32m现浇段梁柱式支架现浇箱梁施工方案验算

1、厦深铁路XSGZQ-12标32m简支箱梁梁柱式支架验算报告计 算： 复 核：中南林业科技大学厦深铁路桥梁施工监控小组2012年9月5日目 录一、计算依据及材料参数取值11计算依据及规范12主要材料特征12.1.混凝土：12.2.钢材：12.3.木材：2二、荷载集度计算及组合系数取值21主梁梁体荷载集度计算22施工荷载集度取值33荷载组合类型及组合系数选取44. 纵向每延米上部结构荷载计算4三、支架载力验算51支点截面横向分配梁20号工字钢承载力验算52跨中截面横向分配梁20号工字钢承载力验算62. 贝雷梁承载力验算82.1翼缘板1#、6#贝雷架验算82.2腹板2#、5#贝雷架验算102.3底板

2、3#、4#贝雷架验算11四、横向分配梁36工钢承载力验算124.1边支墩钢管立柱顶I36a工钢验算124.2次中支墩钢管立柱顶I36a工钢验算144.3中支墩钢管立柱顶I36a工钢验算15五、钢管立柱验算16八、基础及地基承载力验算17九、结论18一、计算依据及材料参数取值1计算依据及规范(1)高速铁路桥涵工程施工技术指南铁建设2010241号(2)铁路混凝土工程施工质量验收标准(TB10424-2010)(3)铁路混凝土工程施工技术指南铁建设2010241号(4)铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程(TB10110-2011)(5)铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定铁建设2005157号(6)铁

3、路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范(TB10002.3-2005)(7)铁路桥涵地基和基础设计规范（TB10002.5-2005）(8)钢结构设计规范（GB50017-2003）(9)结构设计原理叶见曙主编.人民交通出版社，2005(10)建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001(11)桥梁施工工程师手册(12)厦深铁路XSGZQ-12标简支箱梁施工图2主要材料特征2.1.混凝土：容重：25kN/m3；弹性模量 C50：Ec3.00MPa； 混凝土轴心抗压强度设计值C50：，混凝土轴心抗压强度设计值C25：，2.2.钢材：钢弹性模量EsMPa；Q235，2.3.木材：

4、竹胶板容许应力 方木容许应力 二、荷载集度计算及组合系数取值1主梁梁体荷载集度计算施工过程中，作用于支架上的梁体混凝土重量，按支架垂直上方的混凝土数量计算梁体作用于支架的荷载集度，砼单位体积重量：25kN/m3。将截面按下支点截面：A1翼板下荷载A2腹板下荷载A3底板下荷载支点截面横向计算宽度及自重荷载计算结果如下表：支点截面横向计算宽度及自重荷载计算结果一览表支点截面性质名称代号面积(m)横桥宽度(m）自重集度（KN/m2）翼缘板A11.152.8710.02腹板A22.351.0854.40底板A33.64.3120.88跨中截面：A1翼板下荷载A2腹板下荷载A3底板下荷载跨中截面横向计算

5、宽度及自重荷载计算结果如下表：跨中截面横向计算宽度及自重荷载计算结果一览表跨中截面性质名称代号面积(m)横桥宽度(m）自重集度（KN/m2）翼缘板A11.152.8710.02腹板A21.841.0842.59底板A32.64.3115.082施工荷载集度取值由设计图纸和铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程查得施工荷载集度如下：砼单位体积重量：25kN/m3倾倒砼产生的荷载：4.0kN/m2振捣砼产生的荷载：2.0kN/m2模板及支架产生的荷载：2kN/m2施工人员及施工机具运输或堆放荷载：2.5kN/m2。3荷载组合类型及组合系数选取计算模板及支架（支撑件）时，所采用的荷载设计值，取荷载标准值

6、分别乘以相应的荷载分项系数，然后再进行组合。荷载分项系数荷载类别荷载分项系数模板及支架自重；新浇筑混凝土自重；钢筋自重1.2施工人员及施工设备荷载；振捣混凝土时产生的荷载；倾倒混凝土时产生的荷载1.4模板、支架荷载组合计算项次模板构件名称荷载组合计算强度用验算刚度用1梁、板及拱的底模以及支撑板、拱架、支架等1.2（1+2）+1.4（3+4+5+7）1+2+71：作用于支架的新浇混凝土自重；2：支架结构（含防护设施和附加构件）自重；3：施工人员及施工设备荷载或堆放的荷载；4：振捣混凝土时产生的荷载；5：浇筑混凝土时产生的冲击荷载；6：新浇混凝土对侧模的压力；7：其他可能产生的荷载，如雪荷载、冬季

7、保温设施荷载等。4. 纵向每延米上部结构荷载计算支点截面分区荷载计算 支点截面荷载计算表序号编号A1A2A31面积（m2）1.152.353.62面积对应重量（kN/m）28.7558.75903对应横桥宽度（m）2.871.084.314自重荷载集度（kN/m2）10.254. 420.885施工人员、施工机械产生的荷载（kN/m2）2.56模板及支架荷载（kN/m2）27倾倒混凝土产生的荷载（kN/m2）48混凝土振捣产生的荷载（kN/m2）2支点截面纵向每延米上部结构的静载+活载为：Q1=1.2 (10.2+2) + 1.4 (2.5+4.0+2.0) =26.54kN/m2Q2=1.2

8、 (54. 4+2) + 1.4 (2.5+4.0+2.0) = 79.58kN/m2Q3=1.2 (20.88+2) + 1.4 (2.5+4.0+2.0)=39.36kN/ m2跨中截面分区荷载计算 跨中截面荷载计算表序号编号A1A2A31面积（m2）1.151.842.62面积对应重量（kN/m）28.7546653对应横桥宽度（m）2.871.084.314自重荷载集度（kN/m2）10.242.5915.085施工人员、施工机械产生的荷载（kN/m2）2.56模板及支架荷载（kN/m2）27倾倒混凝土产生的荷载（kN/m2）48混凝土振捣产生的荷载（kN/m2）2跨中截面纵向每延米上

9、部结构的静载+活载为：Q1=1.2 (10.2+2) + 1.4 (2.5+4.0+2.0) =26.54kN/m2Q2=1.2 (42.93+2) + 1.4 (2.5+4.0+2.0) = 65.82kN/m2Q3=1.2 (15.08+2) + 1.4 (2.5+4.0+2.0)=32.4kN/ m2三、支架载力验算1支点截面横向分配梁20号工字钢承载力验算横向分配梁I20a号工钢沿桥跨纵向布置间距为60cm，支承在贝雷梁上。I20a工钢力学参数：20号工字钢力学参数：Ix=2370cm4 Wx=237cm3 A=35.5cm2 d=0.7cm E=2.1105MPa Ix /S=17.

10、2cm EA=0.75106 KN EI=4.98103 KNm2F1= Q10.62.87/2.77=16.49kN/m； F2= Q20.6=47.75kN/m；F3= Q30.6=23.62kN/m；建立力学模型（单位 KN）：结构弯矩图（单位 KNm）：Mmax=9.83kNm弯曲正应力=M/W=9.83103 /(23710-6)=41.48MPaw=215Mpa结构剪力图（单位 KN）：Qmax=31.5KN剪应力=QS/（Id）=31.5103 /（17.210-2710-3）=26.17MPa fv=125 Mpa结构位移图：fmax= 0.m2.45/400=0.m结构支座反

11、力图（单位 KN）：故强度、刚度均满足要求！2跨中截面横向分配梁20号工字钢承载力验算横向分配梁I20a号工钢沿桥跨纵向布置间距为60cm，支承在贝雷梁上。I20a工钢力学参数：20号工字钢力学参数：Ix=2370cm4 Wx=237cm3 A=35.5cm2 d=0.7cm E=2.1105MPa Ix /S=17.2cm EA=0.75106 KN EI=4.98103 KNm2F1= Q10.62.87/2.77=16.49kN/m； F2= Q20.6=39.49kN/m；F3= Q30.6=19.44kN/m；建立力学模型（单位 KN）：结构弯矩图（单位 KNm）：Mmax=9.09

12、kNm弯曲正应力=M/W=9.09103 /(23710-6)=38.35MPaw=215Mpa结构剪力图（单位 KN）：Qmax=27.43KN剪应力=QS/（Id）=27.43103 /（17.210-2710-3）=22.79MPa fv=125 Mpa结构位移图：fmax= 0.m2.45/400=0.m结构支座反力图（单位 KN）：故强度、刚度均满足要求！2. 贝雷梁承载力验算贝雷架为单排单层不加强型，根据贝雷手册，双排单层不加强型贝雷片容许弯矩为，剪力为， Ix=.4cm4，Wx=7157.1cm3 ，A=146.45cm2 ，E=2.1105Mpa，考虑双排单层不加强型贝雷片及支

13、撑架等连接系材料自重：,计算按最不利情况计算。将每跨贝雷梁组依次编号，贝雷梁沿横向依次为1#至6#，其中翼板下的贝雷架为1#、6#，腹板下的贝雷架为2#、5#，底板下的贝雷架为3#、4#，由于对称布置，故只需验算一半（1#3#）。由于支承在贝雷架上的20工钢间距为60cm，即荷载间距为60cm。为了计算方便，将间距为60cm荷载换算为量值相当的沿桥跨纵向每延米均布荷载。贝雷梁组号1#、6#2#、5#3#、4#支点截面20工字钢传递荷载（kN）38.4158.551.15跨中截面20工字钢传递荷载（kN）38.2950.0741.75支点截面区域荷载换算（kN/m）64.0297.585.25跨

14、中截面区域荷载换算（kN/m）63.8283.4569.58支点截面区域每组荷载合计（kN/m）（计入贝雷片自重）66.0299.587.25跨中截面区域每组荷载合计（kN/m）（计入贝雷片自重）65.8285.4571.582.1翼缘板1#、6#贝雷架验算按双排单层贝雷架计算 力学参数：M=1576.4 KNm ； F=490.5 KN ；Ix=.4cm4 ； Wx=7157.1cm3 ；A=146.452=292.9cm2 ； E=2.1105Mpa ；EA=6.16106 KN ； EI=1.05106 KNm2 ；F支=66.02KN/m ； F中=65.82KN/m建立力学模型（单位

15、 KN）：结构弯矩图（单位 KNm）：Mmax=855.99kNmM=1576.4 KNm结构剪力图（单位 KN）：Fmax=335.68 kNmF= 490.5 KN结构位移图：fmax= 0. m6/400=0.015m结构支座反力图（单位 KN）：支承反力：R1=587.65KN，R2=304.07 KN ，R3=554.87 KN， R4=259.75 KN ，R5=664.36 KN故强度、刚度均满足要求！2.2腹板2#、5#贝雷架验算按双排单层贝雷架计算 力学参数：M=1576.4 KNm ； F=490.5 KN ；Ix=.4cm4 ； Wx=7157.1cm3 ； A=146.

16、452=292.9cm2 ； E=2.1105Mpa ；EA=6.16106 KN ； EI=1.05106 KNm2 ；F支=99.5KN/m ； F中=85.45KN/m 建立力学模型（单位 KN）：结构弯矩图（单位 KNm）：Mmax=454.43kNmM=1576.4 KNm结构剪力图（单位 KN）：Fmax=273.73 kNmF= 490.5 KN结构位移图：fmax= 0.m7.2/400=0.018m结构支座反力图（单位 KN）：支承反力：R1=365.93KN，R2=686.47 KN ，R3=244.51KN故强度、刚度均满足要求！2.3底板3#、4#贝雷架验算按双排单层贝

17、雷架计算 力学参数：M=1576.4 KNm ； F=490.5 KN ；Ix=.4cm4 ； Wx=7157.1cm3 ； A=146.452=292.9cm2 ； E=2.1105Mpa ；EA=6.16106 KN ； EI=1.05106 KNm2 ；F支=87.25KN/m ； F中=71.58KN/m 建立力学模型（单位 KN）：结构弯矩图（单位 KNm）：Mmax=380.52kNmM=1576.4 KNm结构剪力图（单位 KN）：Fmax=292.92 kNmF= 490.5 KN结构位移图：fmax= 0. m7.2/400=0.018m结构支座反力图（单位 KN）：支承反力

18、：R1=317.97KN，R2=574.91 KN ，R3=204.84 KN故强度、刚度均满足要求！四、横向分配梁36工钢承载力验算边支墩钢管立柱顶部主横梁为2根I36a工钢，中支墩钢管立柱顶部主横梁为3根I36a工钢，承受上部贝雷支架传递的荷载，为全面了解36工钢分配梁的受力情况，边支墩、中支墩分别取最不利情况予以验算，由于对称布置，一共有5个支墩，故只需验算一个边支墩顶部主横梁，两个中支墩顶部主横梁。4.1边支墩钢管立柱顶I36a工钢验算边支墩钢管立柱顶部主横梁为2根I36a工钢36号工字钢力学参数：Ix=15760cm4 Wx=875cm3 A=76.3 cm2 d=1cm E=2.1

19、105MPa Ix /S=30.7cm EA=1.602106 KN EI=33.09106 KNm2F1=587.65kN； F2=365.93kN； F3=317.97kN；F4= 317.97kN； F5= 365.93kN； F6=587.65kN；建立力学模型（单位 KN）：结构弯矩图（单位 KNm）：Mmax=246.29kNm弯曲正应力=M/2W=246.29103 /(287510-6)= 140.74Mpaw=215Mpa 结构剪力图（单位 KN）：Qmax=505.77KN剪应力=QS/（2Id）=505.77103 /（230.710-21010-3）=82.37MPa

20、fv=125 Mpa结构位移图：fmax= 0.m3/400=0.0075m结构支座反力图（单位 KN）：故强度、刚度均满足要求！4.2次中支墩钢管立柱顶I36a工钢验算次中支墩钢管立柱顶部主横梁为3根I36a工钢36号工字钢力学参数：Ix=15760cm4 Wx=875cm3 A=76.3 cm2 d=1cm E=2.1105MPa Ix /S=30.7cm EA=1.602106 KN EI=33.09106 KNm2F1=304.07kN； F2=686.47kN； F3=574.91kN；F4= 574.91kN； F5= 686.47kN； F6=304.07kN；建立力学模型（单位

21、 KN）：结构弯矩图（单位 KNm）：Mmax=202.04kNm弯曲正应力=M/3W=202.04103 /(387510-6)=76.69Mpaw=215Mpa结构剪力图（单位 KN）：Qmax=758.08KN剪应力=QS/（3Id）=758.08103 /（330.710-21010-3）=82.32MPa fv=125 Mpa结构位移图：fmax=0. m3/400=0.0075m结构支座反力图（单位 KN）：故强度、刚度均满足要求！4.3中支墩钢管立柱顶I36a工钢验算次中支墩钢管立柱顶部主横梁为3根I36a工钢36号工字钢力学参数：Ix=15760cm4 Wx=875cm3 A=

22、76.3 cm2 d=1cm E=2.1105MPa Ix /S=30.7cm EA=1.602106 KN EI=33.09106 KNm2F1=554.87kN； F2=244.512=489.02kN； F3=204.842=409.68kN；F4= 409.68kN； F5= 489.02kN； F6=554.87kN；建立力学模型（单位 KN）：结构弯矩图（单位 KNm）：Mmax=232.87kNm弯曲正应力=M/3W=232.87103 /(387510-6)=88.7Mpaw=215Mpa结构剪力图（单位 KN）：Qmax=620.49KN剪应力=QS/（3Id）=620.49103 /（330.710-21010-3）=67.38MPa fv=125 Mpa结构位移图：fmax=0.m626.19KN故基础满足抗冲切承载力要求！地基承载力验算：计算取最不利位置，即次中跨支墩位置，F总=3130.9KN基础承受上部立柱传递荷载R= F总=3130.9KN条形基础混凝土自重：G