城际铁路跨石武客专框架墩盖梁支架设计计算书.doc

XX城际铁路跨石武客专框架墩盖梁支架设计计算一、工程概况 1. 设计简介 XX城际铁路于DYK17+285.2-DYK17+448.7处上跨石武客专，与石武客专交角约为9。设计采用4处框架墩及2处普通墩上跨石武客专，孔跨布置为5-32m现浇简支梁。框架墩高为24.8m，框架墩盖梁跨度为17.5m，截面尺寸为2.53.0m。框架墩在石武客专梁底处设置一道中横梁，中横梁截面尺寸为2.22.2m，跨度15m。框架墩墩身截面尺寸为2.82.5m。框架墩上部现浇简支梁为单箱室箱梁，梁面宽7.66m，梁高2.6m，一孔现浇简支梁混凝土方量为169.6m3。2. 框架墩盖梁施工支架方案概述框架墩盖梁采用支架法施工。盖梁支架基础利用正式结构的承台，承重立柱采用双肢格构式钢管柱，承重纵梁采用贝雷梁。钢管柱布置在框架墩墩身两侧，与石武客专线路平行，距离石武客专梁体外边缘0.5m，钢管柱高19.7m，在7.8m、12.8m、17.8m处各设一道16槽钢与墩身抱箍连接，钢管柱两分肢间距4.6m，分肢钢管采用61816mm的钢管，格构柱缀材采用1258mm等边角钢。钢管柱与承台采用事先预埋的钢板焊接连接，承台预埋9090cm厚2cm钢板。钢管柱顶并排放三组3703横梁（两40槽钢背靠背用螺栓连接），3703横梁上放砂箱，砂箱上放贝雷梁纵梁。贝雷梁沿盖梁轴线方向放在盖梁正下方，共12组，每组贝雷梁长14.72m。贝雷梁每间隔3m用一道10槽钢上下横向连成一个整体。贝雷梁顶垂直盖梁轴线方向放置长6m的903横梁。903横梁放在贝雷梁直腹杆正上方，间距1.5m。903横梁与贝雷梁上弦杆采用20的螺栓连接在一起。903横梁顶部铺设1515cm纵向方木，间距30cm，纵向方木上铺1010cm横向方木，间距30cm。方木上铺竹胶板作为底模，一次浇筑成型。贝雷梁底距离石武客专轨顶最小距离为5.31m，满足轨道车通过的净空要求。二、上部荷载计算1.盖梁钢筋混凝土自重： 2.振捣砼时产生的荷载： 3.倾倒砼时产生的荷载： 4.人工及施工机械荷载： 恒载分项系数：1.2，活载分项系数：1.4 总荷载： 三、底模板及方木受力计算 1.竹胶板底模验算 盖梁底模采用A类75型竹胶合板，厚度15mm, 竹胶板尺寸为1.2m2.4m，底模支撑方木采用1010cm方木,方木间距30cm。总荷载：面积荷载：底模纵向取1m长度进行计算均布荷载：则最大弯矩：底模强度满足要求。底模刚度满足要求。 2.底模支撑方木验算 903横梁间距1.5m，其上纵向铺1515cm方木，间距30cm.方木的弹性模量为：抵抗弯矩：按简支梁模型进行计算：总荷载：面积荷载：均布荷载：1515cm纵向方木按间距30cm布置，强度满足要求。四、贝雷梁纵梁检算盖梁正下方布置12组贝雷梁，每组贝雷梁长14.72m，按简支梁均布荷载进行检算，计算跨度13m。贝雷梁容许内力：M=788.2KN.m，Q=245.2KN，桁片贯矩。903横梁总重： 则上部总荷载为： 贝雷梁强度满足要求。弹性挠度：非弹性挠度： 稳定性满足要求。五、【3703】分配梁检算 钢管柱顶并排放三组3703分配梁，这三组3703上下面采用钢板焊成一个整体。3703截面特性： 。 3703分配梁跨度4.6m，按简支梁在中间3m范围受均布荷载计算。计算简图如下： 贝雷梁总重： 则上部总荷载为： 支反力： 则跨中最大弯矩： 强度满足要求。 稳定性满足要求。六、钢管格构柱受力检算 框架墩盖梁支架临时支柱采用双肢格构式钢管柱，分肢采用61816mm钢管，其截面特性为： 1.整体受力验算 双肢钢管格构柱高19.7m，则 双肢格构柱缀条采用1258mm等边角钢 则格构柱对x轴、y轴的长细比分别为： 分肢对最小刚度轴的长细比(计算长度取3.0m): 满足钢结构设计规范5.1.4条。整体稳定性验算：贝雷梁以上总荷载为：格构柱顶3703横梁重：钢管柱自重：缀条自重：8515.5041.210/1000=15.81KN格构柱为b类截面，查表得：稳定性满足要求。钢度验算： 满足钢结构设计规范5.3.8条。2.分肢验算分肢采用61816mm钢管满足钢结构设计规范5.4.5条。3.缀条计算缀条采用1258mm等边角钢，其截面特性为：，双肢钢管格构柱的剪力： 斜缀条夹角，长度，则斜缀条的内力： 缀条最大长细比： 按b类截面查表，得折减系数缀条采用1258mm等边角钢满足要求。4.焊缝计算（1）1258mm角钢与节点板（Q235钢材，厚14mm）焊缝计算 a.选择焊脚尺寸 贴边焊，最大焊脚尺寸还应满足： 焊脚尺寸取b.计算角钢肢背、肢尖焊缝传力： c.确定肢背、肢尖焊缝长度 规范规定：肢背、肢尖焊缝长度都取100mm。（2）节点板与钢管之间焊缝计算 a.选择焊脚尺寸焊脚尺寸取9mm。 b.焊缝长度计算与钢管连接的节点板连接面长度都大于152mm，偏于安全考虑，节点板与钢管采用双面通焊缝连接。七、架体在风荷载作用下稳定性检算 经过分析，框架墩盖梁支架搭设好后，在没有进行钢筋绑扎施工前为受风荷载最不利工况。由建筑结构荷载规范（GB50009-2001）知垂直于建筑物表面上的风荷载标准值为：风荷载标准值（kN/m2）；高度z处的风振系数；风荷载体型系数；风压高度变化系数；基本风压（kN/m2）。1.作用于贝雷梁的风荷载河南省郑州市基本风压，（取n=50）.0（z考虑为25m），风荷载体型系数计算：贝雷梁的挡风系数，查表得单片贝雷梁体型系数则12片贝雷梁体型系数取B类地面，高度25m的风压高度变化系数作用于贝雷梁的风荷载标准值为：贝雷梁高1.5m，长15m2.作用于钢管柱的风荷载河南省郑州市基本风压，（取n=50），取B类地面，高度25m的风压高度变化系数钢管柱高19.7m，有效挡风宽度0.618m，故作用于钢管柱的风荷载为：风荷载对体系作用模型示意如下：3.支架自重4.倾覆检算架体依靠自重平衡，架体在风荷载作用下有绕O点倾覆的趋势，计算图如下：风荷载产生的倾覆力矩为