连续梁边跨现浇段支架检算.doc

新建京沪高速铁路JHTJ-3标段罗而庄特大桥跨104国道40+64+40m连续梁边跨碗扣支架结构计算书 审批： 审核： 编制： 中国水电集团京沪高速铁路土建工程 三标段项目经理部二OO九年三月边跨碗扣支架结构计算书1、编制依据现浇梁部分设计图纸及相关设计文件木结构设计规范钢结构设计规范WDJ型钢管碗扣脚手架技术条件2、编制范围40+64+40m连续梁边跨支架现浇。本计算书计算见相关图纸。3、荷载组合支架法施工主要荷载有以下：钢筋混凝土自重荷载 P1;模板、支撑自重荷载P2;人员、设备重 P3;震动器产生荷载 P4;倾倒混凝土产生荷载P5。箱梁混凝土容重25KN/m3。模板自重:每平米1.6KN根据设计要求，选取荷载大小为：P3=2.5KN/m;P4=2.0KN/m;P5=6.0KN/m.荷载组合安全系数为：静荷载 1.2，动荷载 1.4。3.1 梁I-I截面荷载组合计算时，按照1-1断面计算荷载。1) 钢筋混凝土自重荷载P1（注：此图中1.1、3.3、2.5、2.2m2分别为混凝土截面分段面积。）钢筋混凝土容重按照2.5t/m3 计算，Q1,Q2,Q3为梁截面分段区，顺桥向取单位米，则荷载为：Q1区: P1=1.125/2.183=12.6KNmQ2区: P1=3.325/1.667=49.5KNmQ3区: P1=（2.525+2.225）/3.7=31.80KNm2) 模板、支撑自重荷载P2P2=1.6 KNm3)荷载组合Q1区: P=P1+P2+P3+P4+P5=（12.6+1.6）1.2+（2.5+2+6）1.4=17.04+14.7=31.74KNmQ2区: P=P1+P2+P3+P4+P5=（49.5+1.6）1.2+（2.5+2+6）1.4=61.32+14.7=76.02 KNmQ3区: P=P1+P2+P3+P4+P5=（31.8+1.6）1.2+（2.5+2+6）1.4=34.6+14.7=49.3 KNm4）荷载组合图3.3 支架布置支架布置如下图所示：横断面图 4、内膜支架检算箱梁内模面板采用15厚122244竹胶合模板。根据箱梁结构尺寸现场加工。用方木作肋木。钢管支架上搭设横梁方木，横梁方木上搭设纵梁方木。钢管顶设可调托，托顶沿横向铺1010cm的方木下分配梁，横向布置，纵向间距为0.6m，下分配梁上铺10cm10cm的方木上分配梁，纵向布置，横向间距为0.3m。1）顶板钢筋混凝土自重荷载P1Q3区: P1=（2.525）/3.7=16.89KNm2) 模板、支撑自重荷载P2P2=1.6 KNm3)荷载组合Q3区: P=P1+P2+P3+P4+P5=（16.89+1.6）1.2+（2.5+2+6）1.4=36.89 KNm4.1 竹胶板受力计算顺桥取0.6米宽度荷载为q=36.890.6=22.13 KN/m抵抗惯性矩I=bh3/12=0.60.0153/12=1.6910-7m4。抵抗矩W= bh2/6=2.2510-5m3弹性模量E=6.5103MPa。刚度设计容许值f/L=1/400容许弯曲应力=80MPa模板计算跨径L=0.3米，荷载和间距布置如下图所示：荷载分布示意图(单位：KN/m)剪力图(单位：KN)弯矩图(单位：KN/m)根据计算分析得出：Mmax=0.21KN/mNmax=7.53KN 弯曲正应力：4.2 上分配梁受力计算上分配梁纵向布置，承受的荷载为竹胶板传来的均布荷载：q=7.53 KN/m。抵抗惯性矩I=bh3/12=0.10.103/12=8.3310-5m4。抵抗矩W= bh2/6=0.10.102/6=1.6710-4m3弹性模量E=10103MPa。容许弯曲应力=13 MPa容许剪切应力=1.3 MPa方木设计容许值f/L=1/400方木截面面积：0.01m2计算荷载为均布荷载，计算跨径为下分配梁间距60cm，荷载和间距布置如下图所示：荷载分布示意图(单位：KN/m)剪力图(单位：KN)弯矩图(单位：KN/m)Mmax=0.34KN/mQmax=2.26KNNmax=2.26KN 弯曲正应力：剪切正应力：4.3 下分配梁受力计算下分配梁横向布置，承受的荷载为上分配梁传来的集中荷载：N=2.26KN。抵抗惯性矩I=bh3/12=0.10.103/12=8.3310-5m4。抵抗矩W= bh2/6=0.10.102/6=1.6710-4m3弹性模量E=10103MPa。容许弯曲应力=13 MPa容许剪切应力=1.3 MPa方木设计容许值f/L=1/400方木截面面积：0.01m2计算荷载为均布荷载，计算跨径为碗扣支架横向间距60cm，荷载和间距布置如下图所示：荷载分布示意图(单位：KN/m)剪力图(单位：KN)弯矩图(单位：KN/m)Mmax=0.23KN/mQmax=1.49KNNmax=4.98KN 弯曲正应力：剪切正应力：5、外膜支架检算钢管支架采用直径为48mm，壁厚3.0mm的标准碗扣支架，支架横向布置为200.6m,纵向布置为100.6m。碗扣支架顶设可调托，托顶沿纵向铺1515cm的方木为下分配梁，横向间距为0.6m；下分配梁上铺10cm10cm的方木为上分配梁，纵向间距为0.3m。箱梁顶板外侧模及上下两圆弧倒角、顶板底模采用厂制定型钢模，不再进行验算。5.1翼缘、底板、腹板上分配梁受力检算上分配梁横向布置，纵向间距为30cm，单根上分配梁承受的荷载为：翼缘：31.74KN/m0.3=9.52KN/m腹板：76.02KN/m0.3=22.81KN/m底板：49.30KN/m0.3=14.79KN/m上分配梁方木:宽100mm，高100mm抵抗惯性矩I=bh3/12=0.10.103/12=8.3310-5m4。抵抗矩W= bh2/6=0.10.102/6=1.6710-4m3弹性模量E=10103MPa。容许弯曲应力=13 MPa容许剪切应力=1.3 MPa方木设计容许值f/L=1/400方木截面面积：0.01m2计算荷载为均布荷载，计算跨径为下分配梁间距60cm，荷载和间距布置如下图所示：荷载分布示意图(单位：KN/m)剪力图(单位：KN)弯矩图(单位：KN/m)挠度图根据计算分析得出：Mmax=0.72KN/mQmax=7.19KNNmax=8.62KN 翼缘Nmax=13.98KN 腹板Nmax=10.60KN 底板fmax=0.01mm（跨距60cm）弯曲正应力：剪切正应力：挠度允许值 ，故挠度满足要求。5.2 下分配梁检算下分配梁顺桥布置，计算荷载为上分配梁传递下来的集中荷载，为Nmax=8.62KN 翼缘Nmax=13.98KN 腹板Nmax=10.60KN 底板，在计算中，取腹板位置的最大荷载 Nmax=13.98KN。荷载间距为30cm ，计算跨径为支架纵向间距60cm。下分配梁方木:宽150mm，高150mm抵抗惯性矩I=bh3/12=0.150.153/12=4.2210-5m4。抵抗矩W= bh2/6=0.150.152/6=5.6310-4m3弹性模量E=10103MPa。容许弯曲应力=13 MPa容许剪切应力=1.3 MPa方木设计容许值f/L=1/400方木截面面积：0.0025m2荷载和间距布置如下图所示：荷载分布示意图(单位：KN/m)剪力图(单位：KN)弯矩图(单位：KN/m)挠度位移图 根据计算分析得出：Mmax=1.33KN/mQmax=9.21KNNmax=30.77KNfmax=0.08mm弯曲正应力：剪切正应力：挠度允许值 ，故挠度满足要求。5.3支架受力检算步距1.2m时，单根碗扣支架立柱承受最大允许荷载为30KN。步距0.6m时，单根碗扣支架立柱承受最大允许荷载为40KN。计算单根碗扣支架立柱承受的最大力为：30.77KN考虑到支架实际高度和安全因素，步距采用0.6m，支架承载力满足设计要求。6、支架稳定性检算支架立杆直径为48mm,壁厚3.0 mm ,布置间距为0.6m0.6m。单根立杆允许竖向承载力为40KN.竖向荷载,允许压应力为=140 MPa, 容许弯曲应力: w=165 MPa支架承受的最大竖向荷载为下分配梁最大支座反力: 30.77KN（腹板位置）单根支架立杆强度检算：A=3.14/4(D2-d2) 2=4.3410-4m21=N/A=30.77 /(4.3410-4) 10-3 =71 MPa =140 MPa单根支架立杆受力及材料强度满足要求。稳定性检算:立杆钢管回转半径为:r =(（D2+d2）)/4=(（482+412）)/4=15.94mm水平杆件层距0.6m，长细比 =L/r =600/15.94 =38.0 查(GBJ17-88)附录一,得=0.934，则2=1 1/0.934=63 MPa1/0.934=67.5MPa w=165 MPa单根支架立杆稳定性满足要求。7、地基承载力检算地基承受由支架传来的轴向压力，在地面铺设15cm厚C15