157-160现浇支架计算书

1、国道主干线福州绕城公路西北段 RA3-2合同段起讫桩号： K10+K12+永丰互通主线右幅157-160号墩现浇支架设计计算书编制：审核：审批：中交路桥北方工程有限公司福州绕城高速公路 RA3-2合同段项目经理部2010年6月1日目录一、结构布置形式 . 错误 ! 未定义书签二、钢管贝雷梁式支架概述 错误 ! 未定义书签三、底模及纵向方木计算 错误 ! 未定义书签四、157-158#墩箱梁支架整体建模计算 错误!未定义书签1 、 横向分配梁分析 错误 !未定义书签。2 、 贝雷梁分析 错误 !未定义书签。3、柱顶横梁分析 . 错误 !未定义书签。4 、翼缘下 I36 纵梁分析 错误 !未定义书

2、签。5、钢管柱分析 . 错误 !未定义书签。6、钢管桩下横梁计算 . 错误 !未定义书签。7 、支架反力计算 . 错误 !未定义书签。8 、支架变形分析 . 错误 !未定义书签。9、钻孔桩计算 . 错误 !未定义书签。五、158-159#墩箱梁支架整体建模计算 错误!未定义书签1 、 横向分配梁分析 错误 !未定义书签。2 、 贝雷梁分析 错误 !未定义书签。3、柱顶横梁分析 . 错误 !未定义书签。4 、翼缘下 I36 纵梁分析 错误 !未定义书签。5、钢管柱分析 . 错误 !未定义书签。6、钢管桩下横梁计算 . 错误 !未定义书签。7 、支架反力计算 . 错误 !未定义书签。8 、支架变形

3、分析 . 错误 !未定义书签。9、钻孔桩计算 . 错误 !未定义书签。六、159-160#墩箱梁支架整体建模计算 错误!未定义书签1 、 横向分配梁分析 错误 !未定义书签。2 、 贝雷梁分析 错误 !未定义书签。3、柱顶横梁分析 . 错误 !未定义书签。4 、翼缘下 I36 纵梁分析 错误 !未定义书签。5、钢管柱分析 . 错误 !未定义书签。6、钢管桩下横梁计算 . 错误 !未定义书签。7 、支架反力计算 . 错误 !未定义书签。8 、支架变形分析 . 错误 !未定义书签。9、钻孔桩计算 . 错误 !未定义书签。一、结构布置形式福州绕城高速公路永丰互通主线桥右幅 157-160 号墩现浇梁

4、采用钢管 贝雷梁式支架。现浇箱梁为单箱5室，梁高1.8m,腹板在跨中厚50cm端部加厚至90cm 单幅箱梁顶板宽从21.6 m -29.12m渐变，底板宽16.6 m -24.12m渐变，翼 缘板宽2.5m，现浇箱梁跨径30m。梁式支架采用螺旋焊管，壁厚有 1cm和0.8cm两种，钢管平联采用 14 槽钢；柱顶设置砂箱用于调整纵横坡，其上安放 I45a 和 I40a 横梁；贝 雷梁在支点处设置 10 加强立杆, 贝雷横桥向在每一腹板下设置 2-3 排，贝 雷顶设置I14a0.9m的工字钢横梁，在横梁上铺设10X10方木及1.5cm竹 胶板，翼缘板荷载由钢管顶横梁承受，横梁上面搭纵向 I36a

5、工字钢，工字 钢上设计 4.8cm钢管支架支撑翼缘荷载。二、钢管贝雷梁式支架概述以MIDAS整体建模，对梁式支架进行受力分析。支架布置形式如下：钢管支架上部采用I14a工字钢90cm其上铺设10X 10cm方木，每两 排贝雷片间距90cm使用90标准花窗连接，贝雷在支点处进行加强。钢管 柱顶放置2或3根I45a工字钢横梁，钢管柱采用426X10mn和426X 8mm 螺旋焊管，钢管柱纵向最大间距 9.8m，用14槽钢作为平联及斜撑。三、底模及纵向方木计算1 、荷载取值 箱梁自重，箱梁混凝土容重 26KN/m3 模板荷载，按KN/m2计； 施工荷载，按KN/m2计； 混凝土振捣荷载和倾倒混凝土荷

6、载按KN/m2 计；计算时考虑安全系数（+）X + （+）X = KN/m22、底模计算 底模拟采用15mn竹胶板，截面性质如下：=60MPa=, E=x 103MPa1m宽竹胶合板的截面几何特性计算结果如下：W -bh26=37500mm3I 丄 bh312=281250mm4墩顶部分底模竹胶板验算底模竹胶板应力验算墩顶部分底模竹胶合板简化为 4X 0.25米跨度的连续梁进行计算，取1m板宽，计算模式如下：IJiri JiU H H1 J 1 J 11 J 1 J 1 V !- 1 1250一|_250线性荷载q=x仁m由路桥施工计算手册查得：弯曲系数M0=剪力系数Q0=2Mmax=0 ?q

7、?1 =xx = mM max 440000W = 37500 =考虑方木尺寸，剪应力按照净跨径 0.15m计算为:QmaxQo ?q ?l =xx =Q max?s i.5Qmax 1.5 5960max1 x ?b = bh= 100015 =因竹胶板的柔韧性很好，而实际施工时竹胶板的净跨径为0.15m，故采用1.5cm竹胶板，在底部方木中心间距为 25c m时能够满足受力要求。墩顶部分底模竹胶板刚度验算荷载组合采用+，所以q= ( + )x =单位板宽线性荷载q=x仁m根据路桥施工计算手册查得：挠度系数f0 =44ql_59.16 25fmax f0 100EI =X 100 4.5 2

8、81250 =0.116mm丄 250f =400 = 400 =0.625mmfmax f ,满足要求。腹板部分底模竹胶板受力与墩顶部分相同，不进行计算。箱梁底板部分底模竹胶板验算底模竹胶板应力验算箱梁底板部分竹胶合板简化为 4X 0.5米跨度的连续梁进行计算，取1m 板宽，计算模式如下：1 1H n1 1 1n i1 T f 11! 1T 1350LJ350.j350350i1线性荷载q=x仁m由路桥施工计算手册查得：弯曲系数M0=剪力系数Q0=2Mmax=0 ?q?1 =xx = mM max 326000maxW = 37500 = =60MPaQmaxQ0 ?q ?l =xx =Q

9、max?s 5Q max 1.5 5290max 1 x ?b = bh = 100015 =能够满足受力要求。箱梁底板部分底模竹胶板刚度验算荷载组合采用+，所以q= (+ 13)x =单位板宽线性荷载q=x仁m根据路桥施工计算手册查得：挠度系数f0 =44ql_18.6 35fmax f0 100EI =x 100 4.5 281250 =0.22mm丄 300 f =400 = 400 =0.75mmfmax f，满足要求。综合以上计算结果，箱梁底模面板采用1.5cm厚竹胶板，墩顶及腹板处 面板背部方木间距采用25cm顶、底板底模面板背部方木间距采用 35cm。3、箱梁底模背肋小方木验算现

10、浇箱梁底模竹胶合板背肋采用10x 10方木，箱梁腹板及墩顶处间距 为25cm箱梁顶、底板处间距为35cm下层横梁方木相应的在墩顶处间距 设置为60cm,其余部位为90cm根据路桥施工计算手册查得，木材的力学指标取下值(按照红松顺 纹计算)：=12MPa=, E=9X 103MPa竹胶板背肋小方木选用截面10X10C m的红松，截面几何特性计算结果如下：W -bh2 - 10 102丄bh36=6=166.67cm312=12 x 10X 103=833.33cm4墩顶部分底模小方木验算小方木应力验算箱梁墩顶部分小方木简化为3X0.6米跨度的连续梁进行计算，计算模 式如下：q小方木承受上部线性荷

11、载q=x =m由路桥施工计算手册查得：弯曲系数 M0=剪力系数Q0=2Mmax=0 ?q?1 =xx = mM maxmaxW =590000= 166670 = =12MPaQmaxQo ?q ?l =xx =Q max?s 1.5Qmax 1.5 5900maxI x ?b= bh= 100 100 =能够满足受力要求。小方木刚度验算荷载组合采用+，所以q= ( + )x =小方木承受上部线性荷载q=x =m根据路桥施工计算手册查得：挠度系数fo =44ql_14.79 600f max f 00 900 0 8333：0 =0.173mm丄 600f = 400 = 400 =1.5mm

12、fmaxV f ,满足要求。箱梁腹板部分竹胶板背肋小方木验算底板小方木应力验算箱梁腹板部分小方木简化为4X0.9米跨度的连续梁进行计算，计算模900900式如下：LJ900900小方木承受上部线性荷载q=x =m由路桥施工计算手册查得：弯曲系数M0=剪力系数Q0=2Mmax=0 ?q?1 =xx = mM max 1420000maxW = 166670 = =以上计算不考虑小方木下横木的宽度，若考虑，小方木净跨径为 则计算能够满足受力要求。小方木刚度验算荷载组合采用+，所以q= ( + )x =小方木承受上部线性荷载q=x =m根据路桥施工计算手册查得：挠度系数fo =44ql_1479 9

13、00fmax fo 100EI =X 100 9000 8333300 =i.29mm丄 900f =400 = 400 =2.25mmJaxV f ,满足要求。箱梁底板部分竹胶板背肋小方木验算底板小方木应力验算箱梁顶、底板部分小方木简化为 4X 0.9米跨度的连续梁进行计算，计算模式如下：小方木承受上部线性荷载q=x =m由路桥施工计算手册查得：弯曲系数 M0=剪力系数Q0=2Mmax=0 ?q?1 =xx = mM max 731000maxW =166670 =12MPaQmaxQ(0 ?q ?l =xx =Q max?s 5Q max 1.5 4610maxI x ?b = bh= 1

14、00100 =能够满足受力要求。小方木刚度验算荷载组合采用+，所以q= (+ 13)x =小方木承受上部线性荷载q=x =m根据路桥施工计算手册查得：挠度系数fo =ql46.51 9004fmax f0 100EI =X 100 9000 8333300 =0.57mml 900f =400 = 400 =2.25mmfmax30.5m,i =31m取采用构造配筋两边钻孔桩最大压力P=758KN钻孔桩基直径拟定100cm桩长为u 2 r 3.14mAp r 20.785m2qik 取 50 kPali l 10qr mo fao2 2 (h 3)0.8 0.8 2301.5 17.5 (I

15、3)qikli Apqr 758KN 24 0.785l2 i 1P求得i 20.1m,i =20.5m取采用构造配筋五、158-159#墩箱梁支架整体建模计算整体建模如下：图建模模型图整体应力变形分析图计算分析最大应力为481MPa产生位置为贝雷玄杆，普通钢材的临时 结构的容许应力取170MPa锰钢钢材的临时结构的容许应力取273MPa对支架各部件详细分析如下。1、横向分配梁分析图横向分配梁应力分析图横向分配梁计算知最大组合应力为 271MPa最大应力出现在部分杆件 的端部，是由于计算时所取箱梁截面与实际不完全相符， 造成部分杆件悬臂 过大，而实际杆件悬臂没有这么大，实际受力满足要求。2、贝

16、雷梁分析贝雷梁计算知最大组合应力为481MPa产生位置为贝雷支点处，超出容许应力，其余位置应力能够满足要求。分析其原因为：最大应力位置产生 为支点处，建模默认为一个点传接力，实际为一个面传接力，致使局部应力 过大，理论上可以忽略突变点。根据分析原因，对贝雷支点处以10槽钢加固，加固后能够满足受力要求。加强方式采用槽钢桁架支顶在上下弦杆间图 贝雷梁应力分析图3、柱顶横梁分析图 柱顶横梁应力分析图柱顶横梁最大组合应力为178MPa应力能够满足要求。4、翼缘下 I36 纵梁分析图 I36 纵梁应力分析图最大组合应力为128MPa应力能够满足要求。5、钢管柱分析图 钢管柱应力分析图钢管柱最大应力为12

17、7MPa为钢管压应力，其能够满足要求。6、支架反力计算对支架整体分析， 最大反力产生处第 2 排钢管中间钻孔桩处， 最大竖向反力为1471KN分析图如图7所示。图 支架反力分析图7、支架变形分析图支架整体变形分析图钢管支架整体最大变形为 28.1mm最大变形处为贝雷梁跨中位置。根据变形的状态，对支架设置预拱，抵消支架变形对现浇箱梁的外观影响&钻孔桩计算每一排中间的钻孔桩受力较大，最大压力P=1471KN钻孔桩基直径拟定100cm桩长为Iu 2 r 3.14m2 2Ap r 20.785m2qik 取 50 kpali l 10q m fao2 2(h 3)0.8 0.8 2301.5 17.5

18、 (I3)qik l iApqr 1471 KN240.785lqik l iApqr 937 KN240.7851求得i 29.9m,i =30m取采用构造配筋其余钻孔桩最大压力P=937KN钻孔桩基直径拟定100cm桩长为iu 2 r 3.14m2 2Ap r 0.785mqik 取 50 kpali l 103)qrm0 fao2 2(h 3)0.8 0.8 230 1.5 17.5 (l求得i 22.6m,i =23m取采用构造配筋六、159-160#墩箱梁支架整体建模计算整体建模如下:图建模模型图整体应力变形分析图计算分析最大应力为451MPa产生位置为贝雷玄杆，普通钢材的临时 结构

19、的容许应力取170MPa锰钢钢材的临时结构的容许应力取 273MPa对 支架各部件详细分析如下。1、横向分配梁分析图 横向分配梁应力分析图横向分配梁计算知最大组合应力为 304MPa主要是部分分配梁悬臂端 应力过大， 实际悬臂不是模拟的这样， 模拟时只取部分断面， 还有就是靠近 160 号墩附近的分配梁应力较大，实际绘图时在此处多加了一个分配梁，实 际受力应满足受力要求。2、贝雷梁分析贝雷梁计算知最大组合应力为 561MPa产生位置为贝雷支点处，超出 容许应力，其余位置应力为200MPa左右，能够满足要求。分析其原因为： 最大应力位置产生为支点处， 建模默认为一个点传接力， 实际为一个面传接 力，致使局部应力过大，理论上可以忽略突变点。根据分析原因，对贝雷支点处以 10 槽钢加固，加固后能够满足受力要 求。加强方式采用槽钢桁架支顶在上下弦杆间。图 贝雷梁应力分析图3、柱顶横梁分析图 柱顶横梁应力分析图柱顶横梁最