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标盖梁施工方案中山市古神公路二期工程北段I标盖梁施工计算书 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标项目经理部中铁七局集团郑州工程有限公司13 中山市古神公路二期工程北段I标盖梁施工方案目 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5（一）、荷载分布5（二）、底模（竹胶板）受力计算6（二）、龙骨受力计算6（三）、分布梁受力计算7（四）、主横梁受力计算8（五）、钢棒（剪力销）受力计算10（六）、预留孔受力计算10（七）、侧模受力计算11（九）、对拉杆计算13七、结论13一、编制依据1、

2、钢结构设计规范（GB 50017-2003）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，为方便小鱼船

3、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1303.9cm ×160cm×130cm，混凝土方量24.9m3。盖梁简图如下：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工字钢做横向主梁；主梁上面安放一排每根300cm长

4、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）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

5、整高度和拆模施工，采用三角木支撑横向主梁。如下图：五、计算参数序号材料名称规格单位重量弹性模量（×103 ）Mpa截面积cm2抵抗矩W(cm3)惯性矩I(cm4)1塑胶板（底）244×122×2cm5.8 Kg/m292方木300×10×10cm4.5Kg/m9166.67833.333小横梁工字钢I20a27.91 Kg/m21035.55236.923694大横梁工字钢I63a121.36 Kg/m210154.592984.3940045钢棒120mm113.16背带槽钢14a14.53 Kg/m21018.5180.5563.77竖带槽

6、钢1010Kg/m21012.7439.4198.38拉杆20mm9螺栓M201、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；6、组合塑胶模板及连接件0.75 kN/m2。六、结构计算（一）、荷载分布1、盖梁总长L=13.039m,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/m3×24.9m3=647.4KN2、盖梁两

7、侧各设置一根长148m的I63a工字钢作为横向主梁，则有：q2=121.36×10×14×2=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=27.91×10×4×23=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；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130

8、m，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：ql=0.1×0.1×27×11×20×10/1000=0.59KN（3）、侧模及连接件荷载：qc=5.8×2×0.75=8.7KN（4）、背带及竖带荷载：qb=2×2×14×14.53×3+2×1.3×23×10×2/1000×10=36.3

9、7KNq4= qj + ql + qc + qb =47.21KN5、施工人员、机具重量荷载按2.5KN/m2，则有：q5=13.039×1.6×2.5=52.16KN6、振捣砼产生的荷载按2 KN/m2，砼浇筑产生的冲击荷载按6 KN/m2，则有：q6=13.039×1.6×8=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：底模上的均布荷载：qd=（1.2×647.4+ 1.4×219.06）/13.039=83.10KN/m按强度砼算要求模板厚度：h=L/4.65&#

10、215;0.2279=200/4.65×0.2279=9.8mm2、按刚度验算：验算荷载：qd=（1.2×q1）/L=（1.2×647.4）/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20mmmax9.8mm, 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：qf=(q1+qj) ×1.2+(q5+q6)×1.4/L/8=(647.4+1.53)×1.2+(52.16+166.90)×1.4/13

11、.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：= qf ×L2/（10w）=10.41×0.62/（10×166.67×10-6）2.25MPa=9Mpa2、抗弯刚度：f= qf ×L4/（150EI）=10.41×0.64/(150×9×103×106×833.33×10-8) =0.12mmf=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

12、两侧的I63a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，如下图分布梁布设间距0.6m，作用于每根分布梁上的荷载：qh=0.6×(q1+q4)×1.2+(q5+q6)×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=qh ×L 2/8 =

13、52.47×1.02/8=6.56KNm1、弯曲强度：=M/W=6.56×103/（236.9×10-6）=27.69MPa=215Mpa 2、抗弯刚度：f= 5×qh ×L4/（384EI）=5×52.47×103×1.44/(384×210×103×106×2369×10-8) =0.14mmf=L/400=1.0/400=0.25mm综上所述I20a工字钢满足施工要求。（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

14、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=1/2×1.2×(q1 +q3+q4)+1.4×(q5+q6)/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=qz lx(1-a/x)(1+2a/l)-x/l/2 =1/2×44.9×7.217×6.52×(1-2.911/6.52)

15、×(1+2×2.911/7.217)-6.52/7.217=102.09KNm=M/W=102.09×103/(2984.3×10-6)=34.51MPa=215Mpa2、跨中挠度：f= qz l4(5-24a2/l2)/384EI=44.9×103×7.2144×(5-24×2.9112/7.2172)/(384×210×103×106×94004×10-8)= 0.02040m=20.4mmf=l/400=7217/400=18.0mm3、悬臂端点挠度：f= q

16、z al3(6a2/l2+3a3/l3-1)/24EI=44.9×103×2.911×7.2173×(6×2.9112/7.2172+3×2.9113/7.2173-1)/(24×210×103×106×94004×10-8)=-0.004331m=-1.79mm即上翘1.79mmf=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）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

17、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+q2+q3+q4)+1.4×(q5+q6)=1/4×1.2×(647.4+33.98+25.68+47.21)+1.4×(52.16+166.9)=302.95KNt=Q/A=302.95×103/（113.1×10-4）=26.79MPa<=125Mpa所以本工程盖梁采用120高强钢棒(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

18、×856.29=1712.58KN2、预留孔底部平均受压面积：S=D×d=1600×120=192000 mm2（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）=8.92 MPa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：PmH， 取26KN/m2，H取2.7m，则F26×2.770.2KN/

19、m2Pm4+（1500/T+30）- Kx×Kw×V1/3，T取30，Kx取1.15，Kw取1.2，V=1m/h，则Pm =4+（1500/30+30）-1.2×1.15×11/2=27.62KN/m2故模板侧压力取Pm=27.62 KN/m2。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max Ly/Lx=0.4/0.7=0.57，查P773，表2-17知，Kx0.0410，Ky0.0042，则 MxKxqLx20.0410&#

20、215;27.62×0.420.1812KN.mMyKyqLy20.0042×27.62×0.420.0186KN.m钢材的泊松系数取0.3，修正后Mx= Mx+U.My0.1868KN.mMy= My+U.My0.0242 KN.m则Mmax=Mx=186.8N.m=bh2/6=2.7×0.0062/6=16.2×10-6m3max=Mmax/=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maxkfPmL4/B0查路桥施工计算手册（P773）附表2-17，kf0.00257。L为面板的短边长，L0.4m，B0为构件的刚度。B0Eh3/12（12）206×103×63/12(1-0.32)=4.074×106N.mmf max=0.00257×27.62×10-3×0.44×1012/4.074×106=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 F27.62KN/m2，横愣上