双柱式盖梁施工计算书(剪力销)

1、.中山市古神公路二期工程北段I 标盖梁施工计算书.专业学习资料.中铁七局集团郑州工程有限公司中山市古神公路二期工程北段I 标项目经理部.专业学习资料.目录一、编制依据2二、分项工程概况2三、专项施工方案设计2四、支承平台及模板布置3五、计算参数5六、结构计算6（一）、 荷载分布6（二）、 底模 （竹胶板 ）受力计算6（二）、 龙骨受力计算7（三）、 分布梁受力计算7（四）、 主横梁受力计算9（五）、 钢棒 （剪力销 ）受力计算10（六）、 预留孔受力计算11（七）、 侧模受力计算11（九）、 对拉杆计算13七、结论13.专业学习资料.一、编制依据1、钢结构设计规范 （GB 50017-2003

2、 ）2、建筑结构荷载规范 （GB50009-2001 ）3、建筑施工扣件式钢管支架安全技术规范（JGJ130-2001 ）4、路桥施工计算手册 （人民交通出版社 ）5、国家及交通部颁发的有关设计、施工规范及验收标准6、中山市古神公路二期工程北段标施工图设计 7、现场实际情况及调查资料二、工程概况中山市古神公路二期工程北段标中小桥共三座 ，但只有麒麟中桥有墩柱 6 条，盖梁 8 个，主道盖梁长 13.039m, 辅道盖梁 9.375m ，高 1.3m, 宽1.6m ，砼设计强度为 C30,主道盖梁为 24.9m ，辅道盖梁 18.0m.三、专项施工方案设计麒麟中桥 1#、2# 桥墩处于河涌 ，为

3、方便小鱼船通航 ，桩基施工时只半幅围堰。因此，不可能采取管架式支架 ，钢棒箍成本高 ，介于顾及到进度 ，经济效益施工方便 ，决定采用剪力销作为承重支撑 ，即在墩柱上预留孔穿钢棒搭设支承平台施工 。 本方案将对主道双柱式盖梁荷载 、弯矩最大 、最不利的工况下对其模板支撑体系进行分别设计和验算 ，辅道不以算之 。主道双柱式盖梁最大尺寸为1303.9cm160cm 130cm ，混凝土方量24.9m 3。盖梁简图如下 ：.专业学习资料.四、支承平台及模板布置盖梁施工支承平台采用在每个墩柱上各穿一根250cm长120mm钢棒（ A45 钢），上面采用墩柱两侧各一根 1400cm 长 I63a 工字钢做

4、横向主梁 ；主梁上面安放一排每根 300cm 长 的 I20a 工字钢，间距为 60cm 作为分布梁 ；分布梁上架 300cm 10cm 10cm 的方木作为龙骨 ，龙骨间距为 30cm ；龙骨上铺设 2.0cm 后的塑胶板作为盖梁底模 。盖梁侧模采用 2cm 塑胶板 ,模厚度为20mm ，在肋板外设 3 排长 14m 的 214 背带，间距 50cm 。在侧模外侧采用间距 60cm 的 210 槽钢作竖带 ，竖带高 130cm ；在竖带上间隔 60cm 设一条M20 的螺栓作拉杆 ，在竖带外设 48 的钢管斜撑 ，支撑在横梁上 。传力途径为：盖梁底模 龙骨 （3m 0.1m 0.1m 方木）

5、纵向分布梁 （ I20a 工字钢）横向主梁 （I63a 工字钢）支点 120mm 钢棒（A45 钢）。为了方便调整高度和拆模施工 ，采用三角木支撑横向主梁 。如下图 ：.专业学习资料.专业学习资料.五、计算参数序材料名称规格单位重量号1塑胶板 （底）244 122 2cm5.8 Kg/m 22方木300 10 10cm4.5Kg/m27.913小横梁工字钢 I20aKg/m121.364大横梁工字钢 I63aKg/m5钢棒120mm14.536背带槽钢 14aKg/m7竖带槽钢 1010Kg/m8拉杆20mm9螺栓M20弹性模量截面积抵抗矩惯性矩（103）cm 2W(cm 3)I(cm 4)M

6、pa99166.67833.3321035.55236.92369210154.592984.394004113.121018.5180.5563.721012.7439.4198.31、钢材采用 Q235 钢，抗拉、抗压、抗弯强度设计值 =215Mpa ；2、钢材抗剪强度设计值 =125Mpa ；3、振捣混凝土产生的荷载 ：2 KPa 即 2.0KN/m2 ；4、倾倒混凝土产生的荷载 ：6 KPa 即 6.0KN/m2 ；5、钢筋混凝土的容重： 26 KN/m3 ；.专业学习资料.6 、组合塑胶模板及连接件0.75 kN/m 2。六、结构计算（一）、荷载分布1、盖梁总长 L=13.039m,

7、 悬臂长 a=2.911m ，墩柱净距 L1=7.21m ， I63a 工字钢总长 14m 。盖梁砼重量 ：q1=26KN/m 324.9m 3=647.4KN2、盖梁两侧各设置一根长148m 的 I63a 工字钢作为横向主梁 ，则有：q 2=121.36 10142=33.98KN3、主梁上铺设长 3m 的 I20a 工字钢作为分布梁 ，每根间距 60cm ，按盖梁全长 13.039m 布置，共 23 根，则有：q3 =27.91 10423=25.68KN4、分布梁铺设龙骨 （3m 0.1m 0.1m 方木，间距 0.2m ）共 9 排，需27m ；龙骨上铺设厚度为 2.0cm 的塑胶板

8、；侧面对拉厚度为 20mm 的木模板，设 3 排长 14m 的 214 靠背槽钢做背带 ；在侧模外侧采用间距 0.6m 的210 靠背槽钢作竖带 ，竖带高 130m ，共 23 排。则有：（ 1 ） 、 底 模 荷 载 ： qj =5.8 (13.039 1.6+1.75 1.6 2) 10/1000=1.53KN（2）、龙骨荷载 ：q l=0.1 0.12711 2010/1000=0.59KN（3）、侧模及连接件荷载 ：q c=5.8 20.75=8.7KN（ 4）、背带及竖带荷载 ： qb= 221414.533+2 1.32310 2/1000 10=36.37KNq 4= q j +

9、 q l + q c + q b =47.21KN5、施工人员 、机具重量荷载按2.5KN/m 2，则有：q5 =13.039 1.62.5=52.16KN6、振捣砼产生的荷载按2 KN/m 2，砼浇筑产生的冲击荷载按6 KN/m 2 ，则有：q 6=13.039 1.68=166.9KN7、荷载分项系数 ：静荷载按 1.2，活荷载按 1.4。（二）、底模（塑胶板）受力计算1、按强度验算 ：.专业学习资料.底模上的均布荷载 ：q d= （ 1.2647.4+ 1.4 219.06 ）/13.039=83.10KN/m按强度砼算要求模板厚度：h=L/4.65 0.2279=200/4.65 0.

10、2279=9.8mm2、按刚度验算 ：验算荷载 ：q d= （1.2q 1）/L= （1.2647.4） /13.039=59.58 KN/m要求模板厚度 ：h= L/6.7 =300/6.7 0.2279=10.2mm采用模板厚度 20mm max 9.8mm, 10.2mm 底模满足施工要求 。（二）、龙骨受力计算作用于每根方木上的均布荷载 ：q+q 6)f =(q 1+q j) 1.2+(q 51.4/L/8=(647.4+1.53) 1.2+(52.16+166.90)1.4/13.039=10.41KN/m 。按三等跨连续梁计算 ，其下分布梁间距为0.6m ，则有1、弯曲强度 ：=

11、q f L2/ （ 10w ） =10.41 0.62/ （ 10 166.67 10-6 ） 2.25MPa =9Mpa2、抗弯刚度 ：f=q fL4/ （ 150EI ） =10.41 0.64/(150 9 103 106 833.33 10-8 )=0.12mm f=L/400=600/400=1.5mm综上所述方木满足施工要求。（三）、分布梁受力计算I20a 工字钢分布梁直接承受底模以上的自重，分布在圆柱两侧的I63a.专业学习资料.工字钢上 ，两工字钢主梁紧贴圆柱 ，间距按圆柱直径 100cm ，故 I20a 工字钢分布梁计算跨径为 100cm ，盖梁底宽为 160cm ，分布梁两

12、端各悬臂 70cm ，悬臂有利跨中受力 ，不计悬臂部分 ，按简支梁计算 ，实际偏安全 ，如下图l=1.6mM分布梁布设间距0.6m ，作用于每根分布梁上的荷载：q h=0.6 (q1 +q 4) 1.2+(q 5+q 6) 1.4/L=0.6 (647.4+47.21)1.2+(52.16+166.9) 1.4/13.039=52.47KN/m。计算跨径 1.0m ，按简支梁计算 ，则有跨中弯矩 ：M=q h L 2 /8 =52.47 1.02/8=6.56 KN?m1 、弯曲强度 ：=M/W=6.56103/ （ 236.9 10-6 ） =27.69MPa =215Mpa2、抗弯刚度 ：

13、f=5q h L4/ （ 384EI） =5 52.47 1031.44/(384 210 1031062369 10 -8 ) =0.14mm f=L/400=1.0/400=0.25mm综上所述 I20a 工字钢满足施工要求 。.专业学习资料.（四）、主横梁受力计算I63a 工字钢主梁承受由分布梁传下的荷载 ，按均布荷载考虑 ，两根工字钢各承受一半的力 ，工字钢搭在两圆柱预埋的钢棒上 ，故工字钢计算跨径为两圆柱中心的间距 ，取为 7.217m ，按两端外伸悬臂计算 。如下图作用于每根 I63a 工字钢主梁上的荷载 ：qz =1/2+q 3+q 4)+1.41.2 (q1(q 5+q 6)

14、/L=1/2 1.2 (647.4+25.68+47.21)+1.4(52.16+166.9) /13.039=44.9KN/m1、跨中弯矩 ：M=q z lx(1-a/x)(1+2a/l)-x/l/2 =1/2 44.9 7.2176.52(1-2.911/6.52) (1+2 2.911/7.217)-6.52/7.217 =102.09 KN?m=M/W=102.0910 3/(2984.3 10-6 )=34.51MPa =215Mpa.专业学习资料.2 、 跨 中挠 度 ： f= q z l4(5-24a 2/l 2)/384EI=44.9 103 7.214 4 (5-24 2.9

15、11 2/7.217 2 )/(384 21010310694004 10-8 )= 0.02040m=20.4mm f=l/400=7217/400=18.0mm3 、悬臂端点挠度： f=q z al3(6a2 /l 2+3a 3/l 3-1)/24EI=44.9 103 2.911 7.217 3(62.9112/7.217 2 +3 2.911 3/7.217 3-1)/(24 210103 106 9400410-8 )=-0.004331m=-1.79mm即上翘 1.79mm f=l/400=2911/400=7.28mm综上所述 I63a 工字钢满足施工要求 。（五）、钢棒（剪力销

16、）受力计算钢棒为悬臂结构 ，工字钢紧贴圆柱 ，故只考虑钢棒受剪 ，4 个支点抗剪截面分担承受上面传来的重力 。 如下图每个盖梁按墩柱设两个钢棒支承上部荷载，采用 120 高强钢棒 (A45) ，端外露 0.45 米，作用于每个钢棒支点上的剪力：Qz=1/4 1.2 (q1+q 2 +q 3+q 4)+1.4 (q5 +q 6) =1/4 1.2 (647.4+33.98+25.68+47.21)+1.4(52.16+166.9) =302.95KN.专业学习资料.t=Q/A=302.95103/ （113.1 10-4 ）=26.79MPa =125Mpa所以本工程盖梁采用 120 高强钢棒

17、(A45)能满足要求 。（六）、预留孔受力计算1、钢棒对预留孔底的压力：P=2Q=2 856.29=1712.58KN2 、预留孔底部平均受压面积： S=D d=1600 120=192000mm 2（式中 D 为墩柱直径 ，d 为圆钢直径 ）。3 、平均压应力 ：=P /S=1712.58 103/ （ 192000 10 -6 ）=8.92MPa因孔底平均压应力远小于墩柱混凝土设计强度C30，即 30MPa ,故墩柱预留孔在盖梁支设模板、浇注混凝土时 ，其强度可以保证 。（七）、侧模受力计算根据简明施工计算手册有关章节 （ P310）进行验算 ，模板侧压力取以下两式中的较小值 ：Pm H，

18、 取 26KN/m 2，H 取 2.7m ，则 F262.770.2KN/m 2Pm 4+ （1500/T+30 ）- KxKwV1/3 ，T 取 30，Kx 取 1.15，Kw 取1.2，V=1m/h ，则 Pm =4+ （1500/30+30 ）-1.2 1.1511/2 =27.62KN/m 2故模板侧压力取Pm =27.62 KN/m 2 。1、 面板计算面板采用 6mm 钢板，每格面板尺寸为 0.7 m 0.4m ， 查路桥施工计算手册 （P773）附表 2-17 ，按两边嵌固 ，两边简支计算（1）、最大的正应力 maxLy/L x=0.4/0.7=0.57， 查P773 ， 表2-

19、17知， Kx 0.0410 ， Ky .专业学习资料.0.0042，则M xKxqLx20.041027.620.42M y Ky qLy2 0.0042 27.620.42钢材的泊松系数取 0.3，修正后M x= M x+U.M yM y = M y +U.M y0.0242 KN.m则 M max =M x=bh 2/6=2.7 0.006 2 /6=16.2 10-6 m 3max =M max / =186.8/16.2 10-6 =115.3MPa =215Mpa故板的拉应力满足要求 。（ 2）、最大挠度计算max kf PmL4 /B0查路桥施工计算手册 （P773）附表 2-17 ，kf 0.00257 。L 为面板32103的短边长 ，L0.4m ， B0 为构件的刚度 。B0 Eh/12 （1） 20663/12(1-0.3 2)=4.074 106N.mmf max =0.00257 27.62 10-3 0.441012 /4.074 106=0.45mm f=L/500=400/500=0.8mm面板挠度满足要求 。2、横愣计算横愣采用 10 的槽钢，水平跨度为 0.7m ，上下间距为 0.4m ，模板侧压 力 F 27.62KN/m