石歧河大桥盖梁支架计算书.doc

石歧河大桥引桥盖梁支架计算书 石歧河大桥引桥盖梁支架计算书一、设计方案石歧河大桥引桥墩柱除1#3#、1920#墩高度低于10米外，其余墩柱都高于11米，其中普通墩方柱截面尺寸为140140、主桥过渡墩（4#、7#）截面尺寸为170170。普通墩盖梁尺寸为为15.4m（长）1.8m（宽）1.8（高），共46.1 m3砼；过渡墩4#、7#墩盖梁自重尺寸为15.4m（长）2.6m（宽）1.8（高）共66.1 m3砼。本桥盖梁支架计划采用两种方法施工：对于较矮的盖梁，采用抱箍法施工；对于较高的盖梁，采用穿心棒方法施工。穿心棒法：普通墩每个墩柱设2根直径8厘米的45#钢钢棒；过渡墩每个墩柱设采用2根直径10厘米的45#钢钢棒，为方便拆模，在钢棒上设I20a的分配梁，在I20a的分配梁上设置砂筒，然后在墩柱两侧分别布置贝雷片，普通墩每侧1排共2排贝雷片，过渡墩每侧2排共4排贝雷片。并用连接窗连接，贝雷架每节点上设置I16横向分配梁，I16横向分配梁上安放底模。 抱箍采用10mm厚钢板制作，每个柱箍设2个抱箍，2个抱箍纵横向错开安放以便受力更加均匀（具体见设计图）。每个抱箍由两部分组成一个方形抱箍，两部分在墩柱上安装后相接面有30mm空隙，在一个方向上用两块厚20mm的钢板，钢箍之间用10.9级M24高强螺栓连接好后使两块钢板能与墩柱两侧挤压紧密。每根立柱安装两个抱箍，使20mm钢板在纵桥向和横桥向将立柱夹紧，详见设计图纸。 二、普通墩盖梁穿心棒方案受力计算2.1、荷载分析2.1.1、 普通墩盖梁自重：普通墩盖梁尺寸为为15.4m（长）1.8m（宽）1.8（高），共46.1 m3砼自重=46.1 m325KN / m3=1152.5KN 2.1.2、施工荷载（模板、施工人员、振捣）包括模板（包括底模、侧模）、机具、施工人员振捣砼等计6吨（58.8KN）2.1.3、工字钢、砂筒3m长的I16工字钢19根共1.6t（15.7KN）0.5m长I20a工字钢8根共0.2t砂筒2个0.3t总重2.1t（20.6KN）。2.1.4、贝雷梁重普通墩采用2排共12片贝雷片，重123=36KN2.1.5 每个普通墩盖梁共设4根直径8厘米钢棒，则每根钢棒的一端受力为P=(1152.5+58.8+20.6+36)/8=158.5KN。2.2、钢棒受力验算作用于钢棒上的荷载为2.3、普通墩贝雷架受力检算贝雷架受力为盖梁自重、施工重量（包括钢模、工人）、I16分配梁重量及贝雷架自重，采用2排贝雷片，那么每一排贝雷梁受力q=(1152.5+58.8+20.6+36)/ 15.4m/2=41.2KNm根据受力组合，受力简图和计算解得的弯矩及剪力、变形图如下： 受力简图弯矩分布图（KN*m）最大弯矩为210.9KN.m788KN.m(贝雷片允许弯矩)剪力分布图（KN）最大剪力185.4KN245KN(贝雷片允许剪力) 变形情况（mm）电算得跨中最大变形为7mml/400=9000/400=22mm2.4、I 16工字钢分配梁验算 I16工字钢分配梁安放在贝雷片的节点上，间距75厘米 则一根I16工字钢受力P=(1152.5+58.8+20.6+36)0.75/15.4=61.7KN 盖梁宽1.8米，则q = 61.7KN/1.8m=34.3KN/m受力简图和计算解得的弯矩及剪力、变形图如下 受力简图 弯矩分布图（KN.M）最大弯矩为9.3KN.m, I16工字钢W=141cm3= M max/ W=9.3KN.m /141cm3=65.9 (Mpa)=215(Mpa),安全。 剪力分布图 （KN）最大剪力25.7KN, I16工字钢 Ix=1130cm4 Sx=80.8cm3 腹板t=0.6cm S腹=Ixt/ Sx = 82.8cm3= Q max/ S腹=25.7KN /82.8cm3=31.0(Mpa) =125(Mpa) ,安全。三、普通墩盖梁抱箍方案受力计算3.1、荷载分析各项荷载与穿心棒法相同，每个墩柱上设2个抱箍共同受力，2个钢抱箍共同承受的荷载为：P=(1152.5+58.8+20.6+36)/2=634KN3.2、螺栓数目抱箍体需承受的竖向压力N=634KN砼与钢之间的摩擦系数取=0.3计算抱箍产生的压力Pb= N/=634.0/0.3=2113.0KN由高强螺栓承担。每个抱箍由2半组成，每一半抱箍对墩柱产生的压力为2113/2=1056.5KN抱箍的压力由32根M24的高强螺栓的拉力产生。即每条螺栓拉力为N1=Pb/32=1056.5KN /32=33.0 kNS=225Kn(M24高强螺栓的预拉力)。3.2、求螺栓需要的扭矩10.9级M24高强螺栓拉到225KN的预拉力时需要的扭矩值：T=kpdT检查扭矩 K-扭矩系数（0.110.15） 取0.13 P-M24高强螺栓的预拉力225KN d-M24高强螺栓直径T=kpd=0.1322524=702 (N.m)10.9级M24高强螺栓拉到33KN的预拉力时需要的扭矩值：T=kpd=0.133324=103(N.m)所以施工时每个M24高强螺栓的扭矩103(N.m)，并不超过702 (N.m)按照2倍的安全系数，每个M24高强螺栓的扭矩按照206(N.m)控制施工。3.3、抱箍体的应力计算：当每个M24高强螺栓扭矩按为206(N.m)，产生拉力为：p=206/(0.1324)=66KN则半边16个螺栓产生的拉力为 P1=1666=1056（kN）抱箍壁采用面板10mm的钢板，2个抱箍高度合计为0.7m。则抱箍壁的纵向截面积：S1=0.010.7=0.007m2=P1/S1=1056（kN）/0.007m2=151(MPa)f=215MPa满足要求2.3、普通墩贝雷架、横向I16分配梁受力检算与穿心棒法相同不再重复。四、过渡墩盖梁穿心棒方案受力计算4.1、荷载分析4.1.1、过渡墩盖梁自重（4#、7#墩）：过渡墩4#、7#墩盖梁自重尺寸为15.4m（长）2.6m（宽）1.8/2.8（高）共66.1m366.1m325KN/ m3 =1652.5KN。 4.1.2、施工荷载（模板、人员）包括模板（包括底模、侧模）、机具、施工人员振捣砼等计7吨（68.6KN）4.1.3、工字钢、砂筒4m长的I16工字钢22根共1.8t（17.6KN）0.5m长I20a工字钢8根共0.2t砂筒2个0.3t总重2.3t（22.5KN）。4.1.4、贝雷梁重普通墩采用4排共24片贝雷片，重243=72KN4.1.5 每个过渡墩盖梁共设4根直径10厘米钢棒，则每根钢棒的一端受力为P=(1652.5+68.6+22.5+72)/8=226.9KN。4.2、直径10厘米钢棒受力验算作用于钢棒上的荷载为4.3、过渡墩贝雷架受力检算贝雷架受力为盖梁自重、施工重量（包括钢模、工人）、I16分配梁重量及贝雷架自重，过渡墩盖梁采用4排贝雷片，那么每一排贝雷梁受力： q=(1652.5+68.6+22.5+72)/15.4m/4=29.3KNm根据受力组合，受力简图和计算解得的弯矩及剪力变形图如下： 受力简图弯矩分布图（KN*m）最大弯矩为150.0KN.m788KN.m (贝雷片允许弯矩)剪力分布图（KN）最大剪力131.8KN245KN (贝雷片允许剪力)电算得跨中最大变形为5mm9000/400=22mm4.4、I16工字钢分配梁验算 I16工字钢分配梁安放在贝雷片的节点上，间距75厘米 则一根I16工字钢受力P=(1652.5+68.6+22.5+72)/15.4m0.75=88.0KN 盖梁宽2.6米，则q =88.0KN/2.6m=34.0KN/m受力简图和计算解得的弯矩及剪力、变形图如下 受力简图 弯矩分布图（KN.M）最大弯矩为15.5KN.m, I16工字钢W=141cm3= M max/ W=15.5KN.m