上喻现浇连续梁支架设计计算书

上喻特大桥 32 48 32m 现浇连续梁 支架设计计算书 计 算 审 核 复 核 中国港湾工程有限责任公司 2012 年 6 月 第一部分第一部分 32m32m 边跨满堂支架受力检算书边跨满堂支架受力检算书 1 目目 录录 一 计算依据一 计算依据 2 二 碗扣支架检二 碗扣支架检算算 2 1 1 支架材料要求支架材料要求 2 2 2 架布置方案架布置方案 2 3 3 混凝土浇筑阶段钢管支架承载能力计算混凝土浇筑阶段钢管支架承载能力计算 3 4 4 压杆稳定性计算压杆稳定性计算 5 5 5 立杆基础及基底计算立杆基础及基底计算 5 6 6 支架稳定性计算支架稳定性计算 6 2 一 计算依据一 计算依据 1 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ130 2001 2 工程设计图纸及地质资料 3 路桥施工计算手册 4 钢结构设计规范 二 二 碗扣支架检算碗扣支架检算 1 1 支架材料要求支架材料要求 根据施工单位的施工技术条件 采用满堂碗扣式支架 钢管规格为 48 3 5mm 有产品合格证 钢管的端部切口应平整 禁止使用有明显 变形 裂纹和严重绣蚀的钢管 扣件应按现行国家标准 钢管支架扣件 GB15831 的规定选用 且与钢管管径相配套的可锻铸铁扣件 严禁使 用不合格的扣件 新扣件应有出厂合格证 法定检测单位的测试报告和产 品质量合格证 当对扣件质量有怀疑时 应按现行国家标准 钢管支架扣 件 GB15831 的规定抽样检测 旧扣件使用前应进行质量检查 有裂 缝 变形 锈蚀的严禁使用 出现滑丝的螺栓必须更换 支架材料及施工 必须满足 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ130 2001 的规定 2 2 支架布置方案支架布置方案 腹板下方立杆横向间距 30cm 共 5 排 纵向间距 30cm 步距 30cm 其它底板下方横向间距 60cm 纵向间距 30cm 步距 30cm 支 架东西最外侧一排横向间距为 90cm 纵向间距 30cm 3 3 3 混凝土浇注阶段钢管支架承载能力计算混凝土浇注阶段钢管支架承载能力计算 截面尺寸如下 4 将截面划分成腹板区 箱室区和翼缘区 按分块计算各个分块重量及分配到各立杆上的力 并考虑 人群荷载 2 5Kn m2 机械荷载 2 5Kn m2 模板荷载 3Kn m2 冲击系数 1 2 分段区域荷载 G 分段区域自重 冲击系数 分段区域顶面面积 人群 荷载 机械荷载 模板荷载 4 4 压杆稳定性计算压杆稳定性计算 整个梁段按纵向 0 3m 长计算分块区域的荷载及其作用于区域上的钢 管轴力 计算结果如下图 5 可见 各区域钢管所受轴向荷载为 腹板区杆件轴力为 6 535kN N 24kN 箱室区杆件轴力为 4 766kN N 24Kn 翼缘区杆件轴力为 4 112kN N 24kN 可见 当前钢管支架轴向受力满足强度要求 5 5 立杆基础及基底计算立杆基础及基底计算 立杆基础为 C30 混凝土基础 基底最小承载力为 250kPa 偏于安全考虑 立杆对基础混凝土及基底的压应力为 对于腹板区立杆 13070 0 3 0 3 145 2kPa 250kPa 满足地 基强度要求 对于箱室区立杆 11215 0 3 0 6 62 3kPa2 0 结构中最大弹性变形 36 72mm 体系刚度 各支撑计算跨径的 1 400 2 支架设计 2 1 2 1 设计依据设计依据 上喻特大桥 32 48 32m 现浇连续梁支架纵断面图 图纸 2 2 2 2 设计规范设计规范 铁路桥涵施工技术规范 TB10203 2002 钢结构设计规范 GB5007 2003 建筑结构荷载规范 GB50009 2001 钢结构高强螺栓连接的设计 施工 及验收规程 JGJ82 91 钢结构工程施工质量验收规范 GB50205 2001 2 3 2 3 材料材料 钢材 Q235b 用于贝雷梁 标准件及销轴以外的其它构件 Q345b 贝雷梁材料 40Cr 号钢 用于销轴 40Si2MnV 高强精轧螺纹钢筋 用于标准联结件 连接材料 10 9S 级钢结构用高强螺栓联结副 E43XX 焊条 Er49 1 CO2 气体保护焊丝 10 2 4 2 4 计算荷载计算荷载 2 4 1 混凝土容重 26KN m3 2 4 2 混凝土超载系数 1 05 2 4 3 钢材容重 78 5KN m3 2 4 4 施工人员 材料 机具荷载 1 0KN m2 按梁段顶面积计算 2 4 5 风荷载 南昌市 50 年一遇基本风压为 0 45KN m2 2 4 6 混凝土灌注状态动力系数取 1 1 2 5 2 5 主要材料技术指标主要材料技术指标 材料允许应力 表 1 钢材允许应力 钢材允许应力 Mpa 钢号 Q235BQ345B 应力种类符号 第 1 组 第 2 3 组 第 一 组 第 二 组 40Cr 调质 40Si2MnV 精轧螺纹钢筋 抗拉 抗压和抗 弯 170155275215375375 抗剪 10095145130225 端面承压 磨平 顶紧 c 255230360320 11 表 2 焊缝允许应力 焊缝允许应力 Mpa 构件钢号 Q235B 焊缝种类应力种类符号 第 1 组 第 2 3 组 抗拉 抗压 170155 对接焊缝 抗剪 10095 贴角焊缝抗拉 抗压和抗剪 120120 表 3 螺栓和销轴允许应力 螺栓和销轴连接允许应力 MPa 普通螺栓销轴承压型连接高强度螺栓 螺栓的性能等级 销轴和构件的钢号 抗拉 抗剪 承压 c 抗弯 抗剪 抗拉 抗剪 承压 c 普通螺栓4 8 级 145100 45 号 300180 销轴 40Cr 550330 8 8 级 285175 承压型高 强度螺栓10 9 级 360215 Q235 255 335 构件 Q345 360 420 12 2 6 2 6 计算工况计算工况 计算强度时荷载 动力系数 1 1X 梁段混凝土重量 X 超载系数 1 05 动力系数 1 1X 支架自重 施工 人员 材料 机具荷载 风荷载 计算刚度时荷载 梁段混凝土重量 支架自重 施工人员 材料 机具荷载 2 7 2 7 结构计算结构计算 采用大型结构计算软件进行整体空间内力分析 按允许应力法进行检算 计算模 型全部采用梁单元 主桁架考虑节点次弯矩 为使模型简洁 便于计算结果分析 箱 梁顶板及内模支模结构件叠加在底板混凝土上 施工人员 材料 机具及风荷载平均 施加在施工作业面上 下面以整体结构纵身中心线对称结构的一半作为整体分析目标 13 图 1 支架总体计算图式 图 2 支架总体计算图式三维效果图 图 3 支架总体边界条件约束图 14 图 4 支架总体荷载分布图 2 8 2 8 计算成果计算成果 2 8 1 2 8 1 支架在工况下总体变形支架在工况下总体变形 图 5 支架总变形图 由上图可以看出 支架整体最大综合变形为 36 7mm 位于第四跨跨中 15 图 6 支架总应力图 由上图可以看出 支架整体最大综合应力为 274MPa 位于第五排立柱支撑根部 2 8 2 2 8 2 第一跨支架体系刚度第一跨支架体系刚度 16 17 图 7 第一跨支架体系变形值 计算表明第一跨支架体系中最大变形处位于腹板正下方贝雷梁的跨中 最大挠度 18 值 9 1mm 本跨跨径为 9000mm 故允许变形值为 9000 400 22 5mm 9 1 本跨刚度 符合规范要求 2 8 3 2 8 3 第一跨支架体系强度第一跨支架体系强度 19 20 图 8 第一跨支架体系应力值 计算表明第一跨支架体系中最大应力处位于腹板正下方贝雷梁立柱支撑根部的立 21 杆上 最大应力值为 247 8MPa36 7mm 本跨刚度符合规范要求 2 8 5 2 8 5 第四跨支架体系强度第四跨支架体系强度 25 26 图 10 第四跨支架体系应力值 计算表明第四跨支架体系中最大应力处位于腹板正下方贝雷梁立柱支撑根部的下 27 弦杆上 最大应力值为 274MPa2 7mm 工字钢横梁刚度符合规范要求 29 图 12 工字钢横梁应力值 计算表明工字钢横梁中最大应力处位于第四排横梁 箱梁腹板正下方横梁处 最 大应力值为 104MPa 170MPa 工字钢横梁强度符合规范要求 2 8 7 2 8 7 钢管立柱的刚度 强度钢管立柱的刚度 强度 30 图 12 钢管立柱变形值 计算表明钢管立柱最大变形处位于第五排立柱 箱梁腹板正下方立柱顶端 最大 综合变形值 2 7mm 钢管立柱刚度符合规范要求 31 图 13 钢管立柱应力值 计算表明钢管立柱最大应力处位于第五排立柱 箱梁腹板正下方立柱底部 最大 应力值为 88 3MPa 170MPa 钢管立柱强度符合规范要求 2 8 8 2 8 8 强度 刚度计算结构一览表强度 刚度计算结构一览表 32 项目 最大变形值 mm 允计变形值 L 400 mm 最大应力值 MPa 允许应力值 MPa 结论 第一跨 9 122 5247 8275 符合规范要求 第二跨 5 122 5236 0275 符合规范要求 第三跨 2 15 0236 0275 符合规范要求 第四跨 36 742 3274 0275 符合规范要求 第五跨 2 714 0274 0275 符合规范要求 钢管立柱 2 76