先张法框架式台座设计计算书.doc

先张法框架式台座设计计算书 传力柱尺寸设计 板梁的预应力钢绞线采用φ15.24，一根钢绞线张拉预应力σ=1395Mpa，截面积A=140×10-6m2。一片梁共22根钢绞线。 一根钢绞线的拉力为：Ni=σ×A=1395×10^3KN/m2×140×10-6m2=195.3KN; 总拉力为：F=Ni×22=4296.6KN，在本设计中按F=4300KN验算。 砼采用C40，其抗压设计强度Ra=19.1Mpa。 一块板的拉力Ni=被两个传力柱承担，因此一个传力柱只承担F/2的力；但是，一个传力柱要接受左右两块板的力，所以一个传力柱承受的力应为F，也就是说传力柱承受的最大压力为4300KN再加上一个安全系数。 拟定传力柱横断面尺寸，并进行验算。 设传力柱的横截面为矩形，h=50cm；b=70cm； 传力柱的横截面面积A=b×h=500mm×700mm=350000mm2； 正截面强度计算公式： F≤ψrb（1/rc×Ra×A+1/rs×Rg′×Ag′） F-纵向轴力；ψ-钢筋砼构件的纵向弯曲系数； Ra-砼抗压设计强度,Ra=19.1Mpa； A-构件截面积； Rg′-纵向受压钢筋抗压设计强度，Rg′=300Mpa； Ag′-纵向受压钢筋截面面积； rb-构件工作条件，取 rb=0.95； rc-砼安全系数，取rc=1.25； rs-钢筋安全系数，取rs=1.25； 设每隔12m设置一道横系梁，L=12m；L。=0.5L=6m；L。/b=6/0.5=12查表可得：ψ=0.95 Ag′=（F-ψ×rb/rc×Ra×A)/(ψ×rb/rc×Rg′) =(4300000-0.95×0.95/1.25×19.1×500×700）/(0.92×0.95/1.25×300)=-2431.07cm20 计算表明不需要进行进一步的配筋，只需按构造要求配置构造钢筋即可。 所以h=50cm，b=70cm； 截面强度复核 F′=ψrb（1/rc×Ra×A+1/rs×Rg′×Ag′） =0.95*0.95*（1/1.25*19.1*350000) =4826.6KNF=4300KN 满足设计要求。 传力柱配筋 按照构造要求，传力柱中部的纵向配筋直径不宜小于12cm，根数不得小于4根，纵筋的配筋率在0.4%-1.5%范围内，根据传力柱的截面尺寸h*b=0.5m*0.7m，配8根Φ16的螺纹钢筋，Ag=3.14*82*8=1607.68mm2，A=500*700=350000mm2 配筋率μ=Ag/A=1607.68/350000=0.46%0.4%,满足配筋率要求。 位于横梁下的传力柱端部，由于受力不均匀，端部横截面的尺寸应该大一些，相应的端部的纵筋也要相应的增加，相应的箍筋进行加密。根据圣维南原理，从传力柱端头沿着传力柱方向，一个传力柱高度内，受力不均匀，超过这个长度，应力就比较均匀。 在H长度内，纵筋配16根Φ16的螺纹钢筋，在传力柱的端部配置厚度σ=5cm的钢板；箍筋间距加密为6cm。 在传力柱中部的的箍筋间距为：25cm-35cm。箍筋均采用Φ8螺旋钢筋。 传力柱与系梁连接处左右各0.5m的长度内，纵向钢筋多加4根,增加的4根钢筋放置在与横向梁连接处，同时，箍筋的间距也加密成10cm一道。 钢横梁抗弯计算 由于板梁有1.25m，1m两种尺寸，相应的钢横梁也有1.5m，1.75m两种尺寸，取弯距较大时进行计算，在L=1.75m钢横梁上，对称布置了22根钢绞线，把横梁的受力简化为均布荷载的形式。 F=4300KN, L=1.75m； q=F/L=4300/1.75=2458KN/m； 最大挠度： f=(5qL4)/(384EI)≤[f]=2*10-3m 其中E=2.1*10^6N/mm^2=2.1*10^5KN/cm^2 假设使用32C型号的工字钢，查表可得I=12200cm^4； 得f=（5*24.58*175^4)/(384*2.1*10^5*12200) =1.2*10^-3m[f]=2*10^-3m; 为了保证安全，取一个比较保守的安全系数2，选用45b型号的工字钢， 查表可得：I=33800cm^4,代入公式可得 f=（5*24.48*175^4)/（384*2.1*10^5*33800)=0.42*10^-3m[f]=2*10^-3m, 因此，在本施工中采用45b型号的工字钢。 抗倾覆验算 设台面厚度d=100mm， h1=500mm， L2=1000mm， L1=2750mm，G2=180KN； 平衡力矩 Mr=G1*L1+G2*L2 倾覆力矩 M