V型刚构施工支架计算单.doc

福州尤溪洲闽江大桥三角形刚架拱施工支架计算书计 算：复 核：项目负责：总工程师：福州尤溪洲闽江大桥项目经理部二二年九月二十日一、工程概况：福州尤溪洲闽江大桥主桥为（80+120+80）m预应力钢筋混凝土空腹式刚架拱桥。承台底标高+0.02，拱座顶标高+6.42。内、外斜腿轴线与水平线夹角分别为38.37、34.42。斜腿为单箱单室箱梁，其截面高为：2.55.8m，宽7.0m，顶、底板厚0.40.6m，腹板厚0.40.6m。水平梁为变截面宽翼缘单箱单室三向预应力结构，空腹段中间梁高2.5m，箱梁底宽7.0m，顶宽14.75m, 斜腿砼自重约680t，水平梁砼重1070t，0#块砼重763t，水平梁合拢段砼重87t。二、V型刚构施工方法本桥施工水位为+5.5。在主墩钻孔桩施工的同时，施工临时支墩，临时支墩下部采用1.5m的钻孔桩，上部采用1.2m钢管混凝土立柱，承载力按设计要求为：14400KN（未计施工荷载）。斜腿支架、平衡支架及水平梁支架均由万能杆件岸上拼装而成，每个主墩两侧承台间分别拼装一台塔吊，并安装斜腿支架、平衡支架及斜拉带。先在斜腿支架上分两次施工斜腿，然后在平衡支架上施工12-1#块段及在斜腿支架上施工0#块，继续拼装水平支架，并完成所有12#块施工，设置合拢段钢支撑并张拉合拢段临时预应力筋，安装吊架，施工合拢段13#块，将斜腿下部临时铰固结，张拉完水平梁预应力索，再张拉斜腿预应力索，完成V型刚构施工。三、支架安装立面图(如图1) 四、计算说明此计算模型将临时支墩、Z斜腿支架、平衡支架及水平梁支架作为一整体。计算时支架各杆件之间、支架及桩顶之间、拱座及斜腿支架之间假定为铰接，平衡支架与拱座预埋件之间为固接，计算模型如图2。五、荷载计算1、支架自重：2m桁高时，上弦杆每个节点作用力为1.2t。4m桁高时，上弦杆每个节点作用力为2.4t。2、模板及分配梁作用于支架的荷载：箱梁底模自重按0.15t/，则作用于每个节点的力为；0.154=0.6t。箱梁内模及内模支架自重按每个节点的力为0.6t。3、施工荷载：总重为15t，在混凝土灌注范围的每个支架节点均布。4、V型刚构各部分混凝土自重： 斜腿、水平梁及0#块荷载分解截面图如下：a、水平梁荷载分解截面图中第片桁受力最大（图3）b、0#块荷载分解截面图中第片桁受力最大（图4）c、斜腿荷载分解截面图中第片桁受力最大（图5）d、分别求出水平梁、0#块、斜腿对应的受力最大的桁片每个节点上承受混凝土的作用力如（图6）：六、工 况根据三角形刚架拱施工步骤，支架计算可分为以下工况工况一：施工斜腿第一节段（图7）工况二：施工斜腿第二节段（图8）工况三：施工水平梁12-1#块（图9）工况四：施工0#块（图10）工况五：施工水平梁12-2#块、13#块合拢段（图11）七、各工况主要杆件内力汇总表（单位：吨）杆件编号工况一工况二工况三工况四工况五最大轴力K1-3.1-15.8-15.7-123.7-124.6-124.6K2-5.4-28.2-27.9-102.1-102.7-102.7K3-0.2-1.1-1.1-52.1-52.5-52.5K4-0.3-1.5-1.5-70.5-70.5-70.5K581.1109.5105.1121.5118.1121.5K680.4108.8104.4120.8121.2120.8K7-123.7-143.9-142.8-150.2-150.7-150.7K8-127.6-149.3-148.1-156.1-156.0-156.1K9-26.2-35.3-61.3-66.6-100.4-100.4K10-22.6-30.6-56.9-61.5-87.4-87.4K1153.672.377.187.998.998.9K1252.771.376.186.898.798.7K13-34.9-48.0-86.1-93.4-114.5-114.5K14-34.0-45.2-83.2-89.9-119.4-119.4K15-31.2-42.2-77.2-83.5-106.5-106.5八、工况主要变形汇总表九、斜腿支架与平衡支架连接强度计算1、活动铰及其连接强度检算活动铰J1均采用16Mn钢板，=20mm厚钢板，销孔处各贴=10mm厚钢板，H1为230c销孔处贴一块=20mm厚钢板（16Mn钢），采用130mm销子（45#钢）1305mm销孔。a、容许应力取值A3钢：轴向应力140Mpa，剪应力85Mpa，节点销子的孔壁承压应力210Mpa；16Mn钢：轴向应力200Mpa，剪应力120Mpa，节点销子的孔壁承压应力300Mpa；45#钢：轴向应力为210Mpa，剪应力125Mpa。b、销子抗剪强度检算：130mm销子的截面积：c、活动铰J1销孔壁承压强度检算： 承压面： d、H1销孔孔壁承压检算： e、活动铰J1销孔撕裂强度检算： 撕裂面面积： f、H1销孔处撕裂能力检算 g、H1与贴板之间焊缝连接强度检算： 根据步骤d中计算可知，每块贴板孔壁承压力为156/2=78t，该力通过H1与贴板间的焊缝传递至H1. 3、拉带及其连接强度检算 拉带由16Mn钢板制成有效宽度200mm，采用130mm销子（45#钢）销孔为130.5mm。a、拉带抗拉承载力 b、拉带销孔孔壁承压力计算： c、拉带销孔处撕裂能力检算：4、斜腿支架与拉带连接的节点板G3连接强度检算： 节点板G3由16Mn钢板制成（=20mm），销孔处的两侧各贴一块16Mn钢板（=10mm）。a、节点板销孔孔壁承压力计算： b、节点板贴板处（=40mm）撕裂能力计算： c、节点板（=20mm）处撕裂能力计算： d、a3与贴板间焊缝强度检算： 5、平衡支架与拉带连接的节点板Q9连接强度计算： 节点板Q9由16Mn钢板制成（=20mm），销孔处的两侧各一块16Mn钢板，16Mn钢板（=10mm）厚。a、节点板销孔壁承压力计算： b、节点板贴板处（=40mm）撕裂能力计算： c、节点板（=20mm）处撕裂能力计算： d、Q9与贴板间焊缝强度经计算满足要求。2、H1与万能杆件连接强度检算。a、万能杆件N6与节点板G2传递荷载 b、H1侧螺栓连接强度检算：、螺栓抗剪强度检算： 、孔壁承压强度检算：槽钢孔壁承压： N6孔壁承压： 连接强度满足要求。万能杆件侧螺检察院连接强度检算： 、螺栓抗剪强度检算: 、孔壁承压强度检算:万能杆件N1孔壁承压:N6孔壁承压： 连接强度满足要求。6、节点板G8强度检算节点板G8采用=20mm厚的16Mn钢板制成，H13为228c槽钢螺栓孔处各贴一块=10mm钢板。a、节点板G8与杆件H13连接强度检算： 、螺栓抗剪强度检算： 、杆件H13螺栓孔孔壁承压强度检算： 、节点板G8螺栓孔孔壁压强度检算： 、节点板G8抗撕强度： 、杆件H13与贴板之间焊缝强度检算： 7、节点板G12强度检算：节点板G12采用=20mm厚的16Mn钢板制成，H13为4 12012010槽钢螺栓孔处各贴一块=10mm钢板。a、节点板G12与杆件H13连接强度检算： 、螺栓抗剪强度检算： 、杆件H13螺栓孔孔壁承压强度检算： 、节点板G12螺栓孔孔壁承压强度检算： 、杆件H13与贴板之间焊缝强度检算： b、节点板G12与杆件H13连接强度检算 、螺栓抗剪强度检算: 、杆件H13螺栓孔孔壁承压强度检算: 、节点板G12螺栓孔孔壁承压强度检算： 、杆件H13与贴板之间