棚架检算书（正式版）

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东乡二号特大桥跨沪昆铁路防护棚架检算书

一、计算荷载

东乡二号特大桥跨沪昆线施工防护棚架为施工临时结构，不考虑地震力的影响，结构安全等级为二级。计算中考虑的主要荷载有：施工人员重量，竹胶板和防水板重量，结构自重，风力及雪压，列车气动力、坠物冲击荷载等。 （1）施工人员重量：

按照每个施工人员75kg计，共5个人，总计重量为375kg，即3.75kN。假设作用于跨中位置上。 （2）竹胶板重量：

竹胶板密度为560kg/m3，厚20mm的竹胶板单位面积重为560×0.02＝11.2kg/m2=0.112 KN/ m2，棚架顶面总面积为49×16.8＝823.2㎡，整个棚架的竹胶板总重量为9219.84kg，即92.20KN。计算时按均布荷载加到槽钢[20上。 （3）结构自重

纵向槽钢[20，每延米重量为22.6kg，每根49m，重1107.4kg，共29根，共重32114. 6kg，即321.146KN；横向I56a，每根长度为16.8米，共25根，每米重量为106kg, 共重44520kg，即445.2KN；纵向分配梁I40a，总长49×2＝98m，每米重量为67.6kg,共重为6624.8kg，即66.248KN；直径为300×6mm的钢管立柱26根，每根长度为10.732米，每延米重量为43.503kg，自重为121.39KN。棚架混凝土基础体积为0.8×0.5×49×2＝39.2m3，共重940.8KN，防护棚架总重量：1894.784KN。 （4）风力

南昌地区基本风压：0.3KN/㎡。以15°角均布载的形式加到[20上即：0.3*sin15°=0.0776KN/㎡。由于棚架在连续梁下及所处位置，不考虑雪压。 （5）列车气动力

列车气动力计算应符合下列规定：由驶过列车引起的气动压力和气动吸力，应由一个5m长的移动面荷载+q及一个5m长的移动面荷载-q组成。气动力应分为水平气动力和垂直气动力 。水平气动力作用于轨顶之上的最大高度为5m。根据棚架总体布置情况，棚架各跨最低点均位于接触网之上，而接触网的高度均超过轨面5m以上，故轨顶以上可以不考虑列车水平气动力的影响。

1

在实际计算中，为确保安全，按照沪昆线动车组最大列车时速200km/h计算气动力（施工时慢行）。

垂直气动力可按照下式计算：

qv?2qhg7D?30100

式中 qh——水平气动力，由规范中的表6.2.26查得。 D——作用线至线路中心距离。

查表，当列车时速为200km/h，D＝2.5时， qh＝0.68，此时对应的qv＝0.646kN/m，为最大值，且随D增加而减小（D在2m以内的气动力不考虑），即垂直气动力由中心2m相外逐渐减小。施工时列车慢行，故计算中取

qv*?＝0.646×0.8=0.517kN/m，

偏于安全地把此均布荷载加载于全部防护棚架上。

（6）冲击荷载，假设人（M=0.75KN）从6.591m高处掉落到棚架上，冲击时间为0.5s，由动量=冲量，得：F=

mt

2gh =17.2KN。

二、竹胶板验算

取1m宽验算，截面面积A=200平方厘米，惯性矩I=66.7cm3；截面模量W=66.7cm3；单位重量:11.2Kg/m。竹胶板弹性模量E＝6500MPa，竹胶板采用2cm厚，按0.6m跨度简支梁，取1m宽进行计算，竹胶板所受均布荷载有自重+风荷载+力车汽动力荷载，荷载组合为q＝0.112×1+0.0776×1+0.517＝0.7066KN/m，施工人员坠落冲击荷载取q=17.2KN，作用于最不利位置，即跨中。 建立模型如下

1( 1 )2

力学求解得： Mmax=0.88KN·m

截面模量W＝6bh2=6×1000×202＝σ＝W=M880000×6

400000

1

1

4000006

mm3

=13.2MPa＜[σ]=70Mpa

力学求解得出挠度值为：7.2mm。满足要求。

2

三、[20a槽钢验算

纵向布置的槽[20a，按2米跨度简支梁计算，所受均布荷载为竹胶板施工的均布荷载及自重。

1( 1 )2

G—施工人员坠落冲击荷载，取17.2KN，作用于最不利位置，即跨中。

q—为折合后的竹胶板重量，风荷载，列车气动力，及[20a 自重， 则??=0.112×0.6+0.0776×0.6+0.517+0.226=0.857KN m

------------------------------------------------------------------- 计算项目: 20号槽钢做简支梁计算

------------------------------------------------------------------- [ 基本信息 ]

左支座简支 右支座简支 跨号 跨长(m) 截面名称

1 2.000 热轧普通槽钢(GB707-88):xh=[20a(型号) xh=[20a [ 计算结果 ]

跨号: 1

左 中 右 上部弯矩(kN-m): 0.0000 0.0000 0.0000 下部弯矩(kN-m): 0.0000 9.0287 0.0000 剪 力(kN ): 9.4574 -8.6000 -9.4574

[容许安全系数]

侧向稳定性安全系数： 1.00000 抗弯强度安全系数： 1.00000 抗剪强度安全系数： 1.00000

3

[最小安全系数]

跨号 侧向稳定 抗弯强度 抗剪强度 安全状态 1 3.381 4.451 15.729 安全 [各跨截面几何特性]

跨号 面 积 惯性矩Ix 抵抗矩WxA 抵抗矩WxB 回转半径ix 惯性矩Iy (cm2) (cm4) (cm3) (cm3) (cm) (cm4) 1 28.84 1780.00 178.00 178.00 7.86 128.00 抵抗矩WyA 抵抗矩WyB 回转半径iy 面积矩Sx γx1 γx2 (cm3) (cm3) (cm) (cm3) 63.80 24.20 2.11 104.70 1.05 1.05

注：WxA—截面上部对x轴的抵抗矩； WxB—截面下部对x轴的抵抗矩。 WyA—截面左侧对y轴的抵抗矩。 WyB—截面右侧对y轴的抵抗矩。 γx1—截面上部的塑性发展系数。 γx2—截面下部的塑性发展系数。

[各跨材料特性]

跨号 抗拉强度 抗压强度 抗弯强度 抗剪强度 屈服强度 弹性模量 (N/mm2) (N/mm2) (N/mm2) (N/mm2) (N/mm2) (N/mm2) 1 215.00 215.00 215.00 125.00 235.00 206000

四、I 56a计算

横向布置的I56a，按16.8米跨度简支梁计算，作用在其上的荷载[20a传递下来的

4

单点集中力q=0.875×2＝1.714KN，此集中荷载按0.6m等间距布设，共27点，为方便计算现转算为均布荷载计算，q =（q×27）/16.8＝2.755KN/m。结构自重均布荷载q＝1.06KN/m。

1( 1 )2

------------------------------------------------------------------- 计算项目: I56a主横梁做简支梁计算

------------------------------------------------------------------- [ 基本信息 ]

左支座简支 右支座简支 跨号 跨长(m) 截面名称

1 16.800 热轧普通工字钢(GB706-88):xh=I56a(型号) xh=I56a [ 计算结果 ]

跨号: 1

左 中 右 上部弯矩(kN-m): 0.0000 0.0000 0.0000 下部弯矩(kN-m): 0.0000 134.7062 0.0000 剪 力(kN ): 32.0729 0.0000 -32.0729

[容许安全系数]

侧向稳定性安全系数： 1.20000 抗弯强度安全系数： 1.20000 抗剪强度安全系数： 1.20000

[最小安全系数]

5

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/d99t.html