连续梁支架检算课件

山西中南部铁路通道ZNTJ-14标 五陵卫河特大桥3336#跨卫河防护大堤连续梁支架结构检算五陵卫河特大桥3336#跨卫河防护大堤连续梁碗扣式支架结构检算一、工程概况：五陵卫河特大桥33#36#墩采用31.85+48+31.85m连续梁立交方式于五陵卫河防护大堤D1K30+938.00处上跨通过，铁路引桥与防护大堤成40夹角。连续箱梁的主墩(34、35号墩)在防护大堤两侧坡脚,边跨（33#墩）在防护河床内，边跨（36#墩）防护河床外田地内，桥墩与基础施工期间将开挖部分防护大堤边坡，成桥后恢复既有防护大堤边坡及河床内原地貌。跨防护大堤连续梁主梁采用变高度、变截面、预应力混凝土单箱单室直腹板箱梁，全桥长度113.2m，跨度为31.85+48+31.85m，梁底下缘采用二次抛物线变化。箱梁中支点梁高3.855米，端支点及跨中梁高2.885米；顶板宽度为8.99.9米，厚0.35米；底板宽度为6.0米，厚0.4-0.7米；腹板厚0.5-0.7米，翼缘板厚为0.25-0.5米。箱梁在支点处设横隔墙，端隔墙厚度为1.2米，中隔墙厚度为1.9米。具体平面布置图见附件。二、支架设计跨防护大堤连续梁采用现浇方案，现浇支架采用碗扣式支架。支架基础采用地基加固处理，自下向上分别是50cm厚三七灰土压实， 20cm厚C20混凝土作为基础面层。地基两侧设置3030排水沟向外排水。其中梁体受力支架根据其荷载分布情况划分为梁底受力支架及翼缘下受力支架。具体搭设方案为：梁底受力支架采用碗扣式支架。地基采用三七灰土进行处理,支架基础采用C20混凝土进行地面硬化,硬化厚度为0.2米，主跨桥墩13.5米范围内纵杆间距为0.6米，主跨桥墩10米以外纵杆间距为0.9米;横向立杆布置间距为0.92+0.611+0.92=10.2米；横杆步距1.2米(层高1.2米.)。纵横分别设置剪刀撑，沿线路方向每5米在横截面上设置一道，剪刀撑与地面夹角45，具体布置见图。钢管上下均采用可调调节支撑，所有支架应依据搭设高度设置剪刀撑。 因为满堂支架是整个梁体最重要的受力体系，所以钢管支撑的杆件有锈蚀，弯曲、压扁或有裂缝的严禁使用；使用的扣件有脆裂、变形、滑丝的扣件禁止使用，扣件活动部位应能灵活转动，当扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离应不小于5mm。三、梁体支架检算1、有关数据取值连续梁底模采用15mm厚压缩板,施工时满铺，梁底横梁采用10cm10cm方木，中心间距按照0.25米布置，梁底横梁长6.0米。纵梁采用10cm15cm方木,沿纵向支架间距布置。由建筑施工计算手册查询知木材重量按0.681000kg/m3计算。查简明施工计算手册有：E=10000N/mm2， =13N/mm2 =1.5N/mm2 =l/400 施工荷载：按3.5kN/m2计算。混凝土重量：由于梁体属于变截面,主跨桥墩两侧梁体断面面积最大,支架所承受荷载最大,因此梁底支架横向立杆间距布置按照0.6米间距,纵向搭设按照主跨桥墩两侧各10米范围内立杆间距为0.60.6米，13.5米以外纵向立杆间距0.60.9米。计算时分别在不同区段选取最大断面计算梁体自重荷载,梁底以上最大断面面积分别取7.178m2及5.155m2计算时梁重按延米进行，每m3混凝土按2500kg计算。支架检算时，荷载计算范围均按宽6.0米，长13.5米进行。碗扣式支架重量计算查常用工程材料有：483.5碗扣支架立杆LG-120重7.41kg；HG-60重2.82kg, HG-90重3.97kg, HG-120重5.12kg。顶底托重各10.1kg，横杆重平均取5.5kg/m。剪刀撑采用普通脚手杆，重3.8kg/m，扣件重1.25kg/个。横杆布置间隔高度1200mm架立杆设计荷载为：N=29400N/根。2、支架检算（一）主跨桥墩两侧13.5米范围内梁底支架受力检算支架上作用荷载：横梁自重：6.0910.10.10.6810009.8=36385.44N纵梁自重：13.5110.10.150.6810009.8=14844.06N底模重量：6.013.50.020.6810009.8=8096.76N施工荷载：3.510006.013.5=283500N注:施工荷载按照3.5kN/m2考虑混凝土重量：7.17825009.813.5=2374123.5N 按照最大断面考虑支架自重(712237.41+112262.82+221162.82) 9.8+1123210.19.8=270636.8N 注:支架按照9.5米高计算,其中1.2米立杆7层,横向立杆23排,梁底纵向立杆11排横梁检算作用于单根横梁上的均布荷载为：q=(36385.44+14844.06+8096.76+283500+2374123.5)/11/13.5=18295.96N/m横梁受力情况可简化为等跨多跨连续结构,经对二等跨、三等跨及四等跨连续结构最大弯曲应力、剪应力、挠度进行分析、比较，为简化计算,对弯曲应力及挠度按简支梁检算，剪应力按简支梁考虑1.25倍的系数进行检算。、强度检算Mmax=ql2/8=18295.960.62/8=823.32Nm=Mmax/W=823.32/(0.10.152/6)=2.20N/mm2=110.9=9.9N/mm2、剪应力检算：=QS/Ib=19759.640.6/20.10.0752/2/(0.10.153/120.1)=0.593N/mm2=1.5/1.250.9=1.08N/mm2经检算，满足施工要求。梁底支架检算横梁自重：6.0910.10.10.6810009.8=36385.44N纵梁自重：13.5110.10.150.6810009.8=14844.06N底模重量：6.013.50.020.6810009.8=8096.76N施工荷载：3.510006.013.5=283500N注:施工荷载按照3.5kN/m2考虑混凝土重量：7.17825009.813.5=2374123.5N按照最大断面考虑支架自重：(712237.41+112262.82+221162.82) 9.8+1123210.19.8=270636.8N 注:支架按照9.5米高计算,其中1.2米立杆7层,横向立杆23排,梁底纵向立杆11排则作用于主跨13.5米范围内13.56.0米梁底支架上的荷载合计：(36385.44+14844.06+8096.76+283500+2374123.5+270636.8)= 2987586.56N梁底支架共布置立杆1123=253根,作用于单根立杆上的荷载：N=2987586.56/253=11808.64NN=29400N 满足施工要求。（二） 主跨桥墩两侧13.5米范围以外梁底支架受力检算：（注：取纵向10米长范围进行检算）支架上作用荷载：横梁自重：6.0120.10.10.6810009.8=4798.08N纵梁自重：10120.10.10.6810009.8=7996.8N底模重量：6.0100.0150.6810009.8=5997.6N施工荷载：3.510006.010=210000N注:施工荷载按照3.5kN/m2考虑混凝土重量：5.15525009.810=1262975N 按照最大断面考虑支架自重(712137.41+111362.82+111163.97)9.8+1113210.19.8=159564.58N 注:支架按照9.5米高计算,其中1.2米立杆7层,横向立杆11排,梁底纵向立杆13排横梁检算作用于单根横梁上的均布荷载为：q=(4798.08+7996.8+5997.6+1262975+210000)/13/10=11475.13N/m横梁受力情况可简化为等跨多跨连续结构,经对二等跨、三等跨及四等跨连续结构最大弯曲应力、剪应力、挠度进行分析、比较，为简化计算,对弯曲应力按简支梁检算，剪应力按简支梁考虑1.25倍的系数进行检算。、强度及检算：Mmax=ql2/8=11475.130.92/8=1161.86Nm=Mmax/ W=1161.86 /(0.10.152/6)=3.10N/mm2=110.9=9.9N/mm、剪应力检算：=QS/Ib=12393.140.9/20.10.0752/2/(0.10.153/120.1)=0.558N/mm2=1.5/1.250.9=1.08N/mm2经检算，满足施工要求。梁底支架检算：横梁自重： 6.0120.10.10.6810009.8=4798.08N纵梁自重： 10120.10.10.6810009.8=7996.8N底模重量： 6.0100.0150.6810009.8=5997.6N施工荷载： 3.510006.010=210000N注:施工荷载按照3.5kN/m2考虑混凝土重量：5.15525009.810=1262975N 按照最大断面考虑支架自重(712137.41+111362.82+111163.97)9.8+1113210.19.8=159564.58N 注:支架按照9.5米高计算,其中1.2米立杆7层,横向立杆11排,梁底纵向立杆13排则作用于主跨13.5米范围内106.0米梁底支架上的荷载合计：(4798.08+7996.8+5997.6+1262975+210000+159564.58)= 1651332.06N10长梁底支架共布置立杆1113=143根,作用于单根立杆上的荷载：N=1651332.06/143=11547.77NN=29400N满足施工要求。(三)翼缘底支架受力检算:由于翼缘断面面积较小,所以在支架设计时, 每侧翼缘下立杆横向间距按照20.9布置,纵向间距和梁底支架纵向间距相同,即主跨桥墩两侧13.5米范围内纵向间距按照0.6米布置,13.5米范围以外按照0.9米间距布置。由于梁体翼缘断面面积相同，所以主跨桥墩两侧13.5米范围以外的翼缘下支架单根立杆受力最大。因此只对主跨桥墩两侧13.5米范围以外的翼缘下部支架进行检算即能保证所有翼缘下支架的稳定。同样计算范围取纵桥向10米长范围进行荷载计算。支架上作用荷载：横梁自重： 5.0230.10.10.6810009.8=7663.6N纵梁自重： 613.50.10.10.6810009.8=5397.84N底模重量： 413.50.0150.6810009.8=5397.84N施工荷载： 3.510008.313.5=392175N注:施工荷载按照3.5kN/m2考虑混凝土重量：1.3425009.813.5=443205N 按照最大断面考虑支架自重(1112237.41+111225.12+111263.97+1111103.97)9.8+61210.19.8=155776.292N 注:支架按照13.2米高计算,其中1.2米立杆11层,横向立杆11排,梁底纵向立杆6排横梁检算作用于单根横梁上的均布荷载为：q=(7663.6+5397.84+5397.84+392175+443205)/11/10=7762.18N/m横梁受力情况可简化为等跨多跨连续结构,经对二等跨、三等跨及四等跨连续结构最大弯曲应力、剪应力、挠度进行分析、比较，为简化计算,对弯曲应力按简支梁检算，剪应力按简支梁考虑1.25倍的系数进行检算。、强度及检算：Mmax=ql2/8=7762.180.92/8=785.92N m=Mmax/ W=785.92 /(0.10.152/6)=2.10N/mm2=110.9=9.9N/mm2、剪应力检算：=QS/Ib=785.920.9/20.10.0752/2/(0.10.153/120.1)=0.035N/mm2=1.5/1.250.9=1.08N/mm2经检算，满足施工要求。梁底支架检算：横梁自重：5.0230.10.10.6810009.8=7663.6N纵梁自重：613.50.10.10.6810009.8=5397.84N底模重量：413.50.0150.6810009.8=5397.84N施工荷载：3.510008.313.5=392175N注:施工荷载按照3.5kN/m2考虑混凝土重量：1.3425009.813.5=443205N 按照最大断面考虑支架自重(1112237.41+111225.12+111263.97+1111103.97)9.8+61210.19.8=155776.292N注:支架按照13.2米高计算,其中1.2米立杆11层,横向立杆11排,梁底纵向立杆6排则作用于主跨10米范围外翼缘底板支架上的荷载合计：(7663.6+5397.84+5397.84+392175+443205+155776.292)=1009615.572N10米长梁底支架共布置立杆116=66根,作用于单根立杆上的荷载：N=1009615.572/66=15297.206NN=29400N 满足施工要求。四、地基承载力计算：跨防护大堤连续梁满堂支架地基采用三七灰土回填夯实,面层为20cm厚C20混凝土。则地基检算分为两部分，第一部分为砼垫层抗压强度是否满足要求。第二部分是回填土抗压强度是否满足设计要求。1、砼垫层抗压强度检算：立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求:p fg支架步距为1.2米，则单杆最大承载力为3T，则N按照立杆最大承受荷载计算，即N=3*9800=29400N。由于支架下有底托，底托下垫板尺寸为0.1*0.1=0.01m2则P=N/A=29400/0.01=2940000Pa=2.94MPa fk =20MPa (C20砼抗压强度)能够满足设计需求。其中p 立杆基础底面的平均压力 (N/mm2)，N 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 (kN)；A 基础底面面积 (m2)；fk 混凝土抗压强度 (N/mm2)2、回填土抗压强度检算：回填三七灰土上方为20cm厚C20砼垫层，则回填土所承受荷载主要是砼垫层自重荷载及立杆传递荷载。立杆传递荷载按照单根立杆所承受最大荷载计算即g1=29400N，立杆荷载作为范围最小为a=0.6*0.6=0.36m2 （按照最密布立杆计算） ,则该部分砼自重荷载为g2=0. 6*0.6*0.2*2500*9.8=1764N。荷载g=g1+g2=