反力架計算手冊匯編

0 0 03.2力學(xué)模型 23.4力學(xué)計算 64.1截面參數(shù)計算 6 8六、水平支撐計算 9 7.1計算參數(shù)確定 該反力架為廣州市地鐵21號線11標(biāo)[水西站～長平站]盾構(gòu)區(qū)間右線盾反力架外作用荷載即盾構(gòu)機(jī)始發(fā)的總推力乘以動荷載效應(yīng)系數(shù)加所有不利原因產(chǎn)生的荷載總和，以1600噸水平推力為設(shè)計值。模塊為計算工具。對于螺栓連接、角焊縫連接處的設(shè)計，僅僅計算其最大設(shè)計彎矩和剪力值，而不作截面形式設(shè)計，可根據(jù)提供彎矩、剪力設(shè)計值來調(diào)2、在滿足第1項的前提下以更符合經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)為修改構(gòu)造形式、截面參固，特殊狀況下，可增設(shè)支托抗剪、焊鋼板抗彎，以保證連接處強(qiáng)度不低于由兩根立柱和兩根橫梁以及水平支撐構(gòu)成。立柱與橫梁采用高強(qiáng)螺栓連接，為加強(qiáng)整體性一般按照以往施工項目的施工經(jīng)驗另需在連接處焊接，故所有節(jié)點都為固定連接。所有連接在設(shè)計時必須規(guī)定連接處強(qiáng)度不得低于母圖3-1反力架平面布置圖3.2力學(xué)模型如上圖所示，反力架為一門式剛架。立柱計算高度為6630mm,上下各有兩個橫梁，計圖3-2反力架計算模型根據(jù)海瑞克企業(yè)提供的總荷載設(shè)計值為F=1600鋼負(fù)環(huán)把荷載傳遞到反力架上的四個受力區(qū)域(即圖3.2所示的A、B、C、D四個區(qū)域)每個區(qū)域的Fi為1/4F。3.4力學(xué)計算根據(jù)以上分析，我們分別建立橫梁、立柱、支撐的計算模型。由于橫梁的荷載是傳遞到立柱和水平支撐上的，故應(yīng)計算為橫梁-立柱-水平支撐-井壁3.4.1橫梁L1計算3.4.2橫梁L2計算22務(wù)圖1201前士圖/1.ArN3.4.3立柱H??計算如左圖所示，qn即為鋼負(fù)環(huán)傳遞的荷載，R?、R?為橫梁L、L?傳遞的支座反力，立柱H、H四、截面承載能力復(fù)核4.1截面參數(shù)計算橫梁和立柱采用箱式截面，腹板為2*(640*30)mm,翼緣采用2*(500*30)mm。4.2.1L1截面復(fù)核查彎矩圖、剪力圖，得M=793.1查鋼構(gòu)造設(shè)計規(guī)范可知：[δ]=210MPa;[t]=120MPa。故經(jīng)檢查δ<[δ],Tmn<[t];橫梁Li滿足強(qiáng)度設(shè)計規(guī)定。4.2.2L2截面復(fù)核查彎矩圖、剪力圖，得查鋼構(gòu)造設(shè)計規(guī)范可知：[δ]=210MPa;[t]=120MPa。故經(jīng)檢查δ>[δ],Tx<[t];橫梁L?不能滿足正截面強(qiáng)度規(guī)定。4.2.3.H1|2截面復(fù)核查彎矩圖、剪力圖，得：查鋼構(gòu)造設(shè)計規(guī)范可知：[δ]=210MPa;[t]=120MPa。故經(jīng)檢查δ>[δ],Tma<[t];橫梁H??不能滿足正截面強(qiáng)度規(guī)定。通過以上分析和計算我們發(fā)現(xiàn)橫梁L?上的最大正應(yīng)力和最大剪應(yīng)力遠(yuǎn)不不小于許用正應(yīng)力和許用剪應(yīng)力；橫梁L?的最大正應(yīng)力略不小于許用正應(yīng)力。故，從使用角度和經(jīng)濟(jì)角度上看，我們需要對橫梁L?和L?進(jìn)行截面參數(shù)調(diào)整，以使其更符合上述規(guī)定。注：雖然通過計算立柱H?和H?的最大正應(yīng)力和最大剪應(yīng)力也遠(yuǎn)不不小于許用正應(yīng)力和許用剪應(yīng)力，但立柱不僅要承受橫梁傳遞的支座反力R?同步還需要承受橫梁傳遞的扭矩?？紤]到箱型梁抗扭轉(zhuǎn)的極慣性矩1,=?,p2*dA,是非常規(guī)計算可以得出的。故在上述計算中未考慮立柱的抗扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，而是根據(jù)經(jīng)驗值預(yù)留一定的安全強(qiáng)度儲備。取L1截面參數(shù)如下圖所示；A腹板=19200mm2因此，橫梁L1截面調(diào)整為如圖5-1所示(2)橫梁L2截面優(yōu)化計算圖5-1橫截面示意因此，橫梁L截面調(diào)整為如圖5-1所示的截面形狀。注：水平支撐計算中，我們只考慮水平支撐的軸壓計算，不考慮其受彎承載能力計算，即假定水平支撐是二力桿構(gòu)造。查上述立柱、橫梁的剪力圖，在水平支撐處，取剪力突變值為水平支撐的軸壓力N,從中求得Nx作為校核根據(jù)。N1=N3=283.2+363.1=646.3kN;N2=4552.4kN;N3=N4=1732.3+1787.9=3520.2kN;N6=N7=2678.9+93.3=2772.2kN;因此，水平支撐滿足強(qiáng)度規(guī)定。七、螺栓連接強(qiáng)度設(shè)計7.1計算參數(shù)確定螺栓采用8.8級A一般螺栓，直徑為φ26mm。f,?=350MPa;f?=250MPac7.2彎矩設(shè)計值Mmax和剪力設(shè)計值Vmax通過計算可知，螺栓連接處最大可承受彎矩為為231.8kN.m;對于彎矩過大的連接處需要通過增設(shè)角焊措施來增強(qiáng)截面抗彎能力。剪力設(shè)計