盖梁支架计算书

1、项目名称 : 武靖高速公路第五合同段盖梁支架计算书一、计算依据1、公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）2、设计施工图3、路桥施工计算手册（周水兴等编著 人民交通出版社）4、路桥施工手册-桥涵（交通部第一公路工程总公司编制）5、钢结构设计规范（GB 5017-2003）6、基本资料二、工程概述武靖高速公路第五合同段起于绥宁县长铺子镇苗族乡枫香村，起点桩号K41+140，路线向西南经枫香村、跨濑濑水，经寨坡、大冲口、上跨怀通高速公路绥宁连接线后设杨家山隧道穿越杨家山，经寨市幸家湾、沙子盘、三星塔，终于十里铺村，终点桩号K51+479.303，主线全长10.340Km。其中枫香桥上跨佘家河

2、、地方路及绥宁大门洞至荣岩电站干线公路，全桥共四联：左幅4×40m+3×40+2×40+3×40m,右幅：3×40m+3×40+3×40+3×40m桥梁全长489.08m，其中7号、8号墩采用门架墩，帽梁与中系梁均设预应力。7号、8号墩立柱为2.8米圆柱，盖梁高2.2米，宽3米，混凝土方量分别为152.2 m3、164.7 m3。7、8号墩均为中系梁高2.2米，宽2米，混凝土方量分别为84.5 m3、92.78 m3。柱间距为17.886m。其中8号墩盖梁底距桩顶标高分别为36.268米、33.174米，中系梁底标

3、高为369.8米，高差最大的为8-1墩中系梁，距桩顶高为18.5米。7号墩盖梁底标高距桩顶标高分别为31.953米、34.753米，中系梁底标高距桩顶标高为17.3米。三、支架设计1、情况简述 根据7号、8号门架墩的特点，拟采用相同的支架方案，在设计计算时考虑最不利荷载工况，故采用8号墩盖梁与中系梁相关参数作为计算依据。盖梁混凝土方量为164.7m3,计算支架高度为36.27m。中系梁混凝土92.78 m3 ，计算支架高为18.5m。2、支架设计概述：根据初步的受力估算，本支架拟采用钢管立柱加工字钢平台的施工支架，沿盖梁四同布置1.5米的施工平台。主梁与立柱的连接采用砂筒支撑，并起到调节横坡均

4、衡竖向压力的作用，也便于模板的拆除。具体布置为立柱D450mm10mm的无缝钢管，立柱正反面斜撑杆为D194mm6mm无缝钢管，侧面斜撑D180mm7mm无缝钢管，侧面水平杆D127mm8mm无缝钢管，主梁工字钢采用I50a两侧加8mm钢板，横桥向布置2根，每根长28.3米；采用12双槽钢对拉，每2.5米一道，共10道。横梁采用20普通热轧双槽钢顺桥向布置57根，间距为0.5m。详细设计见附图：8号盖梁施工支架布置图四、设计说明考虑到支加有36.3米高，加上盖梁后有38.5米高，净跨度达18米，而宽度只有3米，高宽比太大，在侧向力的作用下极易失稳。加上桥面横波达5%，横向主梁工字钢如连成整体，

5、在连续梁弯矩作用下会造成主立柱偏心弯矩，加上安装的垂直度很难达到设计要求，容易造成支架的偏心受压，发生扭曲变形。在第一次试算和手算的过程中，只考虑弹性理论，各截面应力都满足要求，但横向侧位移有点偏大，所有本次计算考虑了二阶非线形变性，利用midas civil对整个支架的真实情况进行了模拟，为了保证安全，决定加大截面尺寸，以提高安全性。五、各材料计算参数1、钢材的容许应力（Mpa） 表4-1材种应力种类符号规范规定A3钢抗拉、抗压轴向力140弯曲应力w145剪曲应力85Q235抗拉、抗压轴向力215弯曲应力w215剪曲应力1252、主要支架构件截面特性 表4-2名称型号尺 寸（mm）截面面积(

6、cm2)理论重量(kg/m)x-x轴dbtIxWxixIx/Sxmmmmmmcm4cm3cmcm立柱450-1040210138.61 108.51 33477.56 1487.89 15.56 正斜撑194-6194635.44 27.82 1567.21 161.57 6.65 侧斜撑180-7180738.04 29.87 1425.63 158；406.12 水平撑127-81271581229.9l23.48531.883.754.22六、模型设计 利用midascivil对支架进行模拟，立柱基础支承为一般支承，对所有方向进行约束，不考虑任何变形与位移。立柱顶与横向主梁工字钢、主梁工

7、字钢与横梁工字钢考虑刚性连接，所有荷载都通过横梁工字钢向下传递。混凝土自重、施工荷载、底模自重荷载、振捣产生的冲击荷载采用均面荷载加载到横梁上，侧模自重采用节点加载法加载在实际模板安装线上，风荷载按高度36米取风高系数加载在支管与主管上，风荷载只考虑单面受到风压影响，风向垂直于盖梁方向。七、盖梁施工荷载计算1、模板自重：底模重62.85KN，受力位置为42根横梁，受力宽度3米，线荷载为62.85/（42*3）=0.5KN/m；侧模板173.68KN，受力位置为50根横梁上，每根横梁在盖梁两侧各一个受点，故受力节点荷载为173.68/(50*2)=1.74KN/m；2、混凝土自重：钢筋砼自重取2

8、6KN/m3，梁高2.2米，横梁间距为0.5米，故横梁线荷载为2.2*26*0.5=28.6KN/m3、施工人群及施工机具荷载：按规范取2.5KN/m2；则施工线荷载为0.5*2.5=1.25KN/m；5、倾倒混凝土时产生的冲击力： 因本盖梁混凝土高已大于1.0m，故按规范要求可以不考虑倾倒混凝土时产生的竖直冲击力。6、振捣产生的荷载：按规范取2.0KN/m2；振捣混凝土产生的荷载位置为盖梁范围内，故横梁上中间3米宽，横向桥28.3米范围内加载的线荷载为2.0*0.5=1.0KN/m。7、风荷载： 根据脚手架计算风荷载公式W=0.7Uz×Us×Wo根据建筑结构荷载规范及工地

9、所处的风压位置，取风高系数为1.47，结构挡风系数按结构设计手册中取满堂式支架敞开式系数1.2，风压取绥宁县50年一遇风压3.5KN/m2，则风荷载为0.7*1.47*1.2*0.35=0.43KN/m2。8、支架本身的荷载为软件自动计算，加载时不考虑；八、模型的建立与计算结果 1. 计算模型 图表 1 计算模型图图表 2 图形4计算结果图表 3 反力图表 4 最大位移图表 5 弯矩图图表 6 应力图主要材料用量梁、桁架单元材料表类型-3 截面名称 单位体系: kN , m_ 截面名称 长度 面积 重量 内部 外部 - - - - -I50a+8mm钢板主梁 5.663e+001 6.456e

10、+001 7.362e+001 8.370e+001侧面斜撑 3.801e+002 1.982e+002 2.150e+002 1.113e+002反面斜撑 2.227e+002 1.274e+002 1.358e+002 6.077e+001横梁 3.360e+002 0.000e+000 4.556e+002 1.475e+002立柱 4.169e+002 5.632e+002 5.894e+002 4.448e+002水平杆 3.000e+000 1.046e+000 1.197e+000 6.907e-001正面斜撑 2.227e+002 1.274e+002 1.358e+002 6

11、.077e+001主梁接杆2 1.380e+002 0.000e+000 3.468e+000 5.340e-001主梁拉杆1 3.600e+001 0.000e+000 3.262e+001 8.580e+000- 合计: 1.812e+003 1.082e+003 1.642e+003 9.187e+002图表 7 屈曲模态表格 1 节点模态UXUYUZRXRYRZ屈曲分析模态特征值容许误差125.5460898.1408e-052227.3945761.1575e-043327.5377025.7746e-043427.7619086.7942e-043528.4807334.1222e

12、-041628.7571271.0685e-039728.8176441.2472e-039837.0057211.7728e-025938.5448234.7114e-0201039.1570811.6045e-018屈曲向量九、地基承载力验算10.1混凝土强度要求如上图所示，立柱与混凝土接触面铺2mm厚的钢板，用钢板加强使钢板受力均匀，预防钢板在受压时发生翘曲变形，而使混凝土受压不均匀破裂。10.1.1混凝土抗压强度故混凝土的承压面积为S=3.14*0.42=0.5024平方米。应力要求：=717.5/0.5024=1681Kpa=1.43Mpa拟采用C30混凝土抗压符合要求。10.1.2混凝土抗剪强度混凝土基础厚为1米，则混凝土的抗剪面积为1m2，=717.5/1000=0.718MPa30号混凝土的设计轴心受压抗压强度为17.5Mpa,其抗剪强度约为其1/4至1/6，取1/6，则为2.9Mpa>0.718MPa，所以取C30混凝土抗剪符合要求。10.2基础承载力要求混凝土基础厚1m按30度角扩散，则扩散至基底土层时的受