省道308线合江至泸州一级公路改建工程赤水河特大桥主墩0#块托架计算复核书11

省道308线合江至泸州一级公路改建工程（K1675000K4811500段）赤水河特大桥主墩0块托架复核计算书重庆交通大学2014年10月省道308线合江至泸州一级公路改建工程（K1675000K4811500段）赤水河特大桥主墩0号块托架复核计算书编制复核审核重庆交通大学2014年10月目录第一部分0号块托架计算书1一、计算说明111项目概述112计算依据113参数取值1二、内侧支架计算221总荷载计算222牛腿荷载323受力计算324销轴及焊缝计算7三、外侧支架计算831荷载计算832牛腿受力计算833销轴及焊缝计算13四、主分配梁计算1341内侧主分配梁36B工字钢受力计算1342外侧主分配梁36B工字钢受力计算16五、模板验算1951侧压力计算1952模板构造布置及尺寸2153面板验算2154竖向板肋验算2255背楞计算2456组合挠度26第二部分0号块托架预压计算书27一、计算说明2711计算依据2712参数取值27二、内侧支架预压计算28三、外侧支架预压30四、计算结果32第一部分0号块托架计算书一、计算说明11项目概述省道308线合江至泸州一级公路改建工程赤水河特大桥，为双幅连续刚构桥。上部结构130节段采用挂篮逐节段施工，0块采用托架现浇施工，边跨现浇段采用托架施工。为了保证0块安全施工，经项目承包方要求，受项目部委托，对0块托架供应商提供的托架计算，进行了复核计算。12计算依据赤水河特大桥施工图设计；公路桥涵施工技术规范（JTG/TF502011）；钢结构设计规范（GB500172011）；公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ02586）；路桥施工计算手册；桥梁工程、结构力学、材料力学；其他相关规范手册。13参数取值混凝土自重；钢弹性模量；支架材料容许应力Q235A钢取170MPA，CR40销轴取240MPA；模板荷载按1KN/M2计算；施工荷载按照公路桥涵施工技术规范取值，为10KPA；倾倒和振捣产生的荷载按照公路桥涵施工技术规范取值，分别取20KPA；计算时按12超载系数取值。根据施工技术方案0号块浇筑分两次浇筑成型，因此在计算时仅取第一次浇注混凝土的高度43M的荷载（第二次浇筑混凝土的荷载通过已浇筑混凝土传递到墩柱上）。二、内侧支架计算共布置8个牛腿支架，上横梁采用56B工字钢、下横梁采用36B工字钢、斜腿采用36B双槽钢。21总荷载计算荷载按照委托方提供的0块施工方案进行取值。混凝土荷载模板荷载支架型钢荷载GC26KN/M3ES21105MPAG18741426KN/M32272764KNG2835432312461KN/M210649KNG315351265698103118418KN施工荷载倾倒和振捣混凝土的荷载总荷载22牛腿荷载按照下图可知中间的两个牛腿托架受力最大，因此计算时取中间任一托架进行受力验算。S1387M2S251575M2混凝土荷载模板荷载支架型钢荷载施工荷载倾倒和振捣混凝土的荷载总荷载G4835M46M103841KNG5835M46M20215364KNG22727641064911841838411536412322767KNG1515752326KN/M33084185KNG26842231KN/M231464KNG432752310753KNG53275232023013KNG308421573185175330131247527KNG3118418/81251851KN取平均值，乘增值系数12523受力计算牛腿上横梁采用56B工字钢、下横梁采用36B工字钢、斜腿采用36B双槽钢。作用在牛腿上荷载按集中荷载计算图21上横梁受力简图（单位KN）图22上横梁弯矩图（单位KNM）图23上横梁剪力图（单位KN）图24上横梁反力图（单位KN）图25上横梁位移图（单位MM）斜撑（二力杆）轴力计算3648/22342234212920542125KN上横梁的轴力3648/223412921065KN（拉杆）下横梁的计算M3648027296KNMQ3648KNN21065KN（压杆）上横梁（56B工字钢）A146CM2；WX2447CM3；IX68510CM4；D145MM；IXSX472最大弯矩为MMAX673KNM最大剪应力QMAX1983KN最大轴力NMAX21065KN弯曲应力剪应力轴向应力挠度下横梁（36B工字钢）A835CM2；WX919CM3；IX16530CM4；D12MM；IXSX303最大弯矩为MMAX7296KN/M（横杆支点）最大剪应力QMAX3648KN最大轴力NMAX21065KN弯曲应力剪应力MAXMMAX/W6731000/2447275MPA170MPAQS/ID198310368510/472103/685101041452897MPA170MPAMAXN/A210651000/146001443MPA170MPAFMAX01ML2/EI016731492/216851001MMF149/4003725MMMAXMMAX/W72961000/919794MPA170MPAQS/ID364810316530/303103/165301041210033MPA170MPA轴向应力斜撑（双36B槽钢）A1362CM2；最大轴力NMAX42125KN轴向应力支点反力C50抗拉强度2N/MM2设计值A、上支点水平拉力21065KN，竖向分力1109KN，B、下支点水平压力21065KN，竖向分力3648KN，应力注由于上横梁铰接拉力抵消，故不验算其水平拉力。24销轴及焊缝计算本计算以轴力较大的外侧支架牛腿斜撑连接作为控制截面。计算荷载为42125KN（斜撑的轴力）60销子截面S2826MM2；耳板S1、销板面积S2孔壁面积焊缝计算面积销子抗剪（按两个剪切面计算）孔壁承压焊缝强度计算MAXN/A210651000/83502523MPA170MPAMAXN/A421251000/136203093MPA170MPAMAXN/A36481000/60002000/2/4024N/MM2189N/MM2S1S2602022400MM2S200644800MM2N/S42125103/2826/27453MPA240MPAN/S42125103/240017552MPA240MPAN/S42125103/48008776MPA170MPA三、外侧支架计算31荷载计算0号块一端34M高悬挑梁混凝土总量为38352M3，其中底板混凝土2883M3，单侧腹板混凝土4761M3。混凝土荷载模板荷载支架型钢荷载G5（5153565698103）4934KN施工荷载倾倒和振捣混凝土荷载总荷载32牛腿受力计算共布置3个牛腿支架，上横梁采用56B工字钢、下横梁采用36B工字钢、斜腿采用36B双槽钢。作用在牛腿上荷载按集中荷载计算，按照下图可知中间的牛腿托架受力最大，因此计算时取中间托架进行受力验算。G13835226KNM3997152KNG2835432332181KNM24239KNG683518101503KNG7835182026012KNG99715242391645150360121213573704KNS1644M2S2656M2混凝土荷载模板荷载支架型钢荷载施工荷载倾倒和振捣混凝土的荷载总荷载图31上横梁受力简图（单位KN）G16561826KN/M330701KNG239752181KN/M21431KNG439751810716KNG53975182022862KNG3070114312055871628621245319KNG34934/312520558KN取平均值，乘增值系数125图32上横梁弯矩图（单位KN/M）图33上横梁剪力图（单位KN）图34上横梁反力图（单位KN）图35上横梁位移图（单位MM）斜撑（二力杆）轴力计算2265/27727721620526157KN上横梁的轴力2265/2771613083KN（拉杆）下横梁的计算M226502453KN/MQ2265KNN13083KN（压杆）上横梁（56B工字钢）A146CM2；WX2447CM3；IX68510CM4；D145MM；IXSX472最大弯矩为MMAX105KN/M最大剪应力QMAX2265KN最大轴力NMAX13083KN弯曲应力剪应力轴向应力挠度MAXMMAX/W105103/24474291MPA170MPAQS/ID226510368510/472103/68510104145331MPA170MPAMAXN/A13083103/14600896MPA170MPAFMAX01ML2/EI01105182/2168510024MMF18/40045MM下横梁（36B工字钢）A835CM2；WX919CM3；IX16530CM4；D12MM；IXSX303最大弯矩为MMAX453KN/M最大剪应力QMAX2265KN最大轴力NMAX13083KN弯曲应力剪应力轴向应力斜撑（双36B槽钢）A1362CM2；最大轴力NMAX26157KN轴向应力支点反力C50抗拉强度2NMM2设计值A、上支点水平拉力13083KN，竖向分力2264KN，B、下支点水平压力13083KN，竖向分力2265KN，水平方向应力焊缝计算面积焊缝强度计算竖直方向应力MAXMMAX/W453103/919493MPA170MPAQS/ID226510316530/303103/1653010412623MPA170MPAMAXN/A13083103/83501567MPA170MPAMAXN/A26157103/136201916MPA170MPAMAXN/A2264103/60002000/20038NMM2189NMM2S190644560MM2N/S13083103/45602869MPA170MPA33销轴及焊缝计算本计算以轴力较大的外侧支架牛腿斜撑连接作为控制截面。计算荷载为23893KN（见轴力图）50销子截面S2826MM2；耳板S1、销板面积S2孔壁面积焊缝计算面积销子抗剪（按两个剪切面计算）孔壁承压焊缝强度计算四、主分配梁计算41内侧主分配梁36B工字钢受力计算由于分布到牛腿支架上的主分配梁不完全是按等距布置，因此计算受力情况时取牛腿最远端主分配梁（即斜撑上方主分配梁，此分配梁处于最不利荷载位置）进行受力计算。按施工图所示，作用在该主分配梁上的荷载范围按纵向04M取值。S1S2602022400MM2S200644800MM2N/S26157103/2826/24628MPA240MPAN/S26157103/2400109MPA240MPAN/S26157103/48005450MPA170MPA为便于计算，模板荷载、施工荷载、倾倒及振捣混凝土荷载取平均值，固有总荷载其平均值为对AB、EF截面对BC、DE截面对CD截面图41主分配梁受力图（单位KN/M）QAQF432612185904611KN/MQBQE185261218590430524KN/MG1054938411536412357048KNQ平357048/835/231859KN/M2QCQD15261218590426156KN/M图42主分配梁弯矩图（单位KN/M）图43主分配梁剪力图（单位KN）图44主分配梁反力图（单位KN）图45主分配梁位移图（单位MM）截面特性（36B工字钢）A835CM2；WX919CM3；IX16530CM4；D12MM；IXSX303最大弯矩为MMAX167KN/M最大剪应力QMAX425KN弯曲应力剪应力挠度42外侧主分配梁36B工字钢受力计算由于外侧主分配梁基本按等距布置分布到牛腿支架上，同理内按侧计算方法。按施工图所示，作用在该主分配梁上的荷载范围按纵向0378M取值。为便于计算，模板荷载、施工荷载、倾倒及振捣混凝土荷载取平均值，固有MAXMMAX/W167103/9191817MPA170MPAQS/ID42510316530/303103/16530104121169MPA170MPAFMAX01ML2/EI0116732/21165300433MMF75MM总荷载其平均值为对AB、EF截面对BC、DE截面对CD截面图46主分配梁受力图（单位KN/M）图47主分配梁弯矩图（单位KN/M）QAQF4326121893037857868KN/MQBQE18526121893037828973KN/MG42391603601212142248KNQ平142248/835/091893KN/M2QCQD1526121893037824846KN/M图48主分配梁剪力图（单位KN）图49主分配梁反力图（单位KN）图410主分配梁位移图（单位MM）截面特性36B工字钢A835CM2；WX919CM3；IX16530CM4；D12MM；IXSX303最大弯矩为MMAX518KN/M最大剪应力QMAX642KN弯曲应力剪应力挠度五、模板验算0号块模板采用墩柱模板改装而成，设计模板的面板采用6厚度Q235钢板，贴面板的纵肋采用10号槽钢，间距300350MM；背楞采用16号槽钢，间距1000。51侧压力计算混凝土作用于模板的侧压力，根据测定，随混凝土的浇筑高度而增加，当浇筑高度达到某一临界时，侧压力不再增加，此时的侧压力即为新浇筑混凝土的最大侧压力，侧压力达到最大值的浇筑高度成为混凝土的有效压头。通过理论和实践，可按下式计算，并取其较小值式中F新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（）；2/KNMMAXMMAX/W516103/9195615MPA170MPAQS/ID64210316530/303103/16530104121766MPA170MPAFMAX01ML2/EI0131342/2116530144MMF10MMF022RCT012V1/2FRCH混凝土的重力密度（）取26；C3/KNM3/新浇混凝土的初凝时间（H），可按实测确定。混凝土的初凝时间,TOT为混凝土的温度,可实测,暂取15T200/T15200/1515670T混凝土的温度，取25；V混凝土的浇筑速度（M/H），取17M/H；H混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度（M），取45M；外加剂影响修正系数12不掺外加剂取1,掺具有缓凝作用的外1加剂取12混凝土坍落度影响修正系数取1152H混凝土计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度M式1P022266712115176896KN/21式2P26104427144KN/取二式中的小值,故取混凝土的侧压力P6976KN/取二者中的较小值，P6896KN/作为模板侧压力的标准值，并考虑振捣混凝土产生的水平荷载标准值，分别取荷载分项系数12和14，24/KNM则作用于模板的总荷载设计值为Q68961241488352KN/M20088352N/MM252模板构造布置及尺寸图51模板构造布置图53面板验算强度验算选用板区格中三面固结、一面简支的最不利受力情况进行计算。取10MM宽面板条为计算单元荷载为Q007725KN/MM10077N/MM根据,查建筑设计手册“常用结构计算”中“荷载与结构静力计算/1XYL表”（表220）得0220674039XXMQLNM系数567YY系数截面抵抗矩223106XYBHWMH为板厚022739/15/XMNFNM2261/YF（3）挠度验算根据，从建筑设计手册“常用结构计算”表220中查得/40/1XYL4MAX016QLK而35362201401EHB4MAX605M54竖向板肋验算纵肋、面板共同工作承受外力，纵肋的材料规格为10号，知其截面积，（查型钢特性表）2174AM419830XIM（1）计算简图背楞是纵肋的支承，根据背楞的布置（图52），荷载为074308/QN图52纵肋计算简图（2）强度验算板肋共同作用时确定面板的有效宽度（图53）1B36403127506784SM图53面板与纵肋组合截面2127460374AM851SY21063462224410183901278464310IM31204WMY上32587I下200850MNM最大应力22736/15/1FNMW下（3）挠度验算YX123图54背楞变形图可得最大变形为004315，满足变形要求。MAX55背楞计算背楞采用216槽钢，按简支梁来计算，22185370AM4563702170XIM1XW背楞间距L1M，设2道穿墙拉杆。（1）计算简图如下图（图55）所示图55背楞计算简图荷载07539/QNM（2）强度验算1）面板、背楞共同工作时确定面板的有效宽度1B3140670326652S279AM164528079SYMA21322406140840531740326957659IM197WMY上3240I下2595478QLMNM最大应力2316/0W下根据、，查建筑设计手册表878得216/NM7BH175BH即75450BH2）强度验算316450372606592SM29AM1835702Y246132245140083517403265651IM31647WMY上3205204I下最大应力22547316/15/20MNMFNMW下（3）挠度验算YX3图56背楞变形图0051200/100012MM，满足变形要求。MA56组合挠度面板与竖筋06400430683MM3MM竖筋与横向背楞00430050093MM3MM。第二部分0号块托架预压计算书一、计算说明11计算依据赤水河特大桥施工图设计；公路桥涵施工技术规范（JTG/TF502011）；钢结构设计规范（GB500172011）；公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ02586）；路桥施工计算手册；桥梁工程、结构力学、材料力学；其他相关规范手册。12参数取值混凝土自重；钢弹性模量；支架材料容许应力Q235A钢取170MPA，CR40销轴取240MPA；模板