高架特大桥现浇支架计算书.docx

都江堰高架特大桥210215现浇支架计算书都江堰高架特大桥210#215#现浇支架计算书一、设计概况本梁为都江堰高架特大桥(26.2+326.9+26.2)m双线预应力混凝土连续梁(满堂支架现浇施工)， 为车站渡线(道岔类型为SYCO501SYCO501)而设，墩号为210#215#。梁高2.6m，截面采用单箱单室斜腹板形式。梁端顶板厚为60cm，腹板厚80cm，底板厚60cm。跨中顶板厚为35cm，腹板厚48cm，底板厚60cm。顶板宽度为11.4m，底板宽度5.8m，两侧腹板与顶底板相交处均采用倒角过渡。具体结构尺寸如下：图1 梁端截面图2 跨中截面二、现浇支架方案底模采用18mm木胶合板，其下铺设100mm100mm肋木（纵向），间距为30cm；肋木下铺设150mm150mm承重方木（横向）；在承重方木下搭设碗扣支架。本梁腹板为斜腹板，且采用倒角过渡，为保证浇筑质量及梁体外观，其支架采用劲性骨架形式，详见劲性骨架图。碗扣式支架布置为：腹板下间距为60cm（横）60cm（纵）60 cm（步距），其它位置（底板和翼缘板）下间距为90cm（横）60cm（纵）120 cm（步距）。三、荷载分析及结构计算3.1模板及支架的计算1、腹板位置支架计算：(1)荷载组合：取腹板高度H2.6m，a、砼（含钢筋）自重 26.52.6=68.9KN/m2b、模板及内支撑： 4KN/m2c、施工人员及机具： 2KN/m2d、振捣砼产生的荷：2KN/m2e、倾倒砼产生荷载：2KN/m2强度验算：a+b+c+d+e(2) 支架结构材料物理力学性能1、木胶合板：顺纹弯应力18 N/mm2，弯曲剪应力1.7N/mm2，弹性模量10000 N/mm2。2、木材（红杉木）：顺纹弯应力11 N/mm2，弯曲剪应力1.8N/mm2，弹性模量9000 N/mm2。3、Q235钢材：拉压应力=1401.3=182MPa，弹性模量 2.1109N/mm2,弯曲应力 w=1451.3=188.5MPa 剪应力=851.3=110.5MPa (3)模板计算：采用厚度为18mm酚醛树脂胶合板a、荷载： 68.9+4+2+2+2=78.9KN/m2b、取1mm宽板条按四跨连续梁计算（熊猫板规格为1.22m2.44m，取宽度1.22m计算）q=78.9110-3=0.0789N/mm跨度L=300mm，L净=200mm,按四跨连续梁计算则查简明施工计算手册P47则M=KMql2=0.1070.07892002=336.69Nmm =MW=336.6954=6.3MPa18Mpa（可） V=KMql=0.6070.0789200=9.58N=32VA=329.58118=0.80MPa1.7Mpa（可）位移计算： =KMql4100EI=0.6320.07892004100104486 =0.16mm200500=0.40mm（可）(4)横肋计算：采用100100mm方木（上层），熊猫板自重为0.135N/m，忽略不计。 q=0.0789300=23.67N/mm取跨度L=600mm， 按4跨连续梁计算:图3 结构简图图4 弯矩图图5 剪力图图6 位移图则Mmax=912985.71Nmm =MW=912985.71166667=5.48MPa11Mpa（可） Vmax=8622.64N=32VA=328622.64100100=1.29MPa1.8Mpa（可）位移计算： max=0.26mm600500=1.2mm (5)纵肋计算：采用150150mm方木（下层）考虑到结构安全，腹板所在范围碗口式支架全部按照600mm间距布置 q=0.0789600=47.34N/mm取跨度L=600mm。图7 结构简图图8 弯矩图图9 剪力图图10 位移图则Mmax=1793936.84Nmm =MW=1793936.84562500=3.19MPa11Mpa（可） Vmax=17191.89N=32VA=3217191.89150150=1.15MPa1.8Mpa（可）位移计算： max=0.11mm600500=1.2mm R=14949.37+17191.89=32141.26N(6)支架计算碗扣支架自重杆件规格件数单重(N)总重(N)备 注立杆LG-3004173692立杆设计荷载横杆HG-6042291218横杆竖向步距600mm，P=40KN/根天托1101101横杆竖向步距1200mm，P=30KN/根底座1101101横杆竖向步距1800mm，P=25KN/根合计482112横杆竖向步距2400mm，P=20KN/根1、腹板段单根立杆最大荷载：N1=32141.26N2、碗扣式支架自身荷载(14m) N2=2112N则有：N=32141.26+2112=34253.26N=34.4KN40KN/根。3、考虑风荷载时立杆的强度检算风荷载标准值k=zsz0式中 k风荷载设计标准值z高度Z处的阵风系数，取z=1.23s风荷载体型系数，取s=0.80基本风压，取0=0.35KPa(全国基本风压分布图)z风压高度变化系数,取z=0.9 风荷载标准值计算：k=zsz0=1.230.80.90.35=0.31KPala立杆纵距0.6m，h立杆步距0.6m，则： M=0.851.4klah210=0.851.40.310.60.6210=0.00797KNm立杆稳定性： A=489mm2，w=5080mm3，ix=1.578cm，l0=0.6+20.3=1.2m=l0ix=120015.78=76.05,查表得:=0.714 NA+MW=34.41030.714489+0.007971065080=100.10MPa=182MPa由上计算可知:碗扣式支架满足设计要求。(7)地托下方木及地基承载力检算：施工时，支架的地基采用40cm砂卵石换填，分层碾压密实，其上用15cm的C15混凝土找平硬化。单根立杆承受的最大载荷为：N=R=32141.26N地托尺寸为1515cm，则有：承受压应力： =32141.26150150=1.43N/mm2=31.7N/mm2剪应力：=32141.26150150=1.43N/mm2=6.7N/mm2地基压应力： =32141.26(150+1502)(150+1502)=0.158N/mm2为确保安全,分层碾压密实后地基承载力达到250KPa,即可进行下一道工序施工。2、其它位置支架计算：(1)荷载组合：取顶底板高度H1.2m，a、砼（含钢筋）自重 26.51.2=31.8KN/m2b、模板及内支撑： 4KN/m2c、施工人员及机具： 2KN/m2d、振捣砼产生的荷：2KN/m2e、倾倒砼产生荷载：2KN/m2强度验算：a+b+c+d+e(2) 支架结构材料物理力学性能1、木胶合板：顺纹弯应力18 N/mm2，弯曲剪应力1.7N/mm2，弹性模量10000 N/mm2。2、木材（红杉木）：顺纹弯应力11 N/mm2，弯曲剪应力1.8N/mm2，弹性模量9000 N/mm2。3、Q235钢材：拉压应力=1401.3=182MPa，弹性模量 2.1109N/mm2,弯曲应力 w=1451.3=188.5MPa 剪应力=851.3=110.5MPa (3)模板计算：采用厚度为18mm酚醛树脂胶合板a、荷载： 31.8+4+2+2+2=41.8KN/m2b、取1mm宽板条按四跨连续梁计算（熊猫板规格为1.22m2.44m，取宽度1.22m计算）q=41.8110-3=0.0418N/mm跨度L=300mm，L净=200mm,按四跨连续梁计算则查简明施工计算手册P47则M=KMql2=0.1070.04182002=178.904Nmm =MW=178.90454=3.3MPa18Mpa（可） V=KMql=0.6070.0418200=5.07N=32VA=325.07118=0.42MPa1.7Mpa（可）位移计算： =KMql4100EI=0.6320.04182004100104486 =0.09mm200500=0.40mm（可）(4)横肋计算：采用100100mm方木（上层），熊猫板自重为0.135N/m，忽略不计。 q=0.0418300=12.54N/mm取跨度L=900mm， 按4跨连续梁计算:图11 结构简图图12 弯矩图图13 剪力图图14 位移图则Mmax=1088292.86Nmm =MW=1088292.86166667=6.53MPa11Mpa（可） Vmax=6852.21N=32VA=326852.21100100=1.03MPa1.8Mpa（可）位移计算： max=0.69mm900500=1.8mm (5)纵肋计算：采用150150mm方木（下层）考虑到结构安全，碗口式支架按照600mm间距布置 q=0.0418900=37.62N/mm取跨度L=600mm。图15 结构简图图16 弯矩图图17 剪力图图18 位移图则Mmax=1425600Nmm =MW=1425600562500=2.53MPa11Mpa（可） Vmax=13662N=32VA=3213662150150=0.91MPa1.8Mpa（可）位移计算： max=0.41mm600500=1.2mm R=11880+13662=25542N (6)支架计算碗扣支架自重杆件规格件数单重(N)总重(N)备 注立杆LG-3004173692立杆设计荷载横杆HG-601129319横杆竖向步距600mm，P=40KN/根横杆HG-901139.7436.7横杆竖向步距1200mm，P=30KN/根天托1101101横杆竖向步距1800mm，P=25KN/根底座1101101横杆竖向步距2400mm，P=20KN/根合计281649.71、单根立杆最大荷载：N1=25542N2、碗扣式支架自身荷载(14m) N2=1649.7N则有：N=25542+1649.7=27191.7N=27.2KN30KN/根。3、考虑风荷载时立杆的强度检算风荷载标准值k=zsz0式中 k风荷载设计标准值z高度Z处的阵风系数，取z=1.23s风荷载体型系数，取s=0.80基本风压，取0=0.35KPa(全国基本风压分布图)z风压高度变化系数,取z=0.9 风荷载标准值计算：k=zsz0=1.230.80.90.35=0.31KPala立杆纵距0.9 m，h立杆步距1.2m，则： M=0.851.4klah210=0.851.40.310.91.2210=0.0478KNm立杆稳定性： A=489mm2，w=5080mm3，ix=1.578cm，l0=1.2+20.3=1.8m=l0ix=180015.78=114.07,查表得:=0.470 NA+MW=27.21030.470489+0.04781065080=127.76MPa=182MPa由上计算可知:碗扣式支架满足设计要求。(7)地托下方木及地基承载力检算：由于地基处理方式与腹板位置相同，且单根立杆承受的最大载荷为：N=R=25542N32141.26N，故该处计算省略。3.2门洞处计算：1、分配梁计算采用I14 工字钢作为分配梁，横向布置在贝雷梁上。其荷载大小为：腹板位置：1、单根立杆最大荷载：N1=32141.3N2、碗扣式支架自身荷载(14m) N2=101.92+1429+1012=811.8N则有：N=32141.3+811.8=32953.1N其它位置1：1、单根立杆最大荷载：N1=25542N2、碗扣式支架自身荷载 N2=101.92+229+239.7+1012=543.2N则有：N=25542+543.2=26085.2N其它位置2：1、单根立杆最大荷载：N1=16620.7N2、碗扣式支架自身荷载 N2=17.31+14.02+1039.7+1012=912.3N则有：N=16620.7+912.3=17533N根据搭设实际情况，腹板及底板位置其结构力学模型如下：图19 结构简图则有：图20 弯矩图图21 剪力图图22 位移图则Mmax=11142115.17Nmm =MW=11142115.17102103=109.2MPa188.5Mpa（可） Vmax=31805.2N=VmaxSIxd=31805.21205.5=48.2MPa110.5Mpa（可） max=1.6mm203.7KN（5）工字钢的计算横梁采用2I56a工字钢，其截面特性为： A=27076mm2， Ix=131152104mm4， Wx=4684103mm4， IxS=477mm， d=22mm，g=2.12KN/m工字钢受力情况为：图28 结构简图则有：图29 弯矩图图30 剪力图图31 位移图则Mmax=482.83KNm=482.83106Nmm =MW=482.8310622342103=103.1MPa188.5Mpa（可） Vmax=714.09KN=714090N=VmaxSIxd=71409047722=68MPa110.5Mpa（可）位移计算：翼板最外侧处： max=0.29mm2000400=5mm其它部位： max=1.02mm4000400=10mm N1=N3=1128.7KN N2=1144.8KN（6）钢管的计算：取最大轴力进行计算，则N=1144.8KN53010钢管截面回转半径为i=D2+d24=5302+51024=183.9mm钢管计算长度为4.32m，则长细比为=li=4320183.9=23.5查表得折减系数为=0.959，考虑施工误差导致的偏心10cm受压则M=eN=114.5KNm则=NA+MW=1144780N0.959(5