某现浇箱梁满堂支架承载力验算-secret.doc

某现浇箱梁满堂支架承载力验算本箱梁采取二次浇注，第一次浇注到箱梁翼板根部，第二次浇筑顶板。支架采用大直径钢管门架、型钢及483mm钢管支撑，外模、底模及端头模采用厂制定型钢模板，内模采用定型板模，支架上设两层分配横，第一层采用10槽钢，第二层采用1010方木。1、混凝土重按26.0K N / M3计算；2、模板重0.6KN/M2（含加固件）； 3、分配梁按简支结构计算；4、施工人员及施工料具运输、堆放取1.5KPa；5、振捣、倾倒混凝土时对模板产生的冲击荷载取2.5 KPa；6、材料用量：根据箱梁支架布置图计算。由于本桥上部结构左右幅对称布置，本方案选用左幅进行支架搭设施工设计，施工时右幅支架按验算通过的第二联方案进行施工。（一）跨中断面下支架验算：1、 顶板支架承载力、稳定性验算(箱内支架)：顶板支架采用483.0mm扣件式钢管支架，支架间距按0.80.8m布置，由于箱梁箱内净空仅为115cm所以不考虑搭接。查相关手册得：钢管支架单根立杆稳定承载力计算：=L/I=115/1.59=72.3，查表得=0.792N稳= A=0.792423.9140=47.0KN顶板砼重：G1=(0.45+0.2) 22+0.21.650.826=20.384 KN模板重量：G2=3.650.80.60=1.752KN（模板及加固件按0.60KN/m2）施工荷载：G3=3.650.84Kpa=13.14KN钢管支架: G4=0.5KN（箱内钢管按0.80.8设置,上下各设一道拉杆,共.8m为一个计算单元)每个室内每0.8m长度内共有支架立杆5根，故单根钢管受力为：N=42.935=8.59KNN47.0KN 安全系数K=5.5 满足要求!2、 跨中断面底板下支架承载能力验算 1) 门架验算:由于现浇梁箱单幅共设3个室,每个室宽3.65m,腹板0.45m,于腹板底的支架间距按90cm布置，于底板底的支架间距按120cm布置，由于支架上设两层分配梁，故荷载按均布荷载对支架进行验算,长度方向取2m(门架排距)为一计算单元。砼自重：G1=12.751.6-3(3.651.15-0.30.5-0.251）226=234.2KN 模板荷载: G2=12.752+6(0.45+0.5)20.6=22.14KN（模板及加固件按0.60KN/m2）施工荷载：G3=12.7524Kpa=102KN支架荷载：G4=18KN综荷载为G=（G1+ G2+ G3+ G4）=376.3KN(取2m为一个计算单元)每2m长度内共有门架13榀，故单榀门架受力为：N=376.313=28.9KNN75KN 安全系数K=2.6满足要求!由于翼板下荷载较小,在此不进行验算。（二）横隔梁下支架验算：门架验算：横隔梁宽为2m，支架按0.6m步距,排距按0.6m与路线方向垂直布设。故取1.6m0.6 m(单榀门架)为一计算单元进行计算。砼自重：G1=1.61.60.926=39.936KN 模板荷载: G2=(1.60.6) 0.6=0.576KN（模板及加固件按0.60KN/m2）施工荷载：G3=1.60.64Kpa=3.84KN支架荷载：G4=1.40KN总荷载为G=（G1+ G2+ G3+ G4）=45.752KN在单幅横隔板下，由于取的是单榀门架为一个受力单元，即N=G=45.752KNN75KN 安全系数K=1.64 满足要求!在门架搭设时横隔梁处将会受到立柱的影响,不能完全按60cm进行布设,施工时适当调整,但调整后的间距不能大于60cm。碗扣验算：如右图所示，在中横梁处碗扣是按0.9m0.6m布设。取一个立柱（0.9m0.6m） 为计算单元。砼自重：G1=0.60.9226=28.08KN模板荷载: G2=0.60.90.6=0.324KN施工荷载: G3=0.60.94KPa=2.16KN支架荷载：G4=0.69KN单立柱所受荷载为:G= G1 +G2 +G3 +G4=31.254KNP=40KN安全系数K=1.3 满足要求! (三)分配梁强度验算 1、横隔梁下10槽钢强度验算，跨度为1m，取1m长度为计算荷载，偏安全按简支计算，即得荷载为q=（45.752）1.6=28.60KN/m。M= (1/8)(ql2)= 0.12528.6012=3.575KN. mW=39.7cm3 (查有关资料得)=M/W=357539.7=90.05Mpa=210Mpa 安全系数K=2.33 满足要求!2、在跨中底板下在跨中槽钢的最不利布设方法与横隔梁一致,而荷载跨中并没有横隔梁大。根据上述验算可知，其满足要求!（四）跨XX高速H钢门架计算我部使用的是HM（500300）型中截面尺寸为482300 H钢：其力学性质为：截面积：A=146.4cm2 惯性矩：Ix=60800cm4 截面抵抗矩：Wx=2520cm3 弯曲应力：w=145MPa 剪应力：=85MPa 弹性模量：E=210000MPa根据上述数据与砼分配荷载计算H钢的间距：(半幅考虑)砼在底板以上的在效面积为A1=8.904m2故底以上的砼总重为:8.9041126=2546.544KN模板荷载：（1.15112+12.7511）0.6KN/ m2=99.33KN施工、砼振捣荷载：（12.7511）4KPa=561KN施工总荷载为:G=2546.544+99.33+561=3206.874KN分配到H型钢上的均布荷载为:q=G12.75(2x+0.3)11 =(45.72x+5.26)KN/m安全系数取K=1.5计算1、剪力计算 H型钢所受最大剪力在支点处 ql2A1.5 由此可得出=4.8m2、弯曲计算 H型钢所受最大弯曲在跨中处 ql28w Wx1.5 由此可得出=0.41m3、挠度计算 我们取X=0.4m进得挠度计算= 代入上面数据可知=0.05mml/400 从对H型钢的力学验算可知H型钢的垂直布设间距为0.8m(边对边)。(五)预拱度计算1、支架的弹性变形取门架受力的平均值进行支架的弹性变形计算1L/E；=N/A；得到1LN/EA1(mm)翼板下(N=12.4KN)跨中底板下(N=17.37KN)横隔梁下板(N=26.15KN)L=6784mmL=5634mmL=5634mm0.91.11.6注:表中所列荷载N为单根钢管受的轴向力，即为单榀门架受力的一半。E取210000MPa，A为4.278cm2。2、其他非弹性变形钢管的接头产生的接缝压缩产生的变形，在本支架中取3个接头，每个接头压缩量取值1mm，共计313mm；模板与分配梁间取1mm，分配梁与支架取1mm，顶托与支架取1mm，门架与支垫方木取2mm，地基取5mm。共计：3+1+1+1+2+5=13 mm(六)地基承载力计算 通过对现场地基的实际检测并通过现场监理员旁站，对一个(0.15m0.15m)的试件加载到6.5T的荷载,混凝土基础稳定无裂缝出现，可得到：=65KN/（0.15m0.15m）=2889KPa 根据上述计算原理可得一个立杆的所传递到底托盘最大的力为:P =31.254KN而试验时并没有考虑力的向下分散，故此也不着考虑： =P/A=31.254KN/（0.15m0.15m）=1389.06KPa1.3满足要求!2、模板在风荷载作用下的稳定性验算作用在模板上的风力（取横桥向2米为计算单元）为：P=WkA = 60021.61000=1.92KN(合力作用在模板中部)横桥向一个