某特大桥主桥0#箱梁施工方案

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某特大桥主桥0#箱梁施工方案

XX大桥主桥0#箱梁施工方案

XX大桥主桥为74m+140m+74m连续刚构,为预应力混凝土结构,主梁采用双幅单箱单室截面。箱梁0#段长11m,梁0#段长11m,宽7.4m,高8.80m,全桥共计4个0#块,单个0#块混凝土方量为394m3,混凝土标号为C50。梁段数及梁长度从根部至跨中分别为11米(0号段),8×3.5米,8×4.45米。1号~16号梁段采用挂篮悬臂浇筑施工,悬臂浇筑梁段最大控制重量1940KN,挂篮设计自重1000KN。

由于主桥薄壁墩墩身较高,且0#块件砼体积较大,为保证施工安全,同时为施工方便及经济节约达到最有效的成本控制考虑,0#块件现浇支架采用薄壁墩预埋型钢三角形托架支撑,其上搭设工字钢纵、横分配梁及模板的方案。本方案砼分二次浇注,第一次浇注底板及部分横隔板、腹板砼,浇注高度为4.5m,共计218m3;第二次浇注剩余横隔板、腹板及顶板砼,浇注高度4.3m,共计176m3。

混凝土的第一次浇筑荷载完全由型钢托架承受。悬臂端型钢三角形托架设在0#块底板下墩柱4.50m位置,内侧型钢三角形托架设在0#块底板下墩柱1.0m位置,沿墩身顺桥向内外侧布置,其中墩身外侧横桥向每侧设6托架,共计12,墩身内侧共设2个。墩柱外侧(及悬臂端部分)水平杆采用I36b工字钢DZ/T 0355-2020 气举反循环钻探规程.pdf,薄壁墩托架斜撑由1根I36b工字钢做斜撑。其中外侧4根水平杆通过预埋在薄壁墩上的预埋板进行焊接连接,斜撑与水平杆直接焊接并在水平杆端部加设一道工字钢衬砌楔块,斜撑与墩身预埋预埋板之间由节点板采用贴角环焊焊接成刚性支架,并用1根[20a连接杆在斜杆中部将墩身一侧的三角架托架串联,增大整体稳定性。剩余中间2根水平杆纵向贯通内外侧墩身混凝土,形成一个通长横杆既作为内侧托架纵梁也作为外侧托架纵梁,横杆在墩身相交处进行局部加强,其与斜撑的焊接同其他横杆。在斜撑上下部每隔0.9m设一对30×5×2cm加劲板加强斜撑的刚度。水平杆在纵向分配梁支点处设2cm厚竖向钢板加劲肋保证槽钢腹板的局部稳定性。墩柱内侧托架考虑到跨径较小,特将墩柱内侧牛腿水平杆设置成一通长I36工字钢,斜撑同外侧托架。

墩柱外侧悬臂端箱梁三角架托架上设间距为0.8m的I25b作为纵向分配梁,每个托架上共三道纵向工字钢,I25b纵向分配梁上布置11道间距为0.8m的[16横向分配梁;墩柱内侧箱梁设两道纵梁,纵梁上共四道I36b工字钢作为横向分配梁,在横向分配梁上布置5道间距为0.8m的[16纵向分配梁。支架受力计算书详见《主墩0#块施工托架设计计算书》,详细布置见下图:

0#块施工托架示意图(一)

0#块施工托架示意图(二)

0#块施工托架示意图(三)

0#块施工托架大样图

在型钢下设钢楔块,便于底模拆卸,顺桥向模板采用薄壁墩身模板,横桥向外模和内模采用组合钢模。端头模板由特殊模板加工以满足腹板抗剪齿口构造要求。

0号块第二段混凝土内侧箱梁顶板主要靠碗扣式钢管支架进行浇筑。墩柱内侧箱梁顶板扣件钢管支架顺桥向步距为100cm,横桥向步距为70cm,高度方向为100cm。悬臂端箱梁顶板顶板碗扣式钢管支架顺桥向步距为80cm,横桥向步距为70cm,高度方向为100cm,内模和顶模均采用组合钢模。

0号块件翼缘板加工特殊倒角钢模与0#块第一段砼侧模通过连接螺栓相连并加斜撑加以稳固,同时加设通长拉杆以加强翼缘模板的抗倾覆能力。经计算翼缘模板加斜撑后并不考虑水平拉杆的的作用力,实际端部下挠度为0.2mm。

第二段混凝土浇筑时考虑其总荷载由第一段混凝土承担,经计算混凝土的拉应力小于0.2MP,远小于混凝土设计抗拉应力。同时为了更有效防止第一段混凝土产生裂纹,现浇支架在浇筑完第二段混凝土并达到80%的设计强度后方进行拆除。

0#块第二次浇筑施工示意图

2.3施工放样及施工缝处理

按照0#块件施工托架设计图纸尺寸和型钢规格进行准确下料。水平杆与墩身预埋板通过贴脚环焊焊接,焊缝高度2cm。斜撑与水平杆之间直接焊接并在尾部加设一衬砌块,斜撑下端与预埋板抵紧并进行贴脚环焊,焊缝高度为2cm。在焊接托架的过程中,必须注意结构几何尺寸,焊接质量必须保证焊缝厚度,焊缝表面平整,不得有较大的凹陷和焊瘤。在此项操作过程中,施工人员必须佩戴安全带和安全帽。安装前考虑从墩顶预埋件悬吊工作平台,待安装完成水平杆后,利用水平杆搭设施工平台,最后进行斜撑的安装。施工完毕后,施工托架通过顶板和底板的预留洞搭设平台进行拆除。

待托架安装完毕后,将预先配置妥当的底模按造施工组织设计要求拼装于托架上面。拼装后可以用提前预埋在墩柱顶部的反力架进行反压,悬臂端反压力按托架上的最大总荷载计算可得反压吨位为每根托架26吨,墩柱内侧按托架上的最大总荷载计算可得反压吨位为每根托架55吨,按0%—50%—100%逐级加载,在配重过程中注意底模沉降观测,卸载后重新进行底模安装,将配重过程中获得的变形观测作为底模标高的预抬值。

2.6绑扎钢筋、预应力管道和锚具的布设、腹板及隔板模板安装

在绑扎底板钢筋前,要按照设计图纸的尺寸在预先安装好的底模上面划分出每根钢筋的具体位置,再进行钢筋的绑扎。在进行镦粗直螺纹连接的过程中,必须按照其规范要求来保证连接质量。φ20以下钢筋的连接必须保证焊接质量。待腹板及钢筋绑扎高于第一次砼浇注高度并保证错头位置后,可以进行腹板及隔板的模板安装,腹板外侧模板系由薄壁墩身模板改制而成,腹板内侧及隔板模板由组合钢模拼装而成,模板安装前应做除锈和脱模处理。腹板外侧大块钢模在安装时可以在托架的纵向分配梁上用[10临时支撑固定好大块钢模。腹板拉杆采用精轧螺纹钢,隔板拉杆采用φ25对拉螺杆。在上部腹板及顶板施工过程中,若遇到预应力管道与钢筋在位置上发生冲突时,其他钢筋应该将位置避让给预应力管道,并用钢筋将预应力管道进行准确定位,确保钢束曲线平滑。波纹管应分批对内外径、厚度、严密性进行检验,确保穿束、张拉顺利和不漏浆。在浇筑砼时采用内套PVC管来防止波纹管漏浆。安装锚具时垫板平面必须与钢束管道垂直,锚孔中心对准管道中心,悬臂梁段通过的管道必须仔细清孔。压浆嘴和排气孔在施工过程中要防止割炬和焊渣对它的损害。

0#块件砼浇注分2次完成,混凝土拌和时加入聚丙乙烯纤维,由拌和站集中拌和,其生产能力为60m3/h,泵送入模,为保证砼的和易性,砼应具有良好的粘聚性,不离析,不泌水,现场的砼坍落度控制在18cm左右,初凝时间7小时左右。浇注时,用软管将砼送至待浇点,砼浇注分层进行,每层厚度控制在30cm以内。由熟练砼工进行操作,采用插入式捣器振捣,做到既不漏振也不过振,为了降低砼水化热温度,可以从浇筑砼开始就用冷水冲淋模板外侧。每次砼浇筑完毕立即进行砼抹平,以确保施工缝的顺直和美观。

在砼浇筑完毕3小时左右,可以对砼表面进行养护,模板外侧一直通过冷水冲淋的办法来降低砼水化热温度。砼的养护时间应达到7d。

2.9.1千斤顶和油泵的检校

张拉机具类型应与锚具类型配套,并应使用前到有校检资格的单位进行检查和校验。

千斤顶与压力表应配套校验,以确定张拉力与压力表读数之间的关系曲线。千斤顶与压力表配套后,要作配套标记,不得弄混。所用压力表的精度不得低于1.5级。校验千斤顶用的试验机或测力计的精度不得低于±2%.张拉机具专人使用和保管,经常维护,定期校验.张拉机具长期不使用或连续使用200次或6个月后,应全面进行校验.

2.9.2锚夹具的检查验收

锚夹具应有生产厂家按规定进行检验的质量证明书。

锚夹具进场时,应分批进行外观检查,不得有裂纹、伤痕、锈蚀,尺寸不得超过允许偏差。对锚具的强度、硬度、锚固能力等,应根据供货情况确定是否复验的项目、数量。当质量证明书不符合要求或对质量有疑点时,按有关规定加强检验,符合要求时才能验收和使用。

2.9.30#块预应力

通过0#块件共有4种预应力索:

③横向索2φ15.24钢绞线,标准强度为fpk=1860Mpa,张拉控制力为390.6KN,张拉方式为单端张拉,用240KN型千斤顶配YBZ800型油泵2套实施单根张拉。

④0#块腹板横向索(编号157)3φ15.24钢铰线,准强度为fpk=1860Mpa,张拉控制力为586.5KN,张拉方式为两端同时张拉,用240KN型千斤顶配YBZ800型油泵2套实施单根张拉。

预应力张拉顺序:先张拉腹板索、后张拉顶板索

2.9.4预应力张拉要求及参数

本桥所有预应力均采用后张法,所有预应力索张拉均要求对称张拉.

预应力钢束要在张拉控制力达到稳定后(即持荷至少5min以上)方可锚固。

0初应力100%σkσk(锚固)

当用两端同时张拉时,两端千斤顶降压,划线、测伸长、插垫等工作应一致。按照设计和施工规范规定,要砼强度达到下列规定值时方可施加预应力。主桥主梁砼达85%设计强度且龄期不能少于5天时,部分用两端张拉方式,部分用单端张拉方式。每个张拉横断面断丝,滑移总和不超过该断面钢丝总数的1%。

0#块件预应力张拉控制以油表控制为主,伸长值控制为辅,实际伸长值与理论伸长值控制在6%的范围内,张拉的理论伸长值(mm)按以下公式进行计算:

………………………………………………………(1)

PP——预应力筋的平均张拉控制力(N),若是两端张拉的曲线筋按(2)式计算张拉控制力;

L——预应力的长度(mm);

AP—— 预应力筋的截面面积(mm2);

EP——预应力筋的弹性模量(N/mm2)。

……………………………………………(2)

PP——预应力筋的平均张拉控制力(N);

P——预应力筋设计控制张拉力(N);

x——从张拉端至计算截面的孔道长度(m);

——从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线夹角之和(rad);

k——孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数;

——预应力筋与孔道壁的摩擦系数。

为了防止在预应力状态下发生滑丝现象及长期放置发生预应力筋腐蚀,在一批预应力筋张拉完毕后,立即进行孔道压浆。

为使孔道压浆的流畅,并使浆液与孔壁结合良好,压浆前应用压力水冲洗孔道。冲洗后须用空压机吹干孔道内所有积水。

压浆前应对排气孔、灌浆孔、排水孔等全面检查,并对灌浆设备进行安装检查。

水泥浆用净浆,在孔道直径较大,预应力筋较小时可适量掺入细砂。水泥浆强度与被压构件设计强度相同。

水灰比不大于0.4~0.45,水泥中不掺入各种氯盐(氯化钠、氯化钙等)。水泥品种用硅酸盐水泥或普通水泥。

泌水性:在量筒内注入500cm3的水泥浆,静置3小时后泌水量不大于2%。

拌制的水泥浆必须通过2.5×2.5毫米的细筛,剔除杂物、结块和大颗粒后,存放于存浆桶内,低速搅拌,以防沉淀。

主梁孔道压浆工艺分为两种,一种是传统压浆工艺,一种是真空压浆工艺,其中除纵向预应力孔道采用真空压浆工艺外,其余均采用传统压浆工艺。

自水泥浆拌合至压入孔道的间隔不得大于40分钟。

压灌水泥浆顺序:先灌下孔道,后灌上孔道,并应将一处集中的孔道一次灌完,以免孔道串浆而将附近孔道堵塞;如集中孔道无法一次灌完时,应将相邻未灌孔道用压力水冲洗,使灌浆时畅通无阻。

压浆分两次进行,第一次由甲端压入,第二次由乙端压入。也可由一端进行两次压浆。压浆过程应连续压入不得有间断。第二次压浆应待第一次压浆充分沉缩后进行,两次压浆时间相隔不小于30分钟。

压浆泵的压力以保证压入孔道内的水泥浆密实为准,一般为0.5~0.7MPa,并应有适当保压时间,不得少于10min,以便把管道内灰浆析出的水分挤出,空隙挤实。当使用掺入膨胀剂的水泥浆时,亦可采用一次压浆,但应适当提高压浆压力,确保压浆丰满、密实。

出浆孔流出浓浆后才能关闭连接管和压浆喷咀,卸拔连接管时,不应有水泥浆反溢现象。

同一孔道压浆作业应一次完成,不得中断。如遇机械事故不能迅速恢复时,则应安装水管冲掉已灌水泥浆,并将一切预留孔疏通,待重新压浆。

夏季进行压浆工作应采取降温措施,使水水泥温度不超过30°C;在冬季应采取保温措施,使构件的混凝土温度在48小时内不低于+5°C时进行压浆。

真空压浆工艺流程图如下:

合理的选材将大大降低砼内部水化热温度。合理选择砼原材料;选择级配优良的砂、石料,降低水泥用量;选择优质砼外掺剂,控制砼水灰比,节约水泥用量,是降低砼内部水化热温升的重要环节。因此,必须加强对砼原材料的质量控制。

0块件砼采用峨胜水泥股份有限公司生产的P.042.5R级水泥。

选用亿豪坤和段基坝料场优质天然砂,细度模数在2.3~3.0之间,含泥量应≤2%。其它技术指标均必须符合有关规范要求。

碎石、石子产至北井沟料场,来源稳定,其含量泥≤1%,进场前要求其必须冲洗达到要求后方可使用。其它指标均须符合有关规范要求。

选用成都博磊实业有限公司生产优质一级粉煤灰,其质量应符合《用于水泥砼中的粉煤灰》GB1596/921的规定。

3.2对砼施工的一般要求

砼拌制前各衡量器具均应在计算部门进行计量标定,称量误差应符合规范要求。

浇筑前就对钢筋、模板等进行检查,同时应检查下层施工缝是否有碎碴杂物等,检验合格经监理工程师确认后方能开始浇筑砼。

砼按一定厚度,顺序和方向分层浇筑,应在下层砼初凝前浇筑完毕上层砼,分层厚度控制在30cm以内。

4.0#块件施工主要人员安排(附表)

0#块件施工主要人员安排表

现场值班2人;试验1人

5.0#块件施工主要设备数量(附表)

0#块件施工主要设备数量表

根据目前施工进度,墩身施工工期安排如下:

7.0#块件施工现场组织管理

主墩0#块件施工由二施工处具体组织实施,其主要负责人如下

现场通讯设备:步话机(10部)

8、质量保证与安全保障体系

本项目已建立了完善的质量保证体系(见附图)

8.1.2质量检查程序

8.1.2.1分项工程质量检验评定在班组或工序自检、互检合格的基础上,由该分项技术负责人组织有关人员进行,并填写分项工程质量检验评定表,专职质量员核定,验收后,由质保部门填写“报监理通知单”,请监理工程师验收。

8.1.2.2分部工程质量评定在分项质量评定的基础上,由工程项目技术负责人(项目总工程师)组织有关人员进行,并填写分部工程质量评定表,专职质量员核定。其中基础、主体部分工程质量应由上级质量管理部门组织核定。

8.1.2.3单位工程质量评定,在分部工程质量评定的基础上,由上级技术负责人(公司总工程师)组织有关部门进行。并将有关的质量检验评定资料送建设单位(监理工程师),审查认可后交政府质量监督站。

8.1.3质量保证措施

8.1.3.1建立质量保证体系

(1)思想保证:通过全质教育宣传、总结、反馈、分析原因,制定措施,树立全员全过程质量意识,明确质量是企业生命的观点。

(2)组织保证:经理部、工程处、生产班组分级管理,层层建立质量责任制,并由一名副总工程师专门负责质检工作。

(3)技术保证:进行施工组织设计时,精心拟定好各主要工程项目的施工工艺和技术标准。层层进行技术交底,组织业务学习,进行上岗前的技术培训,建立健全测试手段,建立工地试验室,严格计量,做好标准化工作。

(4)创优保证:制定优质工程计划、措施、项目落实到人,进行工序控制,开展QC活动,执行三检制(自检、互检、专检)。

(6)经济责任保证:在执行分项工程经济承包中,优质优价,奖罚分明。各分项工程均制定工程质量奖惩办法,班组承包,质量拥有否决权。

8.1.3.2质量责任制

实行质量目标管理,自施工处长、技术负责人、专业工程师、业务部门直至生产班组,执行三级质量责任制。

(1)建立以质量为中心的经济承包责任制。

(2)明确每个职工的责任,具体任务,权力和经济效益。各项工作、生产的每个环节都形成质量保证系统。

(3)职能部门工作人员,明确个人岗位工作质量分工,以提高工作效率来保证提高工作质量,从而确保工程质量。

8.1.3.3工序管理

8.1.3.3.1工程过程的每道工序,事先拟定好质量检查标准和控制办法,认真实施。

8.1.3.3.2工程的关键部位以及施工质量不稳定的工序设置质量点,强化管理。加强质量意识教育,层层建立质量责任制,精心拟定施工组织设计中各工程项目施工技术标准;组织QC攻关小组对技术难关实行QC攻关:以监理工程师为中心,制定严格的自检、专检制度和工程质量奖惩办法,执行过硬。

8.2.1建立、健全安全保证体系

(1)思想保证:通过对安全教育、宣传、反馈、分析原因,制定出相应的措施,树立全员的安全意识,明确安全责任重于泰山。

(2)经济物质保证:在安全设计和购置、布置上加大投入,凡有安全隐患的地方加强防范,绝不疏漏。

(3)严格执行国家的安全法规,如有违背,坚决制止,杜绝违法施工。

(4)经济责任保证:在工程承包中,将安全因素考虑其中,奖惩分明。在承包时,安全具有否决权。

主桥箱梁0#块施工托架设计计算书

施工托架只考虑承受0#块件第一层砼浇注时底板、侧板以及底模、侧模、型钢托架等重量,其横隔板重量由主墩墩身承担。第一层砼达到设计强度后进行第二层砼浇注,二层隔板砼重量考虑由第一层砼传递至主墩墩身,悬臂端顶板内侧箱梁顶板砼重量考虑由第一层砼承受,托架不考虑参与第二层砼浇注受力浇注。第一层砼施工托架受力计算如下。

外侧悬臂端砼重量(按每立方米27KN/m3计算):

底板砼Gxd=((11.2+6.2)/2×2)×27=469KN

一侧腹板砼Gxf=(3.99+2.75)/2×2×27=182KN

内侧底板砼重量(按每立方米27KN/m3计算):

模板重量(按每平方米2.0KN/m2计算):

一块底模:Gdm=4m×4.2m×2.0KN/m2=33.6KN

一侧悬臂端底模:Gxd=7.4m×2.5m×2.0KN/m2=37KN

一块悬臂端侧模:Gcm=2m×4.5m×2.0KN/m2=18.0KN

一套墩柱内侧内模:Glm=(4.8m×3.5m+(4.8m+4.35m)×3.5m×2)×2.0KN/m2=169KN

一侧悬臂端内模:Gxlm=(2.3m+2.95m)×4.8+2.3×2.8×2)×2.0KN/m2=75.2KN

内侧型钢托架:Gnt=35KN,悬臂端型钢托架:Gxt=45KN

施工荷载(按每平方米3.5KN/m2计算):

Gns=4m×4.2m×3.5KN/m2=58.8KN;Gxs=7.4m×2.0m×3.5KN/m2=51.8KN;

冲击荷载(按每平方米4.0KN/m2计算):

Gnc=4m×4.2m×4.0KN/m2=67.2KN;Gxc=7m×2.0m×4.0KN/m2=56KN

振捣荷载(按每平方米2.0KN/m2计算):

Gnz=4m×4.3m×2.0KN/m2=33.6KN;Gxz=7m×2.0m×2.0KN/m2=28KN

内侧整块底板砼及底、内模平台重量考虑由5根间距为0.8m的[16共同分担

G底=(Gd+Gdm+Glm+Gnt+Gns+Gnc+Gnz)

=695+34+169+35+58.8+67+34

每根槽钢受力:G1=G底/5=218KN

外侧悬臂端砼及底、侧模平台重量考虑由5根间距为0.8m的[16和6根间距为0。5m[16的共同分担

Gxd=(Gx+Gxd+Gxlm+Gxt+Gxs+Gxc+Gxz)

=469+37+75.2+45+51.8+46+28

底板B类槽钢每根槽钢受力:G1=G底/11=68.4KN

Gxf=(Gxf+Gcm)=182+18=200KN

G2=Gf/3=200/3=66.7KN

因此腹板下A类槽钢受力:

GA=G1+G2=135.1KN

2.墩柱内侧底板分配梁计算

2.1墩柱内侧底板[16横向分配梁应力验算

注:q为[16均布荷载

在q=54.8KN/m荷载作用下,由SAP2000计算出槽钢

支撑反力为:N1=65.12KNN2=44.87KNN3=44.87KNN4=65.12KN

最大弯矩:Mmax=9.9KN.m(1、4点处)

最大剪力:Qmax=33KN(1、4点处)

最大挠度:fmax=0.2mm(跨中)

(3)对[16进行受力验算

2.2墩柱内侧底板I25b纵向分配梁应力验算

有上述计算可知1、4纵梁受力最大,因此取1、4纵梁进行计算。

I25b工字钢力学性能

在横向分配梁荷载作用下,由SAP2000计算出底板纵梁

支撑反力为:F1=163.66KNF2=163.66KN

最大弯矩:Mmax=52.5KN.m(1.2点处)

最大剪力:Qmax=65.6KN(跨中)

最大挠度:fmax=1mm(跨中处)

(3)底板纵梁进行抗弯强度验算

3.墩柱外侧悬臂端分配梁计算

3.1墩柱外侧悬臂端底板[16横向分配梁应力验算

注:qA和qB为[16均布荷载

取受力较大的A类槽钢受力分析

在q=67.6KN/m荷载作用下,由SAP2000计算出槽钢

支撑反力为:N1=36.77KNN2=62.05KNN3=36.77KN

最大弯矩:Mmax=4.4KN.m(2点处)

最大剪力:Qmax=31KN(2点处)

最大挠度:fmax=0.03mm(1,2点中)

(3)对[16进行受力验算

3.2墩柱外侧悬臂端底板I25b纵向分配梁应力验算

有上述计算可知2纵梁受力最大,因此取2纵梁进行计算。

在横向分配梁荷载作用下,由SAP2000计算出底板纵梁

支撑反力为:F1=85.35KNF2=118.41KNF3=62.49KNF4=62.49KNF5=118.41KNF6=85.35KN

最大弯矩:Mmax=11.5KN.m(2点处)

最大剪力:Qmax=39.6KN(1,2点中)

最大挠度:fmax=0.08mm(1,2点中)

(3)底板纵梁进行抗弯强度验算

托架的水平杆采用I45b,斜撑采用I36,水平杆、斜撑与墩柱之间通过预埋板焊接固定。受力图如下:

支撑反力为:F1=227.4KNF2=227.4KN

最大弯矩:Mmax=185.8KN.m(支点处)

最大剪力:Qmax=227.4KN(支点处)

施工组织设计(园林)最大挠度:fmax=0.5mm(跨中)

(3)底板纵梁进行抗弯强度验算

4.2墩柱外侧悬臂端三角托架

三角托架的水平杆采用I36,斜撑采用I36,水平杆、斜撑与墩柱之间通过预埋板焊接固定。受力图如下:

DL/T 1917-2018 电力用户业扩报装技术规范最大挠度:f=0.2mm(横杆1.1m处)

(1)对三角形托架AB水平杆进行受力验算(由1根I36b组成)

由于轴向拉力较小,故轴向拉应力可忽略不计。

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