跨线桥门洞计算

跨高速公路门洞支架验算一、门洞的设计门洞高5M，宽692M，净宽为6M，长度为2350M。选择通过施工具体位置，做混凝土临时支撑台（C50混凝土，厚度为50M，宽1M）预埋螺栓及钢筋。在每根管桩上先用80805CM的钢板做垫块，上面用2根40工字钢并排做横梁,并且每个接触面均用焊接。在横梁上采用40B的工字钢做横梁每根工字钢的长度为8162503222535M，T形梁在跨径818M处横桥向满布置，在跨径为503M处为中对中30CM，肋板处为50CM（如计算不满足要求，则需进行调整）。在纵梁上横向铺满1515CM方木，并在方木上安装脚手架。二、门洞承载力计算（692MT形梁处）69253081081620954XM两C两I4B两5602386012454X1M两C两IB两门洞顺桥向布置和净跨布置图1、恒载计算（1）T形梁最大截面处的面积为F2F314M门洞计算跨径为（门洞长738M）计算跨径为816M，则T形梁所产生的力为（钢筋混凝土自重为）TN327KN/31486954（2）碗扣脚手架的自重计算T形梁下放脚手架立杆按布置；则30CM纵桥向根8/2横桥向根14035脚手架每米的重量为6KG/M立杆长度，取6ML907184502587M自重为G立G2856329KG立横杆按布置；则60CM纵桥向（竖向）根，横桥向为5根，每根计算长度816M6/01横桥向（竖向）根，纵桥向为28根，每根计算长度14M横杆每根重量为44KG/M自重为G横105864102843520KG横门洞上方碗扣脚手架总重N脚碗扣脚手架所产生的力计算公式为（取值为）N脚G10KN/GG脚横立数值代入公式得N529812KN3脚（30）1（3）模板自重力查施工手册得采用木模的自重力为01T/M2，厚度为D40MM垫方木自重为008T/M2工字钢自身重量为052T/M2将其单位转化为KN/M2，分别为332Q01T/01KN/M木2808方3325T/5/工2、施工活载计算查桥规得知施工中产生的荷载为22Q05T/MKN/施查桥规得知施工过程中设备产生的荷载为223T/5/M设3、荷载组合（1）恒载内力为N925348120346KNT恒（1）脚门洞上方（81614）范围内总承受力101346KN，转化为每平方米的承受力为2Q103468173KN/M恒（）22Q/工方恒（2）模（2）活栽内力为5K活设施荷载组合内力2Q114Q8536306KN/M活恒（）2、门洞承载力验算1计算横梁承载力将次梁按简支梁计算，按门洞设计间距（2816503）M，工字钢总承载力为，在T梁下方工字钢满铺，则每一根工字钢承载力为（40B工字钢2130456KN/宽度为144MM）Q014356014876KNM根2内力计算弯距22MAX1MQL87615769KA支点剪力AXVL84N3横梁弯强度验算（1）工字钢抗弯强度验算查表得知字钢（40B），钢结构设计规范查到强度验算公式为3XW19CMXMRWF式中同一截面处的弯距XM截面塑性发展系数，对工字钢形截面105RXR净截面模量XW钢材的抗弯强度设计值，Q235钢取值为205MPAFF，满足要求。3XM1576901854MPA205PARF（2）工字钢截面强度（挠度）验算45QL38EI其中截面强度值，计M截面承受荷载，或计QKN/截面跨长L钢材弹性模量，E32E2061/截面惯性矩，计，查表得I4CM4XI780CM数值代入公式得43934518761021M34208，满足要求16L5023（3）抗剪强度验算刚结构设计规范中查到抗剪强度验算公式为VWVSFIT式中计算截面的腹板平面作用的剪力V钢材的抗剪强度设计值VF计算剪应力处的上毛截面对中和轴的面积矩S毛截面惯性矩I胶板厚度WT数值代入公式得满足抗剪要求。9V5WVS7641082MPA120PAIT28F二、跨径为503MT形梁处门洞承载力计算1、恒载计算（1）T形梁最大截面处的面积为F2314M长为计算跨径为（门洞长603M）计算跨径为6031503M，则T形梁产生的力为（钢筋混凝土自重为）TN327KN/3145040（2）脚手架的自重计算形梁下放脚手架立杆按布置；则30CM纵桥向根50/17横桥向根4脚手架每米的重量为63KG/立杆长度，取6ML907184502587M自重为G立G1756321KG立横杆按布置；则60CM纵桥向（竖向）根，横桥向为5根，每根计算长度503M/10横桥向（竖向）根，纵桥向为17根，每根计算长度为14M6/横杆每根重量为44KG/M自重为G横10534107421538KG横门洞上方碗扣脚手架总重N脚碗扣脚手架产生的力计算公式为（取值为）脚G10KN/GG脚横立数值代入公式得N5368KN脚（32158）01（3）模板自重力查施工手册得采用木模的自重力为01T/M2，厚度为D40MM垫方木自重为008T/M2工字钢自身重量为052T/M2将其单位转化为KN/M2，分别为332Q01T/01KN/木2808方3325T/5/M工2、施工活载计算查桥规得知施工中产生的荷载为22Q05T/KN/施查桥规得知施工过程中设备产生的荷载为22Q035T/MKN/设3、荷载组合（1）恒载内力为570423682407KNT恒（1）脚门洞上方（50314）范围内总承受力602946KN，转化为每平方米的承受为2Q62407153861K/M恒（1）QN工方恒（）模（2）活栽内力为2/活设施荷载组合内力2Q114Q8636305KN/M活恒（）4门洞承载力验算（1）横梁承载力计算将次梁按简支梁计算，按门洞设计间距（2816503）M，工字钢总承载力为，主梁间隔为30CM，则每一根工字钢承载力为213045KN/Q0314503914KNM根（2）内力计算弯距22MAX1MQL391045369KNM8A支点剪力AXVL845（3）工字钢抗弯强度验算查表得知字钢（40B），钢结构设计规范查到抗弯强度计算公式3XW19CMXMFRW式中同一截面处的弯距XM截面塑性发展系数，对工字钢形截面105RXR净截面模量XW钢材的抗弯强度设计值，取值为205MPAFF，满足要求。3XM126901406MPA205PAR5F（4）截面强度（挠度）验算45QL38EI其中截面强度值，计M截面承受荷载，或计QKN/截面跨长L钢材弹性模量，E32E2061N/M截面惯性矩，计，查表得I4C4XI780C数值代入公式得43934591016M38426780，满足要求50L694（5）抗剪强度验算钢结构设计规范查到抗剪强度计算公式VWVSFIT式中计算截面的腹板平面作用的剪力V钢材的抗剪强度设计值VF计算剪应力处的上毛截面对中和轴的面积矩S毛截面惯性矩I胶板厚度WT满足施工要求。9V5VS98341073MPA120PAIT27F三、肋板处门洞承载力计算1、恒载计算邻近桥台的肋板高度为H90718451704271M立杆布置按布置，长度为721M，横杆按布置3CM60C1）碗扣脚手架的布置横桥向布置立杆根52/069纵桥向布置立杆根83/14横杆纵桥向14根，竖向根72/06横杆横桥向9根，竖向12根2）恒载内力计算（1）肋板荷载计算肋板面积为，自重产生单位荷载为，则2831M18327491KN/MN4960肋（2）脚手架自重计算立杆横桥向为9根，计算长度为721M。立杆纵桥向14根，计算长度为721M。G91467259836KG立N5830N立横杆纵桥向14根，竖向12根。横杆横桥向9根，竖向12根。G1429142KG横3N0N横则脚手架的总重量为脚598124702K脚立横（3）模板自重力查施工手册得采用木模的自重力为01T/M2，厚度为D40MM垫方木自重为008T/M2工字钢自身重量为052T/M2将其单位转化为KN/M2，分别为2332Q01T/01KN/M木23328T/08/方2332Q05T/M105KN/M工2、活载计算查桥规得知施工中产生的荷载为22Q05T/K/施查桥规得知施工过程中设备产生的荷载为23TM5N/设2Q26/活设施3、荷载组合恒载内力为N403186720458KN组（1）肋脚门洞上方（816503）范围内总承受力475288KN，转化为每平方米的承受力为2Q47528165031K/M组（1）2QQ4N/工活方组（2）模（）荷载组合内力2Q12Q1204371K/M组（1）组（2）4、门洞承载力验算按简支梁计算，肋板下方门洞的横梁以50CM布置，则每根工字钢的承受力为为。Q3741058721KN/M（1）内力的计算弯距M为22MAX1MQL8716581KN/M支点剪力V为MAX1QL87216382K（2）工字钢抗弯强度验算查表得知字钢（40B），钢结构设计规范查到抗弯强度计算公式3XW19CXMRWF式中同一截面处的弯距XM截面塑性发展系数，对工字钢形截面105RXR净截面模量XW钢材的抗弯强度设计值，取值为145MPAFF，满足要求。3XM158601286MPA145PAR9F（3）截面强度（挠度）验算45QL38EI其中截面强度值，计M截面承受荷载，或计QKN/M/截面跨长L钢材弹性模量，E32E2061/截面惯性矩，计，查表得I4C4XI780CM数值代入公式得439345187261201734080，满足要求16L52307四、支柱承载力验算（60010MM钢管）1门洞横桥向布置的工字钢长为173M，在T梁下放设两根60010MM的钢管两排布置，工字钢截面积为，每米重量为，则横桥向工字2S941CM738KG/M钢自重为（立柱上方两侧工字钢对立柱作用按长度的1/3考虑,两侧工字钢长度为34M、244M布置图看（图4）1G738324713KG2N2支座反力T形梁最大截面下布置4根钢管，在矩形（面积为、）范围17386213M内的总荷载为，如4根两排门洞立柱共同承受上部荷载，则每排两根149KN立柱理论承载力为R1/256KN1274F32783门洞内侧立柱承受来自T形梁施工当中荷载同时还承受梁肋板施工荷载，按最不利情况考虑门洞立柱承受荷载，则梁肋板对门洞立柱矩形503173（面积为）产生荷载为，如下面四根（双排）简支梁计算共同承受，则2704M9184KN。R918/5234R5921F60KN则B点处支座反力2378382验算钢管强度钢筋结构设计规范按轴心受压构件计算，公式为NNAF式中轴心压力N净截面面积NA轴心受压构件的稳定系数1计算轴心受压构件的稳定系数计算X计算公式0XLI式中构件对主轴的计算长度；本钢管桩为一端固定，另一端铰接0XL构件截面对主轴的回旋半径，钢管,I601M2863CMXI计算钢管桩高度L405C门洞高工字钢高度基础厚度垫层钢板厚度L50450CM（一端）7OXL（查表得）X04513892609812计算截面积222NDD3146058A16CM3将数值代入公式得，满足要求。32NN608145MPA09145PAA95基础承载力计算上部荷载产生的对基础的压力为，P为钢管自身的重量，60238KNR钢管截面积为，长度为405M，质量密度为601M41852M。3785KG/计算钢管自重为G418526057809KG则钢管桩对基础的压力P为358910589KN基础C50混凝土的宽，高。B1CMHC钢管下放布置的钢板，则基础上面受力部分的面积为8052064MF其重量P为3065780141KN则基础C50混凝土的承载力为16023859126078KNNRPC50混凝土允许承载力，则基础承载应力为MPA361078954PA50MPA4NF附件B碗扣脚手架稳定性验算T形梁桥台处的脚手架计算1、单个立杆承载力计算T形梁桥台高度为，立杆布置按布置，H907184167M30CM长度为1167M，横杆按布置6C单位立杆承受力的计算1T形梁面积为，自重为。2143M426109KN/M2立杆自重为，其产生的力为6KG/N立3N16707K立横杆，长为03M，横桥向（竖向）布置横杆根，则横杆产生4KG/16/09的力为横3N41900258KN横因此25871脚杆件轴心压力按15KN计算（扩大计算）。3活载计算查桥规得知施工中产生的荷载为22Q05T/MKN/施查桥规得知施工过程中设备产生的荷载为23T5/M设（4）模板自重力查施工手册得采用木模的自重力为01T/M2，厚度为D40MM垫方木自重为008T/M2将其单位转化为KN/M2，分别为2332Q01T/01KN/木808M方（5）荷载组合活载计算Q148KN/M活设施（）14253N8K/M0/活恒载计算T形梁所产生的力为TN10923/562KN模板产生的力为模84/01模因此，单个立杆承载力为N12T活脚单模（N）14（6502）054049K/根（横杆布置间距为60CM的主杆的荷载设计值为）。MAXPKN2、立杆的稳定性计算受压强度验算按轴心受压构件计算，公式为式中轴心压力，取值为NN10549K净截面面积，钢管查表得面积为A83M2A489CM轴心受压构件的稳定系数，计算公式为；式中为杆件计算长/XLIL度，为杆件回转半径。查表的钢管回转半径为XI4515C横杆按60布置，则计算长度为（脚手架为一端固定，一端2061L自由）。则/587XLI查表得0783满足要求。32N1549405MPA2A邻近桥台处肋板的脚手架计算1单个立杆承载力计算1）恒载内力计算（1）单个杆件自身产生的轴心内力计算FA肋板桥台高度为，立杆布H907184702157M置按布置，长度为1257M，横杆按布置。60CM6C单位立杆承受力的计算立杆自重为，其总重量为6KG/36125708KNN立横杆，长为06M，横桥向（竖向）布置横杆根，则横杆的4/621重量为3N4210027KN横781脚为保证脚手架稳定性计算杆件轴心压力按15KN扩大计算（2）肋板自重内力肋板面积为，宽为52M，立杆按6060布置，单个立杆承受范围2183M为06M，在52M内有52/069根立杆共同承受肋板荷载。肋板产生荷载为，则单个杆件承受力为183264758KN/Q090693172KNN肋（3）模板自重力查施工手册得采用木模的自重力为01T/M2，厚度为D40MM垫方木自重为008T/M2将其单位转化为KN/M2，分别为2332Q01T/M01KN/M木808方单个立杆承受荷载为（B为肋板宽度，B52M）N方木模（Q）B069185206924KN2活载内力计算查桥规得知施工中产生的荷载为22Q05T/MK/施查桥规得知施工过程中设备产生的荷载为23T5N/M设单个杆件承载力为（单个杆件作用范围为06M，肋板处有9根杆件共同承受施工荷载）Q5231KN/活设施（）52N31K/M06/98活4荷载组合为安全考虑荷载组合按恒载为12倍，活载为按14倍计算。N12活肋脚单模（N）14（375062）0896K/根（横杆布置间距为60CM的主杆的荷载设计值为）。MAXP4KN2、立杆的稳定性计算受压强度验算按轴心受压构件计算，公式为式中轴心压力，取值为NN926K净截面面积，钢管查表得面积为A4835M2A489CM轴心受压构件的稳定系数，计算公式为；式中为杆件计算长/XLIL度，为杆件回转半径。查表的钢管回转半径为XI15C横杆按60布置，则计算长度为（脚手架为一端固定，一端2061L自由）。则/587XLI查表得0783将数值代入式中得满足要求。32N961048MPA205A784FA附件C垫层方木强度验算一、T形梁处方木承载力计算1、门洞上方方木（T形梁下方）承载力计算15CM门洞上方方木承载力主要来自T形梁的自重和梁模板及脚手架自重共同作用力，门洞上方的方木在间距为CM的工字钢上铺满。则方木计算跨度为CM，按方木承受力最不利情况计算，脚手加单个立杆传下的力作用方木跨度最大处，按简支梁计算。1）单个立杆的作用力计算单个立杆承载力计算得知，门洞上方脚手架单个立杆的承载力为。N单10247K2方木力学性质木材的抗压应力，抗弯应力，剪应力1MPA压1MPA弯。12PA剪方木惯性矩I为334BH15ICM2截面模量W为223BH15WCM6跨中弯距M为102NL15KNM2单473）抗弯强度为弯63M102578W弯MPA1PA4）方木抗剪强度验算32N104701PA12PAIA25单2、模板下方方木计算CM模板下面肋木主要作用为固定方面模板，间距为按脚手架的立杆10的布置尺寸。形梁模板处的肋板为横桥向CM。则肋板计算跨径为CM，并承受梁的自重和施工荷载。1）形梁对肋板的作用荷载为TQ143250KN/M2）施工荷载查桥规得知施工中产生的荷载为22Q05T/K/施查桥规得知施工过程中设备产生的荷载为23TM5N/设则施工中产生附加荷载为Q35284K/活设施（）14（）3）模板自重荷载查施工手册得采用木模的自重力为厚度为22Q01T/MKN/木垫方木自重为2Q08T/方则模板产生的荷载为Q10825KN/M方木模（）4（）4）肋木承受荷载为Q12Q144078KN/MT活肋模（）（5）5）方木力学性质方木惯性矩I为334BH10I8CM2截面模量W为22BH1067CM6跨中弯距M为22103MQ179KNM88L肋476）抗弯强度为弯满足施工要求。63179059W弯MPA1PA7）方木抗剪强度验算满足施工要求。3217906PA12PAIA2QL肋M二、肋板处方木计算1、垫木承载力计算51CMT形梁处的的方木验算已满足要求，所以在肋板不用计算。2、垫木承载力计算10C肋板处的脚手架按6060CM布置，则肋板处的脚手架的垫木间距为60CM。（1）肋板自重计算从肋板脚手架稳定性计算得知肋板面积为，则肋板自重荷载为2183M1832547KN/Q肋（2）施工荷载查桥规得知施工中产生的荷载为22Q05T/MKN/施查桥规得知施工过程中设备产生的荷载为23T5/M设则施工中产生附加荷载为Q35284KN/活设施（）14（）（3）模板自重荷载查施