临时支墩、型钢支架及模板设计计算书

中国桥梁网临时墩、型钢支架及模板设计计算一、标准段箱梁支架设计方案：以标准箱梁30m的跨度重量作为临时支架的设计载荷基准，详细配置参照支墩及钢支架布置图，横向采用平板片组作临时支架，纵向采用8组I28b和9组I36b的h型钢作纵梁的a、f两组临时支架直接支承，b、c、d、e四组临时支架经处理的本设计计算结构强度管理采用容许应力计算，不考虑载荷项系数，但有关规定钢材的容许应力以临时的结构提高系数计为1.25，即A3钢材的弯曲容许应力w=1451.25=181Mpa，压坏轴向容许应力=1401.25=175 Mpa，剪切容许应力=851.25=106 Mpa 结构刚性管理，乘以负荷对应的节系数，进行负荷的组合。二、支架结构设计管理：1 .标准段箱梁的荷载重量计算：(1)、箱梁混凝土重量：混凝土305m3、混凝土容积26KN/m3箱梁混凝土重量： g1=30526 KN/m3=7930KN。(2)、底模所用钢材的重量：钢板重量： S=307.3=219m2，重量： 2190.00678500N/m3=103KN；8#通道重量： 233080.4N/m=55.5KN；12#通道重量： 407.3123.1N/m=36KN；底型总重量g2=103 55.5 36=194.5KN。(3)、侧模重量及倾斜支承(两侧翼片共重)；6mm钢板面积： S=2(1.5 3.9)30=324m2；重量： 3240.00678500N/m3=152.6KN；8#沟道钢(侧模横向大肋间距40 cm):16根1630280.4N/m=77.2KN。倾斜支撑10#沟道钢(间距75cm )合计40沟道：(3. 51.61.1.3.771.38.41.96 ) 2100.0 n/m 40=103.5 kn；两侧翼片总重量： g3=152.6 77.2 103.5=333.3KN。(4)、芯型钢材重量：4mm钢板面积重量：s=(1.1.2. 021.38.39.020.97 ) 28=248 m 2重量： 2480.00478500N/m3=77.9KN；5#槽钢(芯型纵肋间隔30cm )重量：(8.88/0.3)2854.4 N/m=45.1KN；小桁架(间距100cm )合计28根重量：10#信道285.8100N/m=16.2KN；8#通道重量： 288.5380.4 N/m=19.2KN；钢管重量： 289.238.4 N/m=9.9KN；总重量： g4=77.9 45.1 16.2 19.2 9.9=168.3KN。(5)、施工者及施工材料的机械等的行驶运输或载重：1.5 KN/m2(6)，施工混凝土时产生的负荷：取2KN/m2。2 .标准段支架纵梁和支架承载力管理：(1)、标准段纵梁受力分析：案例1a、箱梁在混凝土浇筑过程中承受荷载，支撑纵梁的管理假设底板钢模为纵向设置8#管道钢，其间距为33cm，横向设置12#管道钢，其间隔为75cm，底板为6mm，底板为整体钢模，整体刚性好，发挥分配载荷的作用，为简化计算，做了以下假设1、箱梁混凝土分为两部分，除两侧3.9m叶片外，箱梁主体为一个整体，另一侧3.9m叶片为一个整体。 2、箱梁底板下的9根I36b纵梁作为整体，共同承担箱梁主体的混凝土重量。 3、在两侧翼缘板下，两侧的4根I28b纵梁为一体，共同承担翼缘板的重量。b、I36b纵梁工字钢管理、纵梁负荷的计算：箱梁主体的混凝土重量(1跨度的混凝土合计305m3) : 305-(0. 20.5 )3. 92302 26kn/m 350=193.3 kn/m。核心自重： g4/30=168.330=5.61KN/m。底型自重： g2/30=194.530=6.5KN/m。9根I36b钢自重： 9656.6N/m=5.9KN/m .施工负荷(宽8m):3.5KN/m28=28KN/m。纵梁强度管理：单根I36b钢纵梁强度控制的组合载荷如下ga=(193.3.5.61.5.928 )9=26.6 kn/m。纵梁工字钢的平面布置表明，各临时支脚的最大间距为L=5.68m，梁底I36b工字钢由单跨梁和二等跨梁双方管理，跨距为L=5.68m简支梁横断中弯矩：mmax=gal2/8=26.6 kn/m 5.682/8=107.27 knm。中弯矩下的截面应力：max=mmax/w=107.27 knm 106/(920.8103 )=116.5 n/mm2 w =181 n/mm2。二等跨连续梁在支撑台上的负弯矩系数为K1=0.125，跨中间弯矩系数为K2=0.07，可知二等跨连续梁在支撑台上有最大弯矩。 值如下所示mmax=k1gal2=0. 12526.65.682=107.27 knm由以上计算可知，简支梁的跨度弯矩与跨度直径相等的二等跨度连续梁支座的负弯矩相等。w-截面电阻力矩I36b为W=920.8cm3；纵梁承受的最大剪切力：qmax=gal/2=26.6 kn/m 5.68/2=75.53 kn。支架纵梁剪力最大处的截面应力：max=qmaxs/ixtw=75.53535303545103/(1657410412 )=20.7 n/mm2 =106 n/mm2。ix-围绕毛截面强轴的惯性矩16574cm4；s-半截面积力矩545cm3；tw-网厚度12mm；、纵梁刚性管理：刚性管理的组合负荷：a，GB=(193.3.5.61.9.5 )1. 29=28.2 kn/m。简支梁，跨度L=5.68m计算跨度中挠度f=5gbL4/(384EI )=528.256804/(3842.110516574104 )=11.0mm L/400=5680/400=14.2mm以b、二等跨距继续梁，跨距径L=5.68m计算梁跨距中的最大挠曲：fmax=kfgbL4/(100EI )=0. 5252525228.256804/(1002.110516574104 )=4.4mm f =l/400=5680/400=14.2 mm。KF-二等跨连续梁挠度系数0.521；e-钢材弹性模量2.1105N/mm2；I36b截面惯性矩16574cm4；e-钢材弹性模量2.1105N/mm2；I-截面惯性矩16574cm4。根据以上计算，底板I36b型钢可满足要求。c、纵梁I36b的h字钢最不利的情况：箱梁设计图和标准箱梁横截面混凝土荷载分析表明，混凝土浇筑时，纵梁承受最不利荷载的位置为箱梁中心的I36b-5钢混凝土分配荷载为20.3KN/M，其腹板位置的荷载如下、纵梁负荷的计算：混凝土自重： q=20.3KN/m。箱梁底模和芯模总载荷为194.5 168.3=362.8KN。362.8 kn8m 30 m=1.5 kn/m 21.34 m=2.01 kn/m。施工负荷设定为3.5KN/m21.34m=4.69 KN/m。I36b型钢自重： 0.7KN/m。腹板单个纵梁承受的载荷如下：q=20.3 4.69 0.7 2.01=27.7KN/m。纵梁强度管理：用简支梁计算的话，在临时支架系统中，纵梁的最大计算跨度为L=5.68m。 其跨度的最大弯矩如下：M=ql2/8=27.75.682/8=111.7KNm。截面应力如下所示=m/w=111.7106/(920.8103 )=121.32 kn/mm2 w =181 kn/mm2。支架上的剪切力：Qmax=qL/2=27.75.68/2=78.7KN。截面应力：max=qmaxs/(ixtw )=78.71053545103/(1657410412 )=21.6 n/mm2 =106 n/mm2。ix-围绕毛截面强轴的惯性矩16574cm4；s-半截面积力矩545cm3；tw-网厚度12mm；、纵梁刚性管理：a、跨简支梁以跨距L=5.68m计算跨距中的最大挠度：f=5ql4/(384EI )=5(20.3.010.7 )1. 256804/(3842.110516574104 )=10.7 MML/400=5680/400=14.2 mm。以b、二等跨距继续梁，跨距径L=5.68m计算梁跨距中的最大挠曲：fmax=kfgbL4/(100EI )=0.521 (20.3.010.7 ) 1.256804/(1002.110516574104 )=4.3 mm f =l/400=5680/400=14.2 mm。KF-二等跨连续梁挠度系数0.521；e-钢材弹性模量2.1105N/mm2；I36b截面惯性矩16574cm4。研究表明，I36b的h型钢即使在最不利的情况下也能满足受力要求。d、法兰I28b型钢纵梁受力分析：箱梁两侧翼片长3.9m，采用10#槽钢斜支撑构成钢桁架，两节点支撑在i2b的h形钢上。 钢桁架横向间距为75cm，承受载荷小、钢桁架刚度大和混凝土浇注技术，翼缘下的i2b钢力简化了翼缘下所有载荷的均匀分配，包括混凝土、侧模和施工载荷。、i2b纵梁载荷：箱梁翼侧混凝土重量：1.78米226千克/米3=46.3千克/米。侧模重量及倾斜支撑： 333.3KN230m=5.6KN/m。i2b钢自重： 4478.9N/m=1.9KN/m .施工负荷(凸缘宽度3.9m):3.5 KN/m24.25=14.9KN/m。I28b纵梁强度管理：向各侧翼订购I28b型钢纵梁的强度管理组合负荷如下g=(46.3 5.6 1.9 14.9)4=17.2 KN/m。凸缘纵梁i2b的h型钢受力情况可简化为简单的支撑梁，其中弯矩最大，计算跨度最大L=5.68m。mmax=gl2/8=17.25.682/8=69.36 knm。中弯矩下的截面应力：max=mmax/w=69.3606/(534103 )=129.9 n/mm2 w =181 n/mm2。w-截面电阻力矩i2b为W=534cm3；Q235钢的弯曲允许应力181N/mm2。纵梁承受的最大剪切力：Qmax=gL/2=17.25.68/2=48.8KN。纵梁剪切力最大处的截面应力：max=QmaxS/Ix.tw=48.8103309103/(748010410.5 )=19.05N/mm2=106N/mm2。ix-围绕毛截面强轴的惯性矩7480cm4。s-半截面积力矩309cm3； tw-腹板厚度10.5mm、简支梁为平均布载荷，中最大挠曲量：刚性管理的组合负荷：q=(46.3 5.6 1.9)1.24=16.14KN/m。f=5ql4/(384EI )=516.1454204/(3842.11057480104 )=11.5mm L/400=5420/400=13.6mm。b、用二等跨距继续梁，跨距径L=5.68m计算梁跨距的最大挠度： fmax=kfqL4/(100EI )。=0. 5216.1456804/(1002.11057480104 )=5.6mm f =l/400=5680/400=14.2 mm。KF-二等跨连续梁挠度系数0.521；e-钢材弹性模量2.1105N/mm2； I28b截面惯性矩7480cm4；以上计算表明，法兰i2b的h型钢强度、刚性和剪切阻力满足要求。e、i2b钢纵梁受的最不利情况分析：法兰下i2b字钢在节点处的位置和箱梁横截面的混凝土荷载分布图表明，最外侧的I28b-5字钢受力最大，其处的混凝土荷载为12.5 KN/m侧模及施工荷载为：(338.8 kn 230 m 3.9 m 3.5 kn/m2 ) 0.66 m=3.3 kn/m。其总负荷如下：q=12.5 3.3=15.8KN/m。I28b侧梁强度管理：用简单横梁计算，跨距计算为L=5.68m。 跨度最大力矩： Mmax=gL2/8=15.85.682/8=63.7 KNm。中弯矩下的截面应力：max=mmax/w=63.7106/(534103 )=119.27 n/mm2 w =181 n/mm2w-截面电阻力矩i2b为W=534cm3；wQ235钢的弯曲允许应力181N/mm2。纵梁承受的最大剪切力：Qmax=gL/2=15.85.68/2=44.87 KN。纵梁剪切力最大处的截面应力：max=qmaxs/IX.tw=44.87103309103/(748010410.5 )=17.65 n/mm2 =106 n/mm2。ix-围绕毛截面强轴的惯性矩7480cm4s-半截面积力矩309cm3；tw-网厚度10.5mm；I28b纵梁刚度管理：a .简支梁为平均布载荷，中最大挠度：刚性管理的组合负荷：q=(12.5 kn/m 1.44 kn/m 20.66 m ) 1.2=16.1 kn/m。f=5ql4/(384EI )=516.156804/(3842.11057480104 )=13.8mm L/400=5680/400=14.2mm。以b、二等跨