工农路口支架5m宽门洞方案终稿.doc

工农路口支架5m宽门洞方案终稿 工农路口支架方案 一、计算依据 1、路桥施工计算手册人民交通出版社周水兴著 2、建筑地基基础设计规范 2、外环北路及通宁大道快速化改造工程B标施工图桥梁工程 二、工程概况根据外环北路及通宁大道快速化改造工程桥梁施工图纸进行满堂支架布置。 横向布置间距分别为 60、90厘米。 纵向布置间距为 30、90厘米。 中间腹板及端横梁、中横梁荷载不利所以加密支柱。 横向、纵向的支柱分别用剪力撑连接，做成碗扣支架。 支架采用外径48mm，壁厚3.5mm扣件式钢管支架，其截面积A=4.89102,惯性矩I=1.215105，抵抗矩W=5.078103，回转半径i=15.78。 支架地基利用原有路面，横向铺设15cm*200cm垫木，在垫木上搭设支架。 工农路口支架方案第十八联中跨需搭设门洞，为保证路口交通流量，设计四孔尺寸宽度5m高度5m门洞。 D500钢管柱作为临时支撑柱，采用56#型工字钢做为横梁，32#型工字钢做为纵向横梁布置详图见附图 三、支架方案演算由于本工程箱梁砼浇筑分两次浇筑，砼荷载保守取60%，支架的受力演算主要分为四部分端横梁处的支架演算中横梁处的支架演算主梁箱梁底板的支架演算腹板处的支架演算门洞处型钢演算1端横梁处支架演算1.1支架方木布置支架立杆顺桥方向按0.3m间距布置，垂直桥方向按0.6m间距布置，横杆的上下步距为1.2m布置。 端横梁方木布置箱梁底板铺设两层方木，采用松木，尺寸10cm*10cm*400cm下层方木为顺桥向，间距0.6m；上层方木为垂直桥向，间距20cm1.2荷载设计砼自重端横梁钢筋体积V=3831.085.7524.6mrT?端横梁砼体积=59.576m3钢筋砼含筋率=0.831/59.576=1.4%2%钢筋砼容重取25KN/m3梁高2m模板荷载不计施工人员、施工料具运输、堆放荷载取K1=1KN/m倾倒砼及振捣砼产生的荷载取K2=2KN/m其他荷载支架高度小于6m，不考虑风荷载1.3小横杆计算钢管立柱的顺桥向间距为0.3m，垂直桥向间距为0.6m，因此小横杆的计算跨径l1=0.6m，在顺桥向单位长度内荷载g m KN K K l h rg/12213.02256.0%60212?查路桥施工计算手册由公式（13-16）、（13-17）得弯曲强度Mpa MpaWgl2151.8510078.51060012103221?抗弯刚度mm mmEIglf34.010215.1101.21506001215055441?1.4大横杆计算立柱间的横向间距为0.3m因此大横杆的计算跨径l2=0.3m，按三跨连续梁进行计算,由小横杆传递的集中力F=12*0.6=7.2KN，最大弯矩按公式（13-20）Mmax=0.267Fl2=0.267*7.2*0.3=0.577KNm弯曲强度Mpa MpaWM21511410078.510577.0max36?刚度（挠度）mm mmEIFlf30005.010215.1101.21003007xx83.1100883.155222?1.5立杆计算（稳定性）立杆承受由大横杆传递来的荷载，因此N=7.2KN，由于大横杆步距为1.2m，长细比=l/i=1200/15.78=76，查路桥施工计算手册附录三，得=0.676，所以有【N】=A【】=0.676*489*215=71.071KN N【N】，故满足要求。 1.6地基承载力演算查建筑地基基础设计规范地基标准承载力fk=216.4KN/m2脚手架荷载通过立杆传给垫木再传给地基承受，垫木采用15cm*200cm，算出基础底面积2075.04215.0mnb aA?n为每个垫木上立杆的个数a、b为垫木的边长f=F/A=7.2/0.075=96fk所以地基承载力满足要求2中横梁处支架演算2.1支架方木布置支架立杆垂直桥方向按0.3m间距布置，横杆的上下步距为1.2m布置。 中横梁方木布置箱梁底板铺设两层方木，采用松木，尺寸10cm*10cm*400cm下层方木为顺桥向，间距0.6m；上层方木为垂直桥向，间距20cm2.2荷载设计砼自重中横梁钢筋体积3771.185.7906.13mrTV?中横梁砼体积=155.685m3钢筋砼含筋率=1.771/155.685=1.1%2%钢筋砼容重取25KN/m3梁高3.8m模板荷载不计施工人员、施工料具运输、堆放荷载取1KN/m倾倒砼及振捣砼产生的荷载取2KN/m其他荷载支架高度小于6m，不考虑风荷载2.3小横杆计算钢管立柱的顺桥向间距为0.3m，垂直桥向间距为0.6m，因此小横杆的计算跨径l1=0.6m，在顺桥向单位长度内荷载g g m KN KK lh r/1.20213.08.3256.0%60212?查路桥施工计算手册由公式（13-16）、（13-17）得弯曲强度Mpa MpaWgl21514210078.5106001.xx3221?抗弯刚度mm mmEIglf368.010215.1101.21506001.xx055441?2.4大横杆计算立柱间的横向间距为0.3m因此大横杆的计算跨径l2=0.3m，按三跨连续梁进行计算,由小横杆传递的集中力F=20.1*0.6=12.06KN，最大弯矩按公式（13-20）Mmax=0.267Fl2=0.267*12.06*0.3=0.966KNm弯曲强度Mpa MpaWM21519010078.510966.0max36?挠度mm mmEIFlf30008.010215.1101.210030012060883.1100883.155222?2.5立杆计算立杆承受由大横杆传递来的荷载，因此N=12.06KN，由于大横杆步距为1.2m，长细比=l/i=1200/15.78=76，查路桥施工计算手册附录三，得=0.676，所以有【N】=A【】=0.676*489*215=71.071KN N【N】，故满足要求。 2.6地基承载力演算查建筑地基基础设计规范地基标准承载力fk=216.4KN/m2脚手架荷载通过立杆传给垫木再传给地基承受，垫木采用15cm*200cm，算出基础底面积2075.04215.0mnb aA?n为每个垫木上立杆的个数a、b为垫木的边长f=F/A=12.06/0.075=160.8fk所以地基承载力满足要求3主梁箱梁底板支架演算3.1支架方木布置支架立杆垂直桥方向按0.9m间距布置，横杆的上下步距为1.2m布置。 主梁底板方木布置箱梁底板铺设两层方木，采用松木，尺寸10cm*10cm*400cm下层方木为顺桥向，间距0.90m；上层方木为垂直桥向，间距20cm3.2荷载设计砼自重主梁钢筋体积3522.5285.7295.412mrTV?主梁砼体积=2500m3钢筋砼含筋率=52.522/2500=2.1%2%钢筋砼容重取26KN/m3梁板按50cm计算模板荷载不计施工人员、施工料具运输、堆放荷载取1KN/m倾倒砼及振捣砼产生的荷载取2KN/m其他荷载支架高度小于6m，不考虑风荷载3.3小横杆计算钢管立柱的顺桥向间距为0.9m，垂直桥向间距为0.9m，因此小横杆的计算跨径l1=0.9m，在顺桥向单位长度内荷载g mKN KK lh rg/02.10219.05.0266.0%60212?查路桥施工计算手册由公式（13-16）、（13-17）得弯曲强度Mpa MpaWgl2158.15910078.51090002.10103221?抗弯刚度mm mmEIglf3718.110215.1101.215090002.1015055441?3.4大横杆计算立柱间的横向间距为0.9m因此大横杆的计算跨径l2=0.9m，按三跨连续梁进行计算,由小横杆传递的集中力F=10.02*0.9=9.018KN，最大弯矩按公式（13-20）Mmax=0.267Fl2=0.267*9.018*0.9=2.167KNm弯曲强度Mpa MpaWM21542710078.510167.2max36?挠度mm mmEIFlf3005.010215.1101.21009009018883.1100883.155222?3.5立杆计算立杆承受由大横杆传递来的荷载，因此N=8.775KN，由于大横杆步距为1.2m，长细比=l/i=1200/15.78=76，查路桥施工计算手册附录三，得=0.676，所以有【N】=A【】=0.676*489*215=71.071KN N【N】，故满足要求。 3.6地基承载力演算查建筑地基基础设计规范地基标准承载力fk=216.4KN/m2脚手架荷载通过立杆传给垫木再传给地基承受，垫木采用15cm*200cm，算出基础底面积2075.04215.0mnb aA?n为每个垫木上立杆的个数a、b为垫木的边长f=F/A=8.775/0.075=117fk所以地基承载力满足要求4主梁腹板支架演算腹板荷载最不利处位于接近中横梁边腹板处，对该处进行演算4.1支架方木布置支架立杆顺桥方向按0.3m间距布置，垂直桥方向按0.6m间距布置，布置宽度1.8m横杆的上下步距为1.2m布置。 腹板下方方木布置箱梁底板铺设两层方木，采用松木，尺寸10cm*10cm*400cm下层方木为顺桥向，间距0.6m；上层方木为垂直桥向，间距20cm4.2荷载设计砼自重钢筋砼含筋率=52.522/2500=2.1%2%钢筋砼容重取26KN/m3腹板高度按3.8m计算模板荷载不计施工人员、施工料具运输、堆放荷载取1KN/m倾倒砼及振捣砼产生的荷载取2KN/m其他荷载支架高度小于6m，不考虑风荷载4.3小横杆计算钢管立柱的顺桥向间距为0.3m，垂直桥向间距为0.6m，因此小横杆的计算跨径l1=0.6m，在顺桥向单位长度内荷载gmKNKKlhrg/784.20213.08.3266.0%60212?查路桥施工计算手册由公式（13-16）、（13-17）得弯曲强度Mpa MpaWgl2153.14710078.510600784.xx3221?抗弯刚度mm mmEIglf3704.010215.1101.2150600784.xx055441?4.4大横杆计算立柱间的横向间距为0.3m因此大横杆的计算跨径l2=0.3m，按三跨连续梁进行计算,由小横杆传递的集中力F=20.784*0.6=12.47KN，最大弯矩按公式（13-20）Mmax=0.267Fl2=0.267*12.47*0.3=0.999KNm弯曲强度Mpa MpaWM21519710078.510999.0max36?挠度mm mmEIFlf3005.010215.1101.210030012470883.1100883.155222?f=1.883Fl22/100EI=1.883*12060*3002/100*2.1*105*1.215*105=0.0008mm3mm4.5立杆计算立杆承受由大横杆传递来的荷载，因此N=12.06KN，由于大横杆步距为1.2m，长细比=l/i=1200/15.78=76，查路桥施工计算手册附录三，得=0.676，所以有【N】=A【】=0.676*489*215=71.071KN N【N】，故满足要求。 4.6地基承载力演算查建筑地基基础设计规范地基标准承载力fk=216.4KN/m2脚手架荷载通过立杆传给垫木再传给地基承受，垫木采用15cm*200cm，算出基础底面积2075.04215.0mnb aA?n为每个垫木上立杆的个数a、b为垫木的边长f=F/A=12.06/0.075=160.8fk所以地基承载力满足要求5门洞处型钢演算5.1纵横梁稳定性演算在十八联跨中布置4孔4.5m宽门洞，纵向横梁对应箱梁腹板处荷载最不利，因此对腹板下方的纵向横梁进行稳定性演算纵向横梁的荷载由之前腹板处支架荷载计算得每根立杆的应力为12.06KN，一口纵向横梁上方分部16根立杆间距30cm均匀分布在纵横梁上，假设视为均布荷载q，则q=12.06*16/4.5=42.88KN/m跨中最大弯矩Mmax工字钢采用16#Mn钢抗弯强度210N/mm2mm NmKN ql M/1054.108/54.10885.488.4281max622?需要截面抵抗距3565173107.5121011054.108maxcm mmfrMWnx?查路桥施工计算手册附表3-31，截面采用28b热轧普通工字钢Wx=534cm3517cm3，满足要求，其截面特性Ix=7481cm4Wx=534.4cm3Sx=312.3cm3ix=11.08cm腹板厚度d=10.5mm工字钢底宽b=124mm自重为60.97kg/m考虑自重后最大弯矩mm Nql M/10084.11085.45.4)61.088.42(81max62?跨中剪力V=KN ql853.975.4)61.088.42(2121?抗弯强度演算2236/210/206104.534110084.110maxmm Nmm NWrMMnx?剪应力演算23/1209.385.101074813.31210853.97mm NfIxdwVSx?挠度演算mm mmEIxqllwf1078.1410481.7101.2450049.43384538457544?刚度不能满足要求,选用32a型工字钢。 挠度演算mm mmEIxqllwf1097.91008.11101.2450049.43384538457544?刚度满足要求。 5.2垂直桥向横梁演算(方案一采用钢管柱)垂直于桥向采用D500钢管柱作为临时支柱，间距5m分布，钢管柱埋深半米，下部用C30砼浇筑基础，基础宽度1.2m高度1m长度1.5m。 钢管柱上方横梁主要承受纵横梁传递的荷载及自重F，F=96.48+1.054=97.5KN按荷载最不利间距0.6m布置。 钢管柱上方横梁截面选择支座反力R1=R2=438.750KN（先不考虑梁身自重）跨中最大弯矩Mmax=438.75*2.4-97.5*0.6-97.5*1.2-97.5*1.8-97.5*2.4=468KN/m=468106N/mm需要截面抵抗距R2q4m0.6m0.6m0.6m0.6m0.6m0.6m0.6m0.6m q97.5KN97.5KN97.5KN R1Wn3662229310229.2210110468maxcm mmfrMx?查路桥施工计算手册附表3-31，截面采用56a热轧普通工字钢Wx=2342cm32229cm3，满足要求,其截面特性Ix=65576cm4Wx=2342cm3Sx=1368.8cm3ix=22.0