08现浇箱梁支架计算书.docx

五河定淮淮河大桥（K116+067.5K119+369.5）引桥现浇支架计算书编制： 复核： 审核： 中交三公局徐明高速安徽段第13合同段项目部引桥变截面现浇支架计算一、结构形式1、支架基础结构变截面现浇梁为南岸26#29#及北岸7#10#左右幅共计12跨，南岸26#29#支架基础采用600mm钢管桩,每排8根，入土深度15m；北岸7#10#采用C20片石混凝土条形基础（12.5m2m0.5m）下打6米深200mm木桩。钢管桩基础上设双I45工字钢横梁，横梁上立4根600mm钢管立柱，若为混凝土条形基础，则在基础上按照如上相同的4根600mm钢管立柱位置预埋钢板（100cm100cm2cm），然后钢管立柱焊接在预埋钢板上。2、支架上部结构上部采用7组14片贝雷纵梁；下横梁采用50型工字钢；贝雷梁上采用4.8cm的钢管搭设碗扣支架，竖杆布置间距以中间两个墩位0号截面两侧19.55米内为60cm，其它按90cm分布，横杆按40cm、120cm高度布置两道；碗扣支架顶端横桥向布设I12.6型工字钢，工字钢上采用10*10的方木纵向搭设，方木按边缘间距25cm布设；最后满铺1.8cm竹胶板作为现浇箱梁的底模。3、详见变截面现浇支架设计施工图。二、荷载布置1、方木：1.575KN/m2、竹胶板：0.8KN/m3、4.8钢管支架：1.9KN/m4、I12.6工字钢分配梁：1.7KN/根5、贝雷梁：12.31KN/m6、 I50工字钢桩顶承重梁：12.12KN/根7、钢筋混凝土箱梁：234.83（min）320.89（max）KN/m8、施工荷载及人群荷载：28KN/m9、钢筋混凝土箱梁钢模板荷载：11.5 KN/m三、上部结构内力计算方木受力计算方木跨度为60cm和90cm，分别计算两种跨径下受力情况。 900（600） Q1、荷载分析（计算跨度取0.60m ，宽度取箱梁底7.0m）Q=1.575+0.8+320.89+11.5+2870.35+1=17.3KN/m其中上部结构箱梁荷载按墩顶处最大箱梁荷载计算，此处方木所承受荷载最大，计算其最大弯矩如下：M=ql28=17.30.628=0.78KN.mW=bh2/6=167 cm3，弯曲应力：=MW=0.780.167=4.65MPa【】=12MPa满足强度要求。=5qL4384EI=517.360043849103833104 =0.39mm L=0.390.6103=0.264001400，刚度满足要求。2、荷载分析（计算跨度取0.90m ，宽度取箱梁底7.0m）Q=1.575+0.8+234.83+11.5+2870.35+1=13.2KN/m M=ql28=13.20.928=1.33KN.mW=bh2/6=167 cm3，弯曲应力：=MW=1.330.167=8.0MPa【】=12MPa满足强度要求。=5qL4384EI=513.290043849103833104 =1.5mm L=1.50.9103=0.674001400，刚度满足要求。I12.6工字钢分配梁I12.6工字钢分配梁为横桥向布置，顺桥向60cm、90cm一道布置，横桥向跨径为90cm，上部荷载通过布置的方木均匀作用于分配梁上。 900 Q荷载分析（计算宽度取0.90m ）Q=1.575+0.8+320.89+11.5+280.6/70.9=28KN/m其中上部结构箱梁荷载按墩顶处最大箱梁荷载计算，此处分配梁所承受荷载最大，计算其最大弯矩如下：M=ql28=280.928=2.8KN.m分配梁选用I12.6工字钢，则W=77.4 cm3，弯曲应力：=MW=2.800.077=36.4MPaM2=4921.5KN.m =245.280.9=1765.44KN1=1704.2KN满足强度要求。四、下部结构内力计算I50工字钢桩顶承重梁I50工字钢桩顶承重梁承受最大荷载处在墩柱两侧，所以只验算此处I50工字钢桩顶承重梁受力情况。 3600 Q上部结构荷载：Q=1.575+0.8+1.7+1.9+12.31+320.89+28+11.56/9.6=236.7KN/m其中上部结构箱梁荷载按墩顶处最大箱梁荷载计算，此处I50工字钢桩顶承重梁所承受荷载最大，计算其最大弯矩如下：M=ql28=236.73.628=383.4KN.m分配梁选用2根I50工字钢，则W=1858.92=3717.8 cm3，弯曲应力：=MW=383.43.72=103.1MPa【】=145MPa2根I50工字钢可以满足强度要求。=5qL4384EI=5236.72360043842.110546472104=2.65mm L=2.653.6103=0.294001400，刚度满足要求。钢管桩承载力计算1、单桩最大需承力 R1=Q1L18=378.798=426KN R2=Q2L28=292.611.68=424.3KN2、钢管桩容许承载力： 【P】=1/2(ULTP+AR)式中：U周长 u=1.89m（600mm） L桩在局部冲刷线以下的有效长度，取15m A桩的截面积，A=0.283m2 TP侧磨阻力,TP=352+203+401015=35.3KPa R桩尖承载力 R =160KPa式中地质数据从工程地质勘查报告查得，且取相同跨径箱梁区域内最不利地质情况。钢管桩不考虑桩尖承载力，计算如下：【P】=1/2ULTP=(1.891535.3)/2=500.4KN1.1R1=468.6KN，满足要求。混凝土条形基础承载力计算1、条形基础所受最大竖向荷载为：378.79=3408.3KN；2、混凝土条形基础自重：12.5m2m0.5m24=300KN；3、北岸7#10#地质情况下混凝土基础下地基承载力为：12.52100=2500KN,小于基础所受竖向荷载，因此加设木桩提高基础承载力，木桩规格为150mm，长度6m，木桩深入基础10cm；4、单根150mm木桩承载力为：【P】=1/2(ULTP+AR)式中：U周长 u=0.471m L桩在局部冲刷线以下的有效长度，取6m A桩的截面积，A=0.018m2 TP侧磨阻力,TP=303.7+402.36=33.83KPa R桩尖承载力 R =140KPa式中地质数据查设计地质情况图纸得到。【P】=1/2(ULTP+AR) =(0.471633.83+0.018140)/2=49.1KN；5、则需设木桩数量为：（3408.3+300）/49.1=75.5根，取80根。引桥等截面现浇钢管桩贝雷梁支架计算一、结构形式1、支架基础结构10#14#、14#19#、21#26#、29#34#左右幅共计40跨支架采用钢管桩贝雷梁支架，南岸基础采用600mm钢管桩,每排8根，入土深度14m；北岸基础采用C20片石混凝土条形基础（12.5m3.5m1.25m）。钢管桩基础上设双I45工字钢横梁，横梁上立4根600mm钢管立柱，中间两个墩柱侧钢管立柱采用预埋筋连接固定在承台上，两端两个墩柱侧钢管立柱外侧设牛腿支撑。若为混凝土条形基础，则在基础上按照如上相同的4根600mm钢管立柱位置预埋钢板（100cm100cm2cm），然后钢管立柱焊接在预埋钢板上，其余同上。2、支架上部结构上部采用15片贝雷纵梁；下设落价砂筒，下横梁采用50型工字钢；下设4根600mm钢管立柱。底模板使用18mm竹胶板，侧模采用3m节段的定型钢模板组拼，其底部与顶部设置对拉杆，底模下铺纵向10cm10cm方木，间距30cm，横向铺I12.6工字钢，间距90cm。二、荷载布置1、方木及竹胶板：1.625+1.425+0.78=3.83KN/m2、钢模板荷载：12KN/m3、贝雷梁：13.5KN/m4、 I50工字钢桩顶承重梁：13.2KN/根5、钢筋混凝土箱梁：8.2526=214.5KN/m6、施工荷载及人群荷载：11.5KN/m三、上部结构内力计算方木受力计算方木跨度为90cm，横向间距30cm，计算10cm10cm方木受力情况。 900 Q荷载分析Q=1.425+0.78+214.5+11.519=12KN/m计算其最大弯矩如下：M=ql28=120.928=1.22KN.mW=bh2/6=167cm3，弯曲应力：=MW=1.220.167=7.3MPa【】=12MPa满足强度要求。=5qL4384EI=51290043849103833104 =1.37mm L=1.370.9103=0.614001400，刚度满足要求。I12.6工字钢分配梁I12.6工字钢分配梁为横桥向布置，顺桥向90cm一道布置，横桥向底板处跨径为90cm，上部荷载通过布置的方木均匀作用于分配梁上。 900 Q荷载分析（计算宽度取0.90m ）Q=3.83+12+13.5+214.5+11.50.9/5.76=40KN/m其中上部结构箱梁荷载按墩顶处最大箱梁荷载计算，此处分配梁所承受荷载最大，计算其最大弯矩如下：M=ql28=400.928=4.1KN.m分配梁选用I12.6工字钢，则W=77.4 cm3，弯曲应力：=MW=4.10.077=53MPaM=3313.5KN.m =245.290.9=1986.12KN=1366.4KN满足强度要求。四、下部结构内力计算I50工字钢桩顶承重梁I50工字钢桩顶承重梁最大承受9.7米跨径上部荷载，其横向最大跨距为3.6米。 3600 Q上部结构荷载：Q=281.739.7/9.6=284.7KN/m计算其最大弯矩如下：M=ql28=284.73.628=461.2KN.m分配梁选用2根I50工字钢，则W=1858.92=3717.8 cm3，弯曲应力：=MW=461.23.72=124MPa【】=145MPa2根I50工字钢可以满足强度要求。=5qL4384EI=5284.72360043842.110546472104 =3.2mm L=3.23.6103=0.364001400，刚度满足要求。钢管桩承载力计算1、单桩最大需承力 R=QL8=281.739.78=341.6KN2、钢管桩容许承载力：【P】=1/2(ULTP+AR)式中：U周长 u=1.89m（600mm） L桩在局部冲刷线以下的有效长度，取14m A桩的截面积，A=0.283m2 TP侧磨阻力,TP=353.2+205.4+405.414=31.14KPa R桩尖承载力 R =160KPa式中地质数据从工程地质勘查报告查得，且取相同跨径箱梁区域内最不利地质情况。钢管桩不考虑桩尖承载力，计算如下：【P】=ULTP/2 =1.891431.14/2 =412.02KN1.1R=375.8KN，满足要求。混凝土条形基础承载力计算1、条形基础所受最大竖向荷载为：281.739.7=2732.5KN；2、混凝土条形基础自重：12.5m3.5m1.25m24=1312.5KN；3、最不利地质情况下混凝土基础下地基承载力为：12.53.5100=4375KN；4、地基承载力减去混凝土基础自重所剩基础承载力为：4375-1312.5=3062.5KN1.12732.5KN=3005.8KN，满足要求。引桥等截面现浇满堂支架计算0#7#左右幅共计14跨采用采用重型门式、碗扣支架现浇法施工箱梁，支架下通长垫1015m方木；地基戗灰处理厚度80cm，其上再浇筑10cm厚混凝土；箱梁支架横向布置见下图，详细结构布置见附图。 计算依据：建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范（JGJ 128-2010），路桥施工计算手册等。1、单根杆件各部位受力计算顶托受力计算可调顶托有28mm、30mm、32mm三种规格，取28mm顶托进行计算，取其有效直径24mm。A=122=452.4mm2，N=A=140Nmm2452.4mm2=63.3KN。16mm插销杆抗剪力计算A=822=402mm2，N=A=85Nmm2402mm2=34.2KN。插销杆钢管（48mm3.5）孔壁受压计算插销杆钢管壁厚3.5mm。A=163.52=112mm2，N=A=210Nmm2112mm2=23.5KN。单榀门架受力计算根据JGJ128-2010建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范5.2.1之规定，现计算一榀重型门架稳定承载力设计值如下：Nd-门架稳定承载力设计值i-门架立杆换算截面回转半径I-门架立杆换算截面惯性矩h0-门架高度，h01900mmI0、A1-分别为门架立杆的毛截面惯性矩与毛截面积h1、I1-分别为门架加强杆的高度及毛截面惯性矩，h11700mmA门架立杆的毛截面积，A2A12428=856mm2f门架钢材强度设计值，Q235钢材用205N/mm2D1、d1分别为门架立杆的外径和内径D157mm，d152mmD2、d2分别为门架加强杆的外径和内径D225mm，d222mm-门架立杆稳定系数，按查规范表B.0.6-门架立杆在门架平面外的长细比Kh0/iK-门架高度调整系数，查规范表5.2.15当支架高度30米时，K1.13I0（D14-d14）/6415.93104mm4I1（D24-d24）/640.77104mm4II0+I1h1/h015.93104+0.771041700/190016.62104mm4i=19.71mmKh0/i1.131900/19.71108.93按查规范表B.0.6，0.523NdAf0.538562050.8578 KN（0.85为旧门架或重复使用的折减系数）根据门架技术资料规定，承重荷载处于主立杆支撑时，单榀门架最大承载力为150KN，允许承载力为75KN，小于上面的计算结果，因此取N75 KN。综合单根杆件各部位受力计算，其最小值N=23.5KN，按单根杆件最大受力23KN分布支架。2、箱梁恒载应力分布及门架布置（见下图）门式支架应力分布图腹板处最大所受压应力23.66KPa。3、模板、方木及施工荷载施工人员及施工设备自重：1.5KN/m2；振捣砼时对水平模板的冲击力：2.0KN/m2；箱梁底模板、方木等自重：0.49KN/m2；4、门式支架单根杆件轴向力设计值腹板处N=1.2*（23.66+0.49）*0.6*1+1.4*（1.5+2）*0.6*1=20.33KN底板处N=1.2*（13+0.49）*0.9*1+1.4*（1.5+2）*0.9*1=19.0KN翼板处N=1.2*（4.68+0.49）*0.9*1+1.4*（1.5+2）*0.9*1=10KN碗扣支架应力分布图腹板处最大所受压应力23.66KPa。5、碗扣支架单根杆件轴向力设计值腹板处N=1.2*（23.66+0.49）*0.6*0.9+1.4*（1.5+2）*0.6*0.9=18.3KN底板处N=1.2*（13+0.49）*0.9*0.9+1.4*（1.5+2）*0.9*0.9=17.1KN翼板处N=1.2*（4.68+0.49）*0.9*1+1.4*（1.5+2）*0.9*1=9.0KN6、各部受力验算碗扣满堂支架与门式满堂支架结构形式相同，仅在纵向立杆步距稍有区别，门式支架纵向步距最大为1.0m，碗扣支架纵向步距均为0.9m，由此可知满堂支架各部受力门式支架要稍大于碗扣支架，所以在此仅验算门式满堂支架各部受力情况。支架变形计算：支架变形包括门架立杆的弹性压缩变形1、立杆接头处的非弹性变形2、支撑立杆由于温度作用而产生的线弹性变形3，1+2+3。1，2n，3Ht按最高H4.5m支架计算，单根立杆N20.33KN；立杆截面面积A428mm2，（门架立杆572.5mm）；n2，竖向门架立杆接头数量；0.5mm，每个支撑立杆接头处的非弹性变形量；1.210-5，钢材的线膨胀系数；t15，温差变化；E=2.06105N/mm2，钢材弹性模量。经计算：11.04mm 2n20.51mm 3Ht4.51031.210-5150.81mm1+2+32.85mm容H/10004.5mm，符合要求。方木受力验算纵向方木（10cm10cm），长4m，间距为0.3m，跨距1.0m。 I=bh312=1010312=833cm4 W=bh26=101026=167cm3 q腹板23.66+0.49+1.5+2=27.65 KN/m2，腹板处受力最大。 M=qL28=27.650.3128=1.04KNm =MW=1.0410316710-6=6.23=12MPa =5qL4384EI=527.650.314384910383310-8 =1.44mm L=1.441103=0.584001400，刚度满足要求。模板强度验算底模板使用18mm厚竹胶板，其下方木间距、跨度按30cm100 cm排列。计算荷载q=23.66+0.49+3.5=27.65KN/m2竹胶板模板抗弯截面系数： W=bh26=1.00.01826=5.410-5m3惯性矩：I=bh312=1.00.018312=0.4910-6m3板承受线荷载：q=1.027.65=27.65KN/m板跨中弯矩：M=qL210=27.650.2210=0.11KNm =MW=0.111035.410-5=2.04MPa12MPa，强度满足要求。 =qL4128EI=27.650.2412891030.4910-6 =0.08mm L=0.080.2103=0.164001400，刚度满足要求。门洞顶I20工字钢及支架受力验算门洞上设I20工字钢B=30cm间距满布，跨距L=5.26m，其上所受荷载：混凝土自重：AL26=8.255.2626=1128.3KN方木及底模板自重：（5.260.613+130.35.26）0.10.1+5.765.260.15）7=32.1