双柱式盖梁施工计算书(剪力销)

中山市古神公路二期工程北段i 标盖梁施工计算书精品资料中铁七局集团郑州工程有限公司中山市古神公路二期工程北段i 标项目经理部精品资料目录一、编制依据2二、分项工程概况2三、专项施工方案设计2四、支承平台及模板布置3五、计算参数5六、结构计算6（一）、荷载分布6（二）、底模（竹胶板）受力计算6（二）、龙骨受力计算7（三）、分布梁受力计算7（四）、主横梁受力计算8（五）、钢棒（剪力销）受力计算10（六）、预留孔受力计算10（七）、侧模受力计算11（九）、对拉杆计算13七、结论13精品资料一、编制依据1、钢结构设计规范（ gb 50017-2003）2、建筑结构荷载规范 （gb50009-2001）3、建筑施工扣件式钢管支架安全技术规范（jgj130-2001 ）4、路桥施工计算手册 （人民交通出版社）5、国家及交通部颁发的有关设计、施工规范及验收标准6、中山市古神公路二期工程北段标施工图设计7、现场实际情况及调查资料二、工程概况中山市古神公路二期工程北段标中小桥共三座， 但只有麒麟中桥有墩柱 6 条，盖梁 8 个，主道盖梁长 13.039m, 辅道盖梁 9.375m ，高 1.3m, 宽 1.6m ， 砼设计强度为 c30, 主道盖梁为 24.9m ，辅道盖梁 18.0m.三、专项施工方案设计麒麟中桥1#、2#桥墩处于河涌，为方便小鱼船通航，桩基施工时只半幅围堰。因此，不可能采取管架式支架，钢棒箍成本高，介于顾及到进度，经济效益施工方便，决定采用剪力销作为承重支撑，即在墩柱上预留孔穿钢棒搭设支承平台施工。本方案将对主道双柱式盖梁荷载、弯矩最大、最不利的工况下对其模板支撑体系进行分别设计和验算，辅道不以算之。主道双柱式盖梁最大尺寸为1303.9cm160cm 130cm ，混凝土方量24.9 m 3。盖梁简图如下：精品资料四、支承平台及模板布置盖梁施工支承平台采用在每个墩柱上各穿一根250cm长120mm钢棒（ a45 钢），上面采用墩柱两侧各一根1400cm长 i63a 工字钢做横向主梁；主梁上面安放一排每根300cm长的 i20a 工字钢，间距为60cm作为分布梁； 分布梁上架300cm 10cm 10cm的方木作为龙骨，龙骨间距为30cm ；龙骨上铺设2.0cm 后的塑胶板作为盖梁底模。盖梁侧模采用2cm 塑胶板,模厚度为20mm ，在肋板外设3 排长 14m 的 214 背带，间距50cm 。在侧模外侧采用间 距 60cm 的 210槽钢作竖带，竖带高130cm ；在竖带上间隔60cm设一条m20 的螺栓作拉杆， 在竖带外设 48 的钢管斜撑， 支撑在横梁上。传力途径为： 盖梁底模龙骨（ 3m 0.1m 0.1m方木）纵向分布梁（ i20a 工字钢）横向主梁（ i63a 工字钢）支点120mm钢棒（ a45 钢）。为了方便调整高度和拆模施工，采用三角木支撑横向主梁。如下图：精品资料弹性模量序截面积抵抗矩惯性矩材料名称规格单位重量（103 ）号cm 2w(cm3)i(cm 4)mpa1塑胶板（底）244 122 2cm5.8 kg/m29五、计算参数2方木300 1010cm4.5kg/m9166.67833.3327.913小横梁工字钢 i20akg/m21035.55236.92369121.364大横梁工字钢 i63akg/m210154.592984.3940045钢棒120mm113.16背带槽钢 14a14.5321018.5180.5563.7kg/m7竖带槽钢 1010kg/m21012.7439.4198.38拉杆20mm9螺栓m201、钢材采用q235 钢，抗拉、抗压、抗弯强度设计值 =215mpa ；2、钢材抗剪强度设计值 =125mpa ；3、振捣混凝土产生的荷载：2 kpa即2.0kn/m4、倾倒混凝土产生的荷载：6 kpa即6.0kn/m2 ；2 ；5、钢 筋混凝土 的容重： 26 kn/m3 ；6 、 组合塑胶模板及连接件0.75 kn/m 2 。六、结构计算（一）、荷载分布1、盖梁总长l=13.039m, 悬臂长 a=2.911m ，墩柱净距l1=7.21m ，i63a工字钢总长 14m 。盖梁砼重量： q1=26kn/m 324.9m 3 =647.4kn2、盖梁两侧各设置一根长148m 的 i63a 工字钢作为横向主梁，则有：q2=121.36 1014 2=33.98kn3、主梁上铺设长3m 的 i20a工字钢作为分布梁，每根间距60cm ，按盖梁全长13.039m布置，共23 根，则有： q3 =27.91 10423=25.68kn4、分布梁铺设龙骨 （3m 0.1m 0.1m 方木，间距 0.2m ）共 9 排，需 27m ；龙骨上铺设厚度为 2.0cm 的塑胶板；侧面对拉厚度为 20mm 的木模板，设 3 排长 14m 的 214 靠背槽钢做背带； 在侧模外侧采用间距 0.6m 的 210 靠背槽钢作竖带，竖带高 130m ，共 23 排。则有：（1）、底模荷载： qj=5.8 (13.039 1.6+1.75 1.6 2)10/1000=1.53kn（2）、龙骨荷载： ql=0.1 0.1 27112010/1000=0.59kn（3）、侧模及连接件荷载：qc=5.8 20.75=8.7kn（4）、背带及竖带荷载： qb = 221414.53 3+21.3 23102/100010=36.37knq4= qj + q l + q c + q b =47.21kn5、施工人员、机具重量荷载按2.5kn/m 2，则有：q5=13.039 1.6 2.5=52.16kn6、振捣砼产生的荷载按2kn/m 2，砼浇筑产生的冲击荷载按6kn/m 2 ， 则有：q6=13.039 1.68=166.9kn7、荷载分项系数：静荷载按1.2，活荷载按1.4 。（二）、底模（塑胶板）受力计算1、按强度验算：底模上的均布荷载：qd=（ 1.2647.4+ 1.4 219.06 ）/13.039=83.10kn/m精品资料按强度砼算要求模板厚度：h=l/4.65 0.2279=200/4.650.2279=9.8mm2、按刚度验算：验算荷载： qd=（1.2 q1）/l= （1.2647.4 ）/13.039=59.58 kn/m要求模板厚度：h= l/6.7 =300/6.7 0.2279=10.2mm采用模板厚度 20mm max 9.8mm, 10.2mm底模满足施工要求。（二）、龙骨受力计算作用于每根方木上的均布荷载：qf=(q1+qj)1.2+(q 5+q6)1.4/l/8=(647.4+1.53)1.2+(52.16+166.90)1.4/13.039=10.41kn/m。按三等跨连续梁计算，其下分布梁间距为0.6m ，则有1、弯曲强度：= qfl2/（ 10w ）=10.41 0.6 2/（ 10166.67 10-6）2.25mpa =9mpa2、抗弯刚度：f= qfl4 /（ 150ei ）=10.41 0.64/(150 9103 106833.33 10-8 ) =0.12mm f=l/400=600/400=1.5mm综上所述方木满足施工要求。（三）、分布梁受力计算i20a 工字钢分布梁直接承受底模以上的自重， 分布在圆柱两侧的 i63a 工字钢上，两工字钢主梁紧贴圆柱，间距按圆柱直径 100cm ，故 i20a 工字钢分布梁计算跨径为 100cm ，盖梁底宽为 160cm ，分布梁两端各悬臂 70cm ，悬臂精品资料有利跨中受力，不计悬臂部分，按简支梁计算，实际偏安全，如下图l=1.6mm分布梁布设间距0.6m ，作用于每根分布梁上的荷载：qh=0.6 (q1 +q 4) 1.2+(q 5+q 6) 1.4/l=0.6 (647.4+47.21)1.2+(52.16+166.9)1.4/13.039=52.47kn/m。计算跨径1.0m ，按简支梁计算，则有跨中弯矩： m=q hl 2 /8 =52.47 1.02/8=6.56kn ?m1、弯曲强度：=m/w=6.56 103（/236.9 10 -6 ）=27.69mpa =215mpa2、抗弯刚度： f= 5qhl4 /（ 384ei ）=5 52.47 10 31.4 4/(384 210 10 31062369 10 -8 ) =0.14mm f=l/400=1.0/400=0.25mm综上所述i20a工字钢满足施工要求。（四）、主横梁受力计算i63a工字钢主梁承受由分布梁传下的荷载，按均布荷载考虑，两根工字钢各承受一半的力， 工字钢搭在两圆柱预埋的钢棒上，故工字钢计算跨径为两圆柱中心的间距，取为7.217m ，按两端外伸悬臂计算。如下图作用于每根i63a工字钢主梁上的荷载：qz=1/2 1.2(q1+q 3+q4 )+1.4 (q5+q6)/l=1/21.2(647.4+25.68+47.21)+1.4(52.16+166.9)/13.039=44.9kn/m1、跨中弯矩：m=q zlx(1-a/x)(1+2a/l)-x/l /2=1/2 44.9 7.217 6.52 (1-2.911/6.52)(1+2 2.911/7.217)-6.52/7.217 =102.09kn ?m=m/w=102.0910 3/(2984.3 10-6 )=34.51mpa =215mpa2 、 跨 中 挠 度： f=qzl4(5-24a 2/l2)/384ei=44.9103 7.214 4 (5-24 2.911 2/7.217 2)/(384 210 103 106 94004 10-8 )=0.02040m=20.4mmf=l/400=7217/400=18.0mm3、悬臂端点挠度：f= q z al 3(6a 2/l2+3a 3/l3-1)/24ei=44.9 10 32.911 7.217 3(6 2.911 2 /7.217 2+3 2.911 3 /7.217 3 -1)/(24210 103 10 6 94004 10-8)=-0.004331m=-1.79mm即上翘 1.79mm f=l/400=2911/400=7.28mm综上所述i63a工字钢满足施工要求。（五）、钢棒（剪力销）受力计算钢棒为悬臂结构，工字钢紧贴圆柱，故只考虑钢棒受剪，4个支点抗剪截面分担承受上面传来的重力。如下图每个盖梁按墩柱设两个钢棒支承上部荷载，采用120 高强钢棒 (a45) ，端外露 0.45 米，作用于每个钢棒支点上的剪力：qz=1/4 1.2 (q1+q 2+q 3+q 4)+1.4 (q5+q6)=1/4 1.2(647.4+33.98+25.68+47.21)+1.4(52.16+166.9) =302.95knt=q/a=302.95 103 /（ 113.1 10-4 ）=26.79mpa =125mpa所以本工程盖梁采用 120 高强钢棒 (a45) 能满足要求。（六）、预留孔受力计算1、钢棒对预留孔底的压力：p=2q=2 856.29=1712.58kn2、预留孔底部平均受压面积：s=d d=1600 120=192000mm 2（式中 d 为墩柱直径， d 为圆钢直径）。3、平均压应力：= p/s=1712.58 10 3/（ 192000 10-6）=8.92 mpa因孔底平均压应力远小于墩柱混凝土设计强度c30 ，即 30mpa,故墩柱预留孔在盖梁支设模板、浇注混凝土时，其强度可以保证。（七）、侧模受力计算根据简明施工计算手册有关章节（p310 ）进行验算，模板侧压力取以下两式中的较小值：pmh，取 26kn/m 2， h 取 2.7m ，则 f 262.7 70.2kn/m 2pm4+（ 1500/t+30 ）- kx kwv1/3，t 取 30， kx 取 1.15 ，kw 取1.2， v=1m/h ，则 pm =4+ （ 1500/30+30 ）-1.2 1.15 11/2=27.62kn/m 2故模板侧压力取pm=27.62 kn/m 2 。1、面板计算面板采用6mm 钢板，每格面板尺寸为0.7m0.4m ，查路桥施工计算手册（ p773 ）附表 2-17 ，按两边嵌固，两边简支计算（1） ）、最大的正应力 maxly/l x=0.4/0.7=0.57 ，查 p773 ，表 2-17 知，kx 0.0410 ，ky 0.0042 ，则mxkxqlx2 0.0410 27.62 0.42 0.1812kn.m mykyqly2 0.0042 27.62 0.42 0.0186kn.m钢材的泊松系数取 0.3 ，修正后精品资料mx= m x+u.m y0.1868kn.mmy = m y+u.m y0.0242 kn.m则 mmax =mx=186.8n.m=bh 2/6=2.7 0.006 2 /6=16.2 10-6m 3max =m max /=186.8/16.2 10 -6 =115.3mpa =215mpa 故板的拉应力满足要求。（2） ）、最大挠度计算 max kfpml4/b0查路桥施工计算手册（ p773 ）附表 2-17 ，kf0.00257 。l 为面板的短边长， l 0.4m ， b0 为构件的刚度。b0eh 3/12 （ 12） 206 10363/12(1-0.3 2)=4.074 10 6n.mmf max =0.00257 27.62 10-3 0.44 1012 /4.074 106=0.45mm f=l/500=400/500=0.8mm面板挠度满足要求。2、横愣计算横愣采用 10 的槽钢，水平跨度为0.7m ，上下间距为0.4m ，模板侧压力f27.62kn/m 2，横愣上的荷载为q 27.62kn/m 20.4 11.05kn/m按四跨等跨连续梁计算，查路桥施工计算手册（ p765