA1.51164fv1.929n/mm2104.16n/mm2 满足要求 904.81.2(3)挠度值计算
WFa588122(3l24a2)(317204330)0.02mm5424EI242.061058.8110
0.02l/4004.3mm 满足要求 根据上述计算钢筋笼吊筋吊环采用HPB300 Ø16mm钢筋制作吊环4个,孔口横担2根采用外径76mm;内径68mm;壁厚5mm的钢管满足使用要求。 4.2工况二
选本桥梁工程桩径1.25m、桩长60m,钢筋笼重量为4.613t,采用HPB300 Ø16mm钢筋制作吊环2个,横担采用孔口横担采用外径76mm;内径68mm;壁厚5mm的钢管。 4.2.1吊环的应力按下式计算:
9807G nA 98074.61356.27N/mm260N/mm2 满足要求
42014.1.2一个吊环可起吊的重量按下式计算:
4
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G024d219.61d2 9.807 G09.611622460kg
24602/10004.92t4.613t 满足要求 4.1.3吊筋抗拉强度计算:
抗拉强度强度设计值fy300/1.1272.7270N/mm2
4.6139.810322112.4N/mmfy270N/mm 满足要求 2284.1.4钢筋笼横担强度计算:
取最不利工况,即钢筋笼全部安装完毕,悬挂于钢管上的工况,因为钢管为1根,有2个受力点,所以单点集中荷载为1/4总荷载。 即:F=4.61329.822.604KN 钢管自重:7.19.810000.07KN
(4)抗弯强度值计算
①自重荷载下弯矩:M1qb2/80.071.722/80.026knm
②集中荷载F作用下弯矩:
M2Fab2/822.6040.331.722/82.758knm ③组合弯矩:M1M20.0262.7582.784knm
5
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M2.784106f2179.8n/mm179.2n/mm2 3W15.48101.2 因抗弯强度值超出设计值的1.2安全系数值,为加强抗弯强度在既有钢管内加入外径50mm;壁厚3mm钢管,提高抗弯强度。 (5)抗剪强度值计算
①剪力:v0.6ql0.67.5290.331.491kn1491n ②最大剪应力: 1.5VA1.51491fv2.472n/mm2104.16n/mm2 满足要求 904.81.2(6)挠度值计算
WFa752922(3l24a2)(317204330)0.022mm5424EI242.061058.8110
0.022l/4004.3mm 满足要求 根据上述计算钢筋笼吊筋吊环采用HPB300 Ø16mm钢筋制作吊环2个,横担1根采用孔口横担采用外径76mm;内径68mm;壁厚5mm的钢管并套入外径50mm;壁厚3mm钢管,满足使用要求。
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