扁滘公路跨线桥连续箱梁满堂支架计算.doc

扁滘跨线桥连续箱梁支架计算书一、计算依据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)上海市工程建设规范钢管扣件水平模板的支撑系统安全技术规程(DG/TJ08-016-2004)二、支架设计方案扁滘跨线桥，桥面全宽25.5m，断面整体式，大悬臂鱼腹式连续箱梁，共分为8联: 425+（25+35+25）+5（425）+325。浇箱梁设计为半幅单箱双室，箱梁底宽17.24m，连续箱梁现浇支架拟采用483.5mm 扣件式钢管支架，支架高度为38m。横纵立杆间距0.60.6m，水平横杆按照120cm步距布置，中间纵横向每4-6m 在横断面设连续剪刀撑，两侧面及端面分别设置剪刀撑，每4.5m 高设置一道水平剪刀撑。竖向调节钢管扣件全部采用3 个以上扣件扣住。为了保证扣件的受力满足设计及规范要求，均需在方木下添加一根纵向钢管。具体详见“扁滘跨线桥现浇箱梁支架布置示意图”。三、支架力学验算 综合考虑该跨连续梁的结构形式，在中墩的位置最重，按箱梁底宽计算，宽度为17.24米，该断面面积为26.38。对该位置进行支架检算：1、支架布置以6060cm 布置考虑,钢筋砼重量以26KN/m3 计每延米重量为：26.38126=685.88 （KN） 则单位面积承重为：q1=685.88KN/（17.241）=39.78 （KN/）由于钢管布置为60cm60cm，则单根承载力为：39.78 KN/0.60.6=14.32 （KN/根）2、底模及内模构造荷载 取q2=5KN/ 3、扣件式钢管支架自重(按8m 高度计算)a、立杆自重（采用483.5mm 钢管单位重量为3.84kg/m）q31=0.0384KN/m8m=0.307 （KN/根）b、可调托座q32=0.045KN/m1 个=0.045 （KN/根）c、横杆自重q33=0.0384KN/m80.5=0.154 （KN/根）d、扣件自重直角扣件: q34=0.0132KN/m（82+3）个=0.251 （KN/根）对接扣件: q35=0.0184KN/m1 个=0.0184 （KN/根）所以扣件式钢管支架自重: q3= q31+ q32+ q33+ q34+ q35=0.307+0.045+0.154+0.251+0.0184=0.7754 （KN/根）4、施工活荷载(参照规范4.2.2 表中结构脚手架施工均布活荷载标准值，以3KN/ 计，基于安全考虑，取5KN/ ) q4=5KN/ 5、单根钢管设计轴向力荷载组合：施工恒载:NGK=(q1+ q2)0.60.6+ q3=( 39.78+5)0.60.6+0.7754=16.896 （KN/根）活荷载: NQK= q40.60.6=50.60.6=1.8（KN/根）轴向力：N=1.2 NGK+1.4NQK=1.216.896+1.41.8=22.8 （KN/根）33.1（规范值 可以）6、钢管支架的稳定性检算单根钢管截面面积（由于是旧管，按壁厚3mm计，另外乘以0.75折减系数）：A=423.90.75=318mm2；回转半径：i=1.58cm由于=l0/i=(h+2a)/i=(120+240)/1.58=127查得=0.412N/(A)= 16130/(0.412318)=123.1 MPa164Mpa(其中，Q235 钢管容许应力为205Mpa80=164 Mpa，80%为旧管疲劳折减系数)根据以上计算可知，钢管立杆的稳定性符合要求，安全系数164/123.1=1.33，其中未计算剪刀撑重量。7、扣件受力分析对于底板及腹板位置钢管均采用搭接控制标高，主要依靠扣件进行受力，现我部施工的搭接全部采用三扣件搭接，现对扣件抗滑力进行验算：从整体验算结果可知：单根钢管承载力为：16.13KN/根单个扣件受力为：16.13/3=5.38 KN/个根据扣件式规范表5.1.7 中知：直角扣件、旋转扣件（抗滑）承载力设计值为8.0KN，所以扣件抗滑符合要求，安全系数为：8/5.38=1.49。二、纵横木楞力学验算纵横向木楞采用1010cm方木，材质为松木，按较低强度等级TC13取职，抗弯允许应力fm=13(N/m), 顺纹抗剪fv=1.4(N/m)，横纹局部承压fc90=2.9（N/m），弹性模量E=10000（N/m），露天折减系数为0.9，在生产性高温影响下，木材表面温度达4050折减系数为0.8。A=100cm2,I=833cm4,Wa =167cm3 。（一）最不利荷载位置计算1、箱梁混凝土荷载：支架布置以6060cm 布置考虑,钢筋砼重量以26KN/m3 计每延米重量为：26.38126=685.88 （KN） 则单位面积承重为：q1= 685.88KN/（17.241）=39.78 （KN/）2、施工荷载a、底模及内模构造荷载取 q2=5KN/ m2 b、其他活荷载 取 q4=5KN/ 3、荷载组合，由于钢管布置为60cm60cm，则q=q1+q2+q4=(39.78+5+5)0.6=29.87 (KN/m) 即 q=29.871000 =2.99104 (N/m) 4、木楞跨中弯矩Mmax=ql2/8=2.991040.62/8=1345.5 (Nm)5、弯应力m=M/Wa=1345.5/(167/1000000)=8.06106 (N/) 即 m =8.06106/1000000 =8.06（N/m）fm=9.36（N/m） 其中： fm=130.90.8=9.36 安全系数为：9.36/8.06=1.166、局部承压力荷载： q0.6/2=2.991040.6/2=8970 （N）成压应力：8970/（100100）=0.8970（N/mm2） fc90=2.088（N/mm2）其中：fc90=2.90.80.9=2.088（N/mm2）安全系数：2.088/0.8970=2.337、剪应力验算 荷载：8970（N） 剪应力：8970/（100100）=0.8970 （N/ mm2） fv=1.008 (N/m) 其中：fv=1.40.80.9=1.008 (N/m)安全系数：1.008/0.8970=1.62三、地基承载力计算按最不利位置计算荷载组合，单根钢管轴向力为： 荷载组合：N=1.2 NGK+1.4NQK=1.216.896+1.41.8=22.8 由于钢管以6060cm 布置，单位面积荷载为：22.8/（0.60.6）=63.33（KN/）即为：63.331000/（10001000）=0.063 (N/m) 采用砼地基处理后，地基承载力完全满足规范要求。四、跨公路门架计算第二联第5跨跨桂州大道，路面净宽28m ，与桥轴线左交角86.8o，路面纵坡约2% 。门架设计初步拟定：大梁用9m长40号工字钢，跨度按4m设计，立柱用500mm螺旋焊接钢管，壁厚10mm，高度4.5m ，立柱上横梁用16号槽钢。基础宽度80cm的 C20混凝土基础。假设上部结构的重量平均分配到立柱上。由于门洞以桂州大道中线为轴两边对称，所以以其中一半为研究对象。立柱所受的荷载如下：恒载： 每延米箱梁自重 q1=685.88KN/M 每延米I40工字钢自重 q2=31根1米67.6 kg/m9.80.001=20.54KN/M 每延米I50工字钢自重 q3=27米93.6 kg/m(4/28) 9.80.001=3.54KN/M 每延米16号槽钢自重 q4=1.11根19.752 kg/m27米9.80.001=5.8 KN/M纵向方木荷载取 q5=0.2 KN/M模板等构造物荷载 q6=5 KN/27m=135 KN/M 每延米恒载为 q恒=q1+q2+q3+q4+q5+q6=850.96 KN/M总恒载为 850.9614=11913.44KN每延米活荷载为：人与机具活荷载取 q活=5 KN/27m=135 KN/M总活载为 13514=1890KN由于钢管立柱是对称均匀分布的，取一半为研究对象。钢管根数 184=72根每根钢管上所受荷载为恒载 NGK=11913.44/72=165.46KN/根活载 NQK=1890/72=26.25KN/根则每根钢管上的轴向力为：N=1.2NGK+1.4NQK= 1.2165.46+1.426.25