匝道箱梁支架验算书.docx

匝道箱梁支架验算匝道桥面宽度8.5m，底板宽度3.4m。匝道设计每跨墩顶实心段1.8m，底腹板变截面加厚段4米，中间直线段根据跨径长度变化。匝道桥横断面支架布置为：0.9m*2+0.6*2+0.9*3+0.6*2+0.9*3=8.7m具体横桥向支架布置见下图匝道顺桥向支架布置（以跨度30m为例）：0.3m*2+0.6m*7+0.9*22+0.6*7+0.3*2=29.4m墩顶处支撑设在墩顶。具体顺桥向支架布置见下图。一、底腹板加厚位置计算底腹板加厚位置断面面积及面荷载分解见下图：1、翼缘板位置承受荷载小于主线桥，考虑翼缘板宽度1.5m，支架考虑按90*90cm布置，符合要求。2、腹板位置Q=（q1-2 +q5-1+q5-2+q5-3+q6）*1.2+（q2+q3+q4）*1.4=（28.8+1.2+1.2+0.8+2.13）*1.2+（2.5+2.0+2.0）*1.4=50.06KN/m2碗扣架立杆布置为0.6m*0.9m（横桥向在前），步距1.2m单根立杆受力为：N=0.6*0.9*50.06=27.03KN【N】=30KN;a横向分配梁承载力计算（10*10cm方木）横向立杆间距按60cm计，所以方木计算长度为60cm。方木间距（中心到中心）为30cm，作用在方木上的均布荷载为：q=50.06*0.6/2=15.02kN/m采用1010cm方木，按10*9cm计算，所以：净截面抵抗矩W=bh2/6=10*81/6=135cm3;毛截面惯性矩I= bh3/12=10*729/12=607.5cm4;弯曲强度：=qL2/10w=15.02103*0.62/（10*1.35*10-4）=4.0MPa =12Mpa 强度满足要求；抗弯刚度：由矩形简支梁挠度计算公式得：E = 0.09105 Mpa； I = bh3/12 = 6.07510-6m4fmax=qL4/150EI=15.021030.64/(1506.07510-60.091011） = 0.2mm f =1.5mm（ f = L/400 ）， 符合要求 结论： 1010cm方木布置符合要求。b纵向方木承载力计算（15*15cm）立杆纵向间距为90cm，纵向铺设的1根15*15cm方木，计算长度取90cm，由横向方木传递到纵向方木的集中力为F=0.6*0.9*50.06/3=9.01KN，最大弯矩为：Mmax=0.267FL=0.2679.010.9=2.17kNm采用1515cm方木，所以：截面抵抗矩W=bh2/6=15*225/6=562.5cm3;截面惯性矩I= bh3/12=15*153/12=4218.75cm4;弹性模量：E=0.09105MPa弯曲强度：= Mmax /W=2.17103/5.62510-4=3.9 Mpa12 Mpa，满足要求。挠度：f=1.883FL3/100EI=1.8839.011039003/（1000.091054.219107）=0.33mmf = 2.25mm（ f = L/400 ）， 符合要求。c纵向横梁承载力计算（10#工字钢）立杆纵向间距为90cm，纵横向铺设的1根10#工字钢，计算长度取90cm，按3跨连续梁计算。由横向方木传递到纵向方木的集中力为F=0.6*0.9*50.06/3=9.01KN，最大弯矩为：Mmax=0.267FL=0.2679.010.9=2.17kNm采用10#工字钢，所以：截面抵抗矩W=49cm3;截面惯性矩I= 245cm4;弹性模量：E=2.11105MPa弯曲强度：= Mmax /W=2.17103/4.910-5=44.3Mpa145 Mpa，满足要求。挠度：f=1.883FL3/100EI=1.8839.011039003/（1002.111052.45106）=0.24mmf = 1.5mm（ f = L/400 ）， 符合要求。经验算，腹板下部位之间横桥向间距60cm，纵桥向间距90cm布置，大横杆采用15*15cm方木或I10工字钢，小横杆采用10*10cm方木，中心间距30cm布置，符合要求。2、底板位置Q=（q1-2 +q5-1+q5-2+q5-3+q6）*1.2+（q2+q3+q4）*1.4=（21.84+1.2+1.2+0.8+2.13）*1.2+（2.5+2.0+2.0）*1.4=41.7KN/m2碗扣架立杆布置为0.9m*0.9m（横桥向在前），步距1.2m单根立杆受力为：N=0.9*0.9*41.7=33.78KN【N】=30KN;不符合要求。碗扣架立杆布置为0.6m*0.9m（横桥向在前），步距1.2m单根立杆受力为：N=0.6*0.9*41.7=22.52KN【N】=30KN;符合要求。因底板位置支架布置同腹板位置，考虑底板处荷载小于腹板，所以底板处支架布置符合要求，此处省略验算过程。二、跨中位置计算跨中位置断面面积及面荷载分解见下图：1、翼缘板位置承受荷载小于主线桥，考虑翼缘板宽度1.5m，支架考虑按90*90cm布置，符合要求。2、腹板位置腹板位置支架布置同腹板加厚段支架布置，荷载小于加厚处，支架符合要求，此处省略验算过程。3、底板位置Q=（q1-3 +q5-1+q5-2+q5-3+q6）*1.2+（q2+q3+q4）*1.4=（11.14+1.2+1.2+0.8+2.13）*1.2+（2.5+2.0+2.0）*1.4=28.86KN/m2碗扣架立杆布置为0.9m*0.9m（横桥向在前），步距1.2m单根立杆受力为：N=0.9*0.9*28.86=23.38KN【N】=30KN;a横向分配梁承载力计算（10*10cm方木）横向立杆间距按90cm计，所以方木计算长度为90cm。方木间距（中心到中心）为30cm，作用在方木上的均布荷载为：q=23.38*0.9/3=7.01kN/m采用1010cm方木，按10*9cm计算，所以：净截面抵抗矩W=bh2/6=10*81/6=135cm3;毛截面惯性矩I= bh3/12=10*729/12=607.5cm4;弯曲强度：=qL2/10w=7.01103*0.92/（10*1.35*10-4）=4.21MPa =12Mpa 强度满足要求；抗弯刚度：由矩形简支梁挠度计算公式得：E = 0.09105 Mpa； I = bh3/12 = 6.07510-6m4fmax=qL4/150EI=7.011030.94/(1506.07510-60.091011） = 0.6mm f =2.25mm（ f = L/400 ）， 符合要求 结论： 1010cm方木布置符合要求。b纵向方木承载力计算（15*15cm）立杆纵向间距为90cm，纵向铺设的1根15*15cm方木，计算长度取90cm，由横向方木传递到纵向方木的集中力为F=0.9*0.9*28.86/3=7.79KN，最大弯矩为：Mmax=0.267FL=0.2677.790.9=1.87kNm采用1515cm方木，所以：截面抵抗矩W=bh2/6=15*225/6=562.5cm3;截面惯性矩I= bh3/12=15*153/12=4218.75cm4;弹性模量：E=0.09105MPa弯曲强度：= Mmax /W=1.87103/5.62510-4=3.33 Mpa12 Mpa，满足要求。挠度：f=1.883FL3/100EI=1.8837.791039003/（1000.091054.219107）=0.28mmf = 2.25mm（ f = L/400 ）， 符合要求。c纵向横梁承载力计算（10#工字钢）立杆纵向间距为90cm，纵横向铺设的1根10#工字钢，计算长度取90cm，按3跨连续梁计算。由横向方木传递到纵向方木的集中力为F=0.9*0.9*28.86/3=7.79KN，最大弯矩为：Mmax=0.267FL=0.2677.790.9=1.87kNm采用10#工字钢，所以：截面抵抗矩W=49cm3;截面惯性矩I= 245cm4;弹性模量：E=2.11105MPa弯曲强度：= Mmax /W=1.87103/4.910-5=38.2Mpa145 Mpa，满足要求。挠度：f=1.883FL3/100EI=1.8837.791039003/（1002.111052.45106）=0.21mmf = 1.5mm（ f = L/400 ）， 符合要求。经验算，腹板下部位之间横桥向间距90cm，纵桥向间距90cm布置，大横杆采用15*15cm方木或I10工字钢，小横杆采用10*10cm方木，中心间距30cm布置，符合要求。三、墩顶实心段位置计算墩顶实心段断面面积及面荷载分解见下图：1、翼缘板位置承受荷载小于主线桥，考虑翼缘板宽度1.5m，支架考虑按90*90cm布置，符合要求。2、腹板位置腹板位置支架布置同腹板加厚段支架布置，荷载小于加厚处，支架符合要求，此处省略验算过程。3、实心段位置Q=（q1-3 +q5-1+q5-2+q5-3+q6）*1.2+（q2+q3+q4）*1.4=（39.85+1.2+1.2+0.8+2.13）*1.2+（2.5+2.0+2.0）*1.4=63.32KN/m2碗扣架立杆布置为0.3m*0.9m（横桥向在前），步距1.2m单根立杆受力为：N=0.3*0.9*63.32=17.1KN【N】=30KN;a横向分配梁承载力计算（10*10cm方木）横向立杆间距按90cm计，所以方木计算长度为90cm。方木间距（中心到中心）为30cm，作用在方木上的均布荷载为：q=63.32*0.9/3=18.9kN/m采用1010cm方木，按10*9cm计算，所以：净截面抵抗矩W=bh2/6=10*81/6=135cm3;毛截面惯性矩I= bh3/12=10*729/12=607.5cm4;弯曲强度：=qL2/10w=7.01103*0.92/（10*1.35*10-4）=4.21MPa =12Mpa 强度满足要求；抗弯刚度：由矩形简支梁挠度计算公式得：E = 0.09105 Mpa； I = bh3/12 = 6.07510-6m4fmax=qL4/150EI=18.91030.94/(1506.07510-60.091011） = 1.52mm f =2.25mm（ f = L/400 ）， 符合要求 结论： 1010cm方木布置符合要求。b纵向方木承载力计算（15*15cm）立杆纵向间距为30cm，纵向铺设的1根15*15cm方木，计算长度取30cm，由横向方木传递到纵向方木的集中力为F=0.3*0.9*63.32=17.1KN，最大弯矩为：Mmax=0.267FL=0.26717.10.3=1.37kNm采用1515cm方木，所以：截面抵抗矩W=bh2/6=15*225/6=562.5cm3;截面惯性矩I= bh3/12=15*153/12=4218.75cm4;弹性模量：E=0.09105MPa弯曲强度：= Mmax /W=1.37103/5.62510-4=2.43 Mpa12 Mpa，满足要求。挠度：f=1.883FL3/100EI=1.88317.11033003/（1000.091054.219107）=0.02mmf = 0.75mm（ f = L/400 ）， 符合要求。c纵向横梁承载力计算（10#工字钢）立杆纵向间距为30cm，纵横向铺设的1根10#工字钢，计算长度取30cm，按3跨连续梁计算。由横向方木传递到纵向方木的集中力为F=0.3*0.9*63.32=17.1KN，最大弯矩为：Mmax=0.267FL=0.26717.10.3=1.37kNm采用10#工字钢，所以：截面抵抗矩W=49cm3;截面惯性矩I= 245cm4;弹性模量：E=2.11105MPa弯曲强度：= Mmax /W=1.37103/4.910-5=34.1Mpa145 Mpa，满足要求。挠度：f=1.883FL3/100EI=1.88317.11033003/（1002.111052.45106）=0.02mmf = 0.75m（ f = L/400 ）， 符合要求。经验算，腹板下部位之间横桥向间距90cm，纵桥向间距30cm布置，大横杆采用15*15cm方木或I10工字钢，小横杆采用10*10cm方木，中心间距30cm布置，符合要求。支架立杆稳定性验算碗扣式满堂支架为组装结构，一般单根立杆在承载允许范围内就不会失稳，因此，可以轴心受压的单根立杆作为代表进行验算。公式（路桥施工计算手册）碗扣采用外径48mm。壁厚3.5mm钢管，按照壁厚3mm验算，A3钢材，极限应力标准值为205N/mm2。A=4.24102 mm，I=10.78104 mm4,回转半径i=15.95mm，横杆步距1.2m。立杆长细比：=120/1.595=75.2=150，取=80.查表得：轴心受压纵向弯曲系数=0.715A3钢材极限应力标准值：=205Mpa代入公式：N=0.715*424*205=64147.8N=64.15KN支架立杆步距1.2m处受最大荷载的立杆位于跨中中腹板处N=27.03KN（见前受力验算）由上得出：跨中侧腹板处：27.03KN=NN=64.15KN稳定性系数： 跨中中腹板处：n=N/ N =64.15/27.03=2.372结论：支架立杆的稳定性满足要求。3.2 底模验算现浇箱梁的底模和侧模采用15mm的竹胶板，其下放置1010cm的方木，净间距是20cm。规范允许取值：竹胶板允许弯曲应力按=48.8Mpa竹胶板弹性模量按E=0.9x104Mpa竹胶板允许剪应力按=2.2Mpa1.荷载计算：（采用1.22m2.44m的1.5cm竹胶板；用1010cm的方木作肋，模板间距为30cm）模板自重f1=0.2KN/m2混凝土荷载（取最大值）：f2=39.85KN/m2施工荷载：f3 =2.5 KN/m2倾倒砼冲击力f4=2.0 KN/m2振捣力f5=2.0 KN/m2荷载组合（验算强度）：G= （f1+f2）1.2+（f3 +f4+f5）1.4=40.05*1.2+6.5*1.4=57.16 KN/m2荷载组合（验算刚度）：G=（f1+f2）1.2=48.06KN/m22.模板验算：按多跨连续梁计算：模板上荷载：q=G0.3=17.15KN/m q=G0.3=14.42KN/m竹胶