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反力架计算书设计焊接箱形钢梁截面选用I63组合而成,16mm厚A3钢板加工焊接成型,梁上作用盾构推进荷载。钢材屈服强度fy=235N/mm2,屈服剪力fv=136N/mm2。荷载系数对恒载取1.2,对活载取1.4,钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值fd=215N/mm2,抗剪强度设计值fvd=125N/mm2. 箱梁具体截面尺寸见图。长梁计算一、梁截面系数梁截面尺寸如下图所示: 图1.1 梁截面图A=167503+178316=67338(mm2)1.1对两主轴弹性截面模量X轴距上、下翼缘边缘的距离:y1=332(mm) y2 =267(mm)惯性矩:Iy =39808400002534163232=4725293952(mm4) Ix =3181200002165343/122167501782=1115774000(mm4)截面模量: Wx=Ix/y2=1115774000/267=4178928.8(mm3) Wy=Iy/x2=4725293952/332=14232813.11(mm3)1.2荷载与内力 盾构始发总推力为2000T,共由四个横梁来承担,故单个横梁承受载荷为500T均布荷载: 集中荷载设计值: F=5000(KN)二、荷载组合2.1确定最不利组合根据反力架背后支撑情况,进行力学建模,按不等跨连续梁计算:2.2集中荷载弯矩: 剪力:2.3均布荷载 根据计算均布荷载占集中荷载的1.97%,此处忽略不计。2.4荷载组合Mmax=5285.78(KN/mm)Vmax=3169.24(KN)三、截面强度验算3.1弯曲正应力:按边缘强度准则: Mx/Wnx=5285.78103/14232813.11=0.4(N/mm2)fd=215 N/mm2 满足要求; 3.2剪应力: max=Q/A=3169.24103/663378=4.8(N/mm2) fvd=125N/mm2满足要求;四、腹板加劲肋区格的稳定计算箱梁设加劲肋,分隔加劲肋间距150mm,四面固定,加劲肋区隔可不验算局部稳定性。五、箱梁整体稳定验算由l1/b1=9000/630=14.2813知,需验算整体稳定性。b=0.73+0.18=0.8其中= (l1t1)/(b1h1)=(900015)/(543630)=0.39i y= Iy/A = 4725293952/663378 =7123y=l1/iy=9000/7123=1.26而I1=165433/12 (mm4) I2=165433/12 (mm4)所以b= I1 /(I1 I2)=0.5故yb=0所以整体稳定性系数:b=b(4320/y2)(Ah/Wx)yb 1+(yt/4.4h)2 (235/fy) =0.794(4320/1.262)(663378543/4178928.8)0 1+(1.2616)/(4.4543)2 =1.30.6查表取b=0.83Mcr=bMex=0.8384178928.8235=8229.56(KN/m)Mmax=5285.78 KN/m截面整体稳定满足要求。横梁计算由于长梁跟短梁背后支撑尺寸相同,而横梁尺寸远远小于长梁,故横梁也满足要求。六、反力架背后支撑设计轴力设计值N=3169.24KN,支撑长取最不利,按3.73米设计。采用I32两根拼装成格构柱,截面几何特性如下: A=146.9cm3; Ix=23242cm4; Iy=1004 Wy=Wx=646cm3 ;ix=12.58cm; iy=2.61 cm 设计依据:钢结构设计规范 (GB 50017-2003)一、强度计算:按一端固肢,一端自由计算: 查建筑施工计算手册附表得:=0.994=N/An=215N/mm2f=235 N/mm2二、稳定性计算N/(A)=3169000/(0.99414690)=217 N/mm2f=235 N/mm2稳定满足要求。
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