主塔主动横撑及牛腿计算.doc

竖向荷载设计值:
柱边与荷载的距离:
牛腿端部的弯矩:
(1)牛腿强度计算
牛腿端部截面型心y坐标:
端部截面的抗弯惯性矩:
中性轴以上部分对中性轴的静矩:
翼缘板上缘的抗弯截面系数:
腹板下缘的抗弯截面系数:
腹板上缘的抗弯截面系数:
形心轴以上面积对形心轴的面积矩:
e翼缘板上缘的弯曲应力:
腹板下缘的弯曲应力:
中性轴处的剪切应力:
腹板上缘的弯曲应力:
腹板上缘切应力:
腹板上缘组合应力:
(2)焊缝强度计算
焊缝截面
中性轴y坐标:
焊缝截面抗弯惯性矩:
上缘抗弯截面系数:
下缘抗弯截面系数:
焊缝截面上缘弯曲应力:
<185MPa
焊缝截面下缘弯曲应力:
焊缝截面下缘剪切应力:
焊缝危险点的组合应力:
注:1、以上计算过程中的n表示腹板的个数。
2、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》中Q235钢材的容许弯曲应力为145MPa,剪切应力容许值为85 MPa,考虑到了施工条件、气候环境等因素,可根据实际条件适当调整。同样地,在《钢结构设计规范》中Q235钢材(厚度≤16mm)角焊缝的抗拉强度设计值为185MPa(三级),抗压强度设计值为215 MPa,抗剪强度设计值为125,抗拉、抗压和抗剪的设计值为160 MPa,,考虑到了施工过程中产生的误差,可根据施工实际条件适当调整。
预埋件计算
因为塔柱对横撑钢管的顶推力很大,因此在计算过程中可以不考虑锚筋的抗拔,只是验算锚筋的抗剪即可。对横撑预埋件计算。预埋HRB335钢筋Ф25mm,锚固于C55混凝土中,预埋件结构图如下所示:
-1 临时横撑预埋件结构图
、钢筋的抗拔力F和抗剪力Q取极限值:
单根锚筋的抗拔力;
单根锚筋的抗剪力。
其中:fy—HRB335钢筋抗拉强度设计值(MPa),查《混凝土结构设计规范》,取300;
fs—HRB335钢筋抗剪强度设计值(MPa),取85;
d—钢筋直径为16mm;
S—²。
由迈达斯模型可以得到端部的剪力,如下图,
-1 临时横撑钢管端部剪力图
抗剪力Q=8×=>,所以抗剪满足要求。
‚、计算锚固长度,根据《混凝土结构设计规范》P103页:
其中:lab—受拉钢筋的基本锚固长度;
fy—HRB335钢筋抗拉强度设计值(MPa),查《混凝土结构设计规范》,取300;
ft—C55混凝土抗拉强度设计值(MPa),查《混凝土结构设计规范》,;
α—带肋钢筋外形系数,查《混凝土结构设计规范》,;
d—钢筋直径为25mm。
代入数值,则有:
ƒ、修