抗侧力构件弹性位移如何计算_穿心棒法盖梁施工计算书(工字钢)
托担法盖梁施工计算书
一、工程概况
盖梁设计尺寸：
双柱式盖梁设计为长11.95m，宽2.1m，高1.6m，混凝土方量为38.35方，两柱中心距6.95m。盖梁如图所示
二、施工方案
1)预留孔：立柱施工时测好预留孔的标高位置，预埋直径110mm硬质PVC管，较高立柱根据高差来进行标高调整，保证两预留孔处于同一个标高，施工时把有关主筋间距和上下层箍筋间距作微调；
2)插入钢棒：柱顶插入一根直径为9cm，长度为300cm的钢棒，作为主梁工字钢支撑点，钢棒外伸长度一致；
3)安装固定装置和机械式千斤顶。
4)吊装主梁工字钢，利用φ25精轧螺纹钢，夹紧主梁工字钢，上铺I12.6工字钢作为分配梁；
5)拆除钢棒，封堵预留孔：盖梁施工完成后把预留孔用细石混凝土封堵。
三、受力计算
1、设计参数
1)I12.6工字钢
截面面积为：A=1810mm2
截面抵抗矩：W=77×103mm3
截面惯性矩：I=488×104mm4
弹性模量E=2.1×105Mpa
钢材采用Q235钢，抗拉、抗压、抗弯强度设计值［σ］=215Mpa。
2)主梁工字钢
横向主梁采用2片45b工字钢。
截面面积为：A=11100mm2
截面抵抗矩：W=1500×103mm3
截面惯性矩：I=33760×104mm4
弹性模量E=2.1×105Mpa
3)钢棒
钢棒采用φ90mm高强钢棒(A45)，
截面面积为：A=3.14×452=6362mm2，
抗剪强度设计值［τ］=125Mpa。
2、荷载计算
1) 混凝土自重荷载(考虑立柱混凝土重量)
W1=38.35×26=444.3kN；
2)支架、模板荷载
A、2片I45b组成主梁,长12m，纵向工字钢长4.5m，间距30cm。
W2=12×0.874×2+0.142×4.5×(11/0.3)=54.3kN；
B、定型钢模板,重量由厂家设计图查询得到。
W3=6800×10=68kN；
3)施工人员、机械重量。
按每平米1kN，则该荷载为：
W4=12×2×1=24kN；
4)振捣器产生的振动力。
盖梁施工采用50型插入式振动器,设置3台,每台振动力2kN。
施工时振动力:W5=2×3=6kN；
总荷载：W=W1+1 W2+ W3+ W4+ W5=1153.4kN
5)荷载集度计算
横桥向均布荷载集度：q h=W/12=96.1kN/m；
顺桥向荷载集度取跨中部分计算：qz= q h/1.8=96.1/1.8=53.4kN/m
2、强度、刚度计算
1) I12.6工字钢强度验算
取盖梁跨中横向一米段对I12.6工字钢进行计算，其中横向一米荷载共有3根I12.6工字钢承担，顺桥向荷载集度：53.4kN/m，每一根承担17.8 kN/m
计算模型
弯矩图(单位：kN·m)
剪力图(单位：kN)
位移图(单位：m)
其中最大弯矩为：M=6.2kN·m，最大剪力为：Q=12.6kN
根据应力公式可以得出最大拉应力：
σ=M/Wx=6.2×1000/77×10-6=80.5MPa
根据剪应力公式可以得出剪切应力：
τ=Q/A=12.6×1000/18.1×10-4=6.96MPa
跨中位移f=0.002m
2)主梁工字钢I45b计算
实际施工中立柱顶部混凝土由立柱承受，但为安全起见，计算模型将此部分混凝土考虑在内，主梁由两片I45b工字钢承担横桥方向的荷载，所以单根承担一半的荷载，计算采用桥梁博士模拟计算，模拟图形如下图：
计算模型
弯矩图(单位：kN·m)
剪力图(单位：kN)
位移图(单位：m)
正应力图(单位：m)
剪应力图(单位：m)
根据正应力图可以得出最大拉应力：
σ= 103MPa
根据正应力图可以得出剪切应力：
τ=34MPa
主梁工字钢刚度验算
从位移图中可得知跨中位移f=0.008m
从位移图中可得知悬臂端位移f=0.002m
3)钢棒验算
钢棒作为主要承重构件，承受来自上部结构的全部荷载，保证安全稳定，对钢棒的抗剪强度进行验算。
最大剪力为：Q=1153.5/4=288.4kN
钢棒抗剪面积A=0.0452×3.1415=0.006362m2
根据剪应力公式可以得出剪切应力：
τ=Q/A=288.4×1000/0.006362=45.3MPa
四、结论
从上面的计算可以看出，整个构件均满足承载力要求，结构是安全可靠的。
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