跨嘉松路双洞支架设计计算

1、跨嘉松公路门洞支架计算书一、工程简介跨嘉松公路连续梁结构为40+72+40米，为无喳轨道设计，桥面宽度为12.0米、底板宽度为6.7米，跨中梁高为3.69米、墩顶梁高为6.2米。高速铁路连续梁与嘉松公路交角为7432，嘉松公路路面宽度为32米（实测），跨中净高8.45米（实测），设计路面净高为5米。二、荷载分布及组合1、荷载系数考虑箱梁混凝土浇筑时胀模等系数的超载系数为1.05；2、作用于支架上的荷载箱梁混凝土单位重取26 KN/m3，跨中断面单位荷载：跨端断面单位荷载：跨中0.8米长的端隔板增加的荷载视为在跨中部位的集中荷载，集中荷载作用在底板部位： 为简化计算，将跨中端隔板人洞忽略，视为实

2、心计算。则在底板范围内0.8米长的单位荷载为（15.915为跨中实体全面积）。施工机具及人群荷载：3.0kN/m2倾倒混凝土时产生的冲击力和振捣混凝土时产生的荷载按均布荷载考虑，P4=2.0KN/m2内外、模板为钢模板，钢模板荷载按照3.5 KN/m2计算。3、荷载组合荷载组合：混凝土重量+混凝土偏载+模板自重+混凝土冲击力荷载+人群和机具荷载；三、门洞上的支架布置现浇梁跨中支架近似按照等高计算，支架计算高度为2.6米，采用碗扣支架搭设（48*3.5mm）。1、作用在跨中横隔板部位的支架荷载：跨中横隔板部位（0.8米宽）梁体荷载横桥向分布为：在翼缘板部位布置间距为120cm*120cm的碗扣支

3、架（48*3.5mm）。,故间距为120cm*120cm的碗扣支架在翼缘板部位能满足要求。（即跨中腹板、底板横桥向0.8米宽单位荷载相同）所以在跨中底板、腹板部位总荷载为在横隔板部位布置间距为60cm*60cm的碗扣支架（48*3.5mm）。,故间距为60cm*60cm的碗扣支架不能满足要求。在横隔板部位布置间距为60cm*30cm的碗扣支架（48*3.5mm）。,故间距为60cm*30cm的碗扣支架能满足要求。2、跨中非横隔板部位梁体顺桥向单位荷载为：在翼缘板部位的支架按照120cm*120cm间距布置，腹板部位的支架按照30cm*30cm间距布置，计算同上。在底板部位布置间距为60cm*6

4、0cm的碗扣支架（48*3.5mm）。,故间距为30cm*30cm的碗扣支架能满足要求。3、跨端各部位梁体荷载分布：在翼缘板部位的支架按照120cm*120cm间距布置，腹板部位的支架按照30cm*30cm间距布置，计算同上。在底板部位布置间距为60cm*60cm的碗扣支架（48*3.5mm）。,故间距为60cm*60cm的碗扣支架能满足要求。4、立杆的稳定性计算以单杆承受的最大压力（N=14.886KN）计算稳定性。立杆步距按照0.6米计算，截面回转半径i=15.9mm立杆长细比=L/ i=600/15.9=37.7。由长细比可查得轴心受压构件的纵向弯曲系数=0.93立杆截面积Am =489

5、mm2由钢材容许应力表查得弯向容许应力=145MPa所以，立杆轴向荷载（0.6m）为：=N/（Am）=14886/（489*0.93）=32.73MPa=145 MPa。通过计算，在翼缘板部位的支架（48*3.5mm）按照120cm*120cm间距布置，腹板部位及横隔板部位的支架按照30cm*30cm间距布置，在底板部位按照60cm*60cm的间距布置能够满足要求。 四、支架顶工钢的计算I10支架顶采用单根I10的工字钢，以支架间距为0.6米计算工字钢的弯矩和剪力。查表知10工字钢的截面特性参数为：A=14.3cm2 Wx=49cm3 Ix/ Sx =8.59cm Ix=245cm4 应力为：

6、=M/W=0.42*103/49*10-6=8.57MPa1.3*w=188.5 MPa (满足要求)剪应力：max=Q*SX /（ IX *）=4.29*103/8.59/4.5/10-5=11MPa1.3*w=110.5 MPa (满足要求)。五、支架底方木的计算碗扣支架平均高度为2.6米，长度34米、宽度为12米。支架重量计算为58吨，单位重量为1.42KN/m2。碗扣支架托架顶布置I12的工字钢，间距平局按照0.6米计算，则工字钢重量计算为10.5吨，单位重量为0.26KN/m2碗扣支架下端垫15cm*15cm的方木，作用在方木上的最大轴力为11.826+（1.42+0.26）*0.6

7、*0.6=12.431KN，即方木的压应力能够满足要求。 方木重量为,单位重量为0.3KN/m2六，支架纵梁计算1、腹板部位的纵梁计算跨端腹板部位最大荷载为：117.298+3+2+3.5+1.42+0.26+0.3=127.778KN/m跨中腹板部位最大荷载为：78.988/0.8+3+2+3.5+1.42+0.26+0.3=109.215KN/m在腹板部位纵梁采用两根I40a工字钢，工字钢间距为30cm。腹板部位单根工字钢荷载分布图腹板部位单根工字钢弯矩图腹板部位单根工字钢剪力图腹板部位单根工字钢支点反力图即即间距0.3米的单根I40a工字钢产生的最大弯矩为M=107.175KN.m，最大

8、剪力Q=113.786KN，最大支点反力为208.67KN,最大挠度为3.3mm。查表知40a工字钢的截面特性参数为：A=86.1cm2 Wx=1090cm3 Sx=631.2cm3 Ix=21720cm4 应力为：=M/W=107.175*103/1090*10-6=98MPaw=145 MPa (满足要求)剪应力：max=Q*SX /（ IX *d）=（113.786*103*631.2*10-6）/21720/0.0105/10-8=31.5MPaw=85 MPa (满足要求)。挠度f=3.3mm6/400=15mm (满足要求)。即腹板部位布置2根间距为0.3米的40a (每侧)的工字

9、钢能够满足要求。2、底板部位的纵梁计算跨端腹板部位最大荷载为：32.851+3+2+3.5+1.42+0.26+0.3=43.331KN/m2跨中底板（非横隔板）部位最大荷载为：27.3+3+2+3.5+1.42+0.26+0.3=37.78KN/m2跨中横隔板部位最大荷载为：78.988/0.8+3+2+3.5+1.42+0.26+0.3=109.215KN/m2在底板部位(5.5米宽)纵梁采用6根I40a工字钢，工字钢间距为0.92m。底板部位单根工字钢荷载分布图底板部位单根工字钢弯矩图底板部位单根工字钢剪力图底板部位单根工字钢支点反力图即间距0.92米的单根I40a工字钢产生的最大弯矩为

10、M=117.83KN.m，最大剪力Q=136.28KN，最大支点反力为272.56KN,最大挠度为3.4mm。查表知40a工字钢的截面特性参数为：A=86.1cm2 Wx=1090cm3 Sx=631.2cm3 Ix=21720cm4 应力为：=M/W=117.83*103/1090*10-6=108MPaw=145 MPa (满足要求)剪应力：max=Q*SX /（ IX *d）=（136.28*103*631.2*10-6）/21720/0.0105/10-8=37.72MPaw=85 MPa (满足要求)。挠度f=3.4mm6/400=15mm (满足要求)。即腹板部位布置6根间距为0.

11、92米的40a 的工字钢能够满足要求。3、翼缘板部位的纵梁计算翼缘板部位最大荷载为：13.585+3+2+3.5+1.42+0.26+0.3=24.065KN/m2在翼缘板部位(2.95米宽)纵梁采用2根I40a工字钢，工字钢间距为1.5m。由于翼缘板部位等宽等荷载，以中间两跨（6.0米）计算为例。翼缘板部位单根工字钢荷载分布图翼缘板部位单根工字钢弯矩图翼缘板部位单根工字钢剪力图翼缘板部位单根工字钢支点反力图即间距1.5米的单根I40a工字钢产生的最大弯矩为M=56.5KN.m，最大剪力Q=47.5KN，最大支点反力为95.01KN,最大挠度为2.0mm。查表知40a工字钢的截面特性参数为：A

12、=86.1cm2 Wx=1090cm3 Sx=631.2cm3 Ix=21720cm4 应力为：=M/W=56.5*103/1090*10-6=51MPaw=145 MPa (满足要求)剪应力：max=Q*SX /（ IX *d）=（47.5*103*631.2*10-6）/21720/0.0105/10-8=13.1MPaw=85 MPa (满足要求)。挠度f=2mm6/400=15mm (满足要求)。即翼缘板部位布置2根间距为1.5米40a 的工字钢能够满足要求。七、支架横梁（桩顶分配梁）计算1、跨中分配梁荷载计算（6.0米长桥段）(跨中箱内0.8米长横隔板混凝土产生的单位荷载)（0.78

13、9KN/m2为纵梁单位面积产生的荷载）在钢管顶布置2根I40a的工字钢,则单根工字受力分析如下：跨中部位单根横向工字钢荷载分布图跨中部位单根横向工字钢弯矩图跨中部位单根横向工字钢剪力图跨中部位单根横向工字钢支点反力图即钢管顶单根I40a工字钢产生的最大弯矩为M=53.48KN.m，最大剪力Q=177.38KN，最大支点反力为308.79KN,最大挠度为1mm。查表知40a工字钢的截面特性参数为：A=86.1cm2 Wx=1090cm3 Sx=631.2cm3 Ix=21720cm4 应力为：=M/W=53.48*103/1090*10-6=49.06MPaw=145 MPa (满足要求)剪应力

14、：max=Q*SX /（ IX *d）=（177.38*103*631.2*10-6）/21720/0.0105/10-8=49.1MPaw=85 MPa (满足要求)。挠度f=1.0mm2.2/400=5.5mm (满足要求)。即跨中分配梁布置2根40a 的工字钢能够满足要求。2、跨端分配梁荷载计算（跨径5米，纵梁伸出1.0米）（0.789KN/m2为纵梁单位面积产生的荷载）跨端部位单根横向工字钢荷载分布图跨端部位单根横向工字钢弯矩图跨端部位单根横向工字钢剪力图跨端部位单根横向工字钢支点反力图即钢管顶单根I40a工字钢产生的最大弯矩为M=26.99KN.m，最大剪力Q=112.91KN，最大

15、支点反力为208.05KN,最大挠度为0.5mm。查表知40a工字钢的截面特性参数为：A=86.1cm2 Wx=1090cm3 Sx=631.2cm3 Ix=21720cm4 应力为：=M/W=26.99*103/1090*10-6=24.76MPaw=145 MPa (满足要求)剪应力：max=Q*SX /（ IX *d）=（112.91*103*631.2*10-6）/21720/0.0105/10-8=31.3MPaw=85 MPa (满足要求)。挠度f=0.5mm2.2/400=5.5mm (满足要求)。即跨端分配梁布置2根40a 的工字钢能够满足要求。八、钢管桩的布置及计算在条形混凝土基础上布置6根直径为80cm、壁厚为1cn的螺旋焊钢管，钢管支点反力如下：根据钢管顶单根横向分配梁最大支点反力308.79KN选择直径为80cm的螺旋焊钢管，钢管之间用【16a工字钢连接，以增加钢管的稳定性，钢管间距布置如下：1、查表知直径80cm螺旋焊钢管（壁厚1cm）截面特性参数为：A=248.186cm2 ,回转半径i=27.932cm 、钢管最大轴心承载力N=KAf N：为轴心所受最大承载力K:材料调整系数，根据高度取0.8F：材料强度设计值，140MP