48+80+48m连续梁现浇支架计算书

1、中铁二局京沪高速铁路项目经理部石济线DK189+633.78跨京沪高速铁路(48+80+48)m连续梁现浇支架中铁二局京沪高速铁路项目经理部德州制梁场二0一0年九月六日一、现浇支架计算总体说明-1-二、模板及防木检算-1-三、碗扣式支架检算-5-四、I20a工字钢分配梁检算-8-五、贝雷梁检算-8-六、I45a工字钢分配梁检算-11-七、钢管立柱检算-12-八、地基承载力检算-13-九、跨京沪线贝雷梁检算-13-十、跨京沪线I45a工字钢分配梁检算-14-十一、跨京沪线钢管立柱检算-15-十二、跨京沪线地基承载力检算-16-石济线DK189+633.78跨京沪高速铁路(48+80+48)m连续

2、梁现浇支架计算书一、现浇支架计算总体说明(48+80+4$m连续梁为预应力钢筋碎连续箱梁，采用钢管立柱配以贝雷梁及碗扣支架现浇法进行施工。同时，在京沪高铁正线左右两侧各设置一排钢管立柱，然后采用贝雷梁(单层3片)与京沪线正交跨越既有京沪高铁。碗扣式支架顶部设置可调节顶托，其上横桥向放置15X10cm承重杨木，然后在顺桥向放置10X10cm分配防木，分配防木上铺设1.8cm后竹胶板底模；侧模及内模均采用竹胶板，采用10X10cm杨木作背楞，利用16mmi杆钢筋左右通长对拉加固。现浇支架方案详见(48+80+48)m连续梁现浇支架设计方案图。整个支撑体系的检算标准荷载如下：模板自重：q1=2KN/

3、m2;新浇碎自重：26KN/m3;施工人员及机具荷载：q3=2.5KN/m2倾倒混凝土时产生的竖向荷载：q4=2.0KN/m2振捣混凝土时产生的竖向荷载：q5=2.0KN/m2根据路桥施工计算手册，采用容许应力法进行结构检算时，所有荷载应乘以荷载分项系数(静荷载乘以1.2倍系数，动荷载乘以1.4倍系数)。二、模板及防木检算1、箱梁底模检算腹板处碎截面最大高度为6.65m,则此处钢筋混凝土自重按最大计为：2q2=6.6526=172.9KN/m2底模采用1220m由2440m由18mn®格竹胶板，查JQXT156-2004竹胶合板模板知其容许弯应力b】=90MPa,弹性模量E=6&qu

4、ot;06KPa,截面模量为：.22W=-.=0.81父10*m3,模板底铺10X10cm防木，防木间距0.15m66q0=1.2(qq2)1.4。q.q§)=1.2(2172.9)1.4(2.522)=218.98KN/m2考虑到模板本身的连续性，将压力转化为线布荷载：q=q00.15=218.980.15=32.9KN/m此处模板按4跨等距连续梁进行检算，其计算模型如下:查路桥施工计算手册计算可得:最大弯矩：M=0.077ql2=0.07732.90.152=0.057KNm则最大弯应力：c-=M=0.057A=7.04MPa：:L-.1-90MPaW0.8110最大剪力：V=0

5、.607ql=0.60732.90.15=3KN3V33,i最大男应力：.=1.67MPa三Ll=160MPa2bh20.150.018最大挠度：f=0.66444qlcc”32.90.150.150.6326-8=0.33mm:0.375mm100EI1006108.437510400箱梁底模板检算合格!2.侧模板检算侧膜板采用钢木组合模板，其中上下倒角采用钢模板，其余部分采用1220m由2440mmx18mmffi格竹胶板。2.1荷载分析p=0.22为0Ap2u'2=0.22父26父P=H=266.65=172.9KN/m2以上两式中:P-新浇注碎对模板的最大侧压力,KN/nf；Y

6、-碎的容重，26KN/nf；t0-碎初凝时间，当无资料时，按20011.151=32.9KN/m15t0=200计算,T-取15C；T15u-碎浇注速度,m/h,取1m/h；H-碎侧压力计算位置处至碎顶面的总高度，H=6.65msBi-外加剂修正系数，不掺加外加剂时取1,掺具有缓凝使用的外加剂时取1.2;02-碎坍落度修正系数，取1.15。侧模所受到的侧压力取以上两式中结果较小者，所以P=32.9KN/m2倾倒碎对垂直面模板产生的水平荷载：根据有关规范的规定，倾倒碎对腹板模板产生的水平荷载为2KN/itf。振捣荷载q,对水平面每平方米按2.0KN计算，对垂直面每平方米按4.0KN计。故侧模板总

7、受力P=32.9+2+4=38.9KN/m2。2.2侧模面板计算侧模采用1220mrK2440mrK18mmM格竹胶板，侧模板截面模量:bh2一-253=1.6210m0.30.0186最大弯矩：M1/2=0.0738.90.30.32-0.0735KNmM0.0735则最大弯应力：二-max5=4.5MPa.，=90MPaW1.6210箱梁侧模板检算合格！2.3 内侧竖向杨木计算侧模板在内侧竖向采用10X10cm杨木，间距30cm外侧纵向采用双10X10cm杨木，4Mmaxn55qlff间距60cni要求，杨木的弯曲强度满足：W,抗弯刚度满足：384EI其中：b木材强度极限值，取12MPal

8、计算跨径0.6mq防木均布荷载值，取q=PX0.3=38.9X0.3=11.67KN?mW-一杆件截面抵抗矩，W=bh2/6=1.67X10-4m3bh30.10.1303I惯Tt矩，I=8.3310m1212E弹性模量，查路桥施工计算手册，取9x103MPaf容许挠度值，fL400代入公式计算:Mmax=11.670.62二525.2Nm-maxMmax525.21.6710=3.1MPat-.1-12MPa=0.27mm_f1=l=1.5mm400_.4_4,5ql511.670.6f=66384EI3849108.3310竖向杨木满足强度及刚度要求！2.4 横向双10#槽钢计算横向槽钢间

9、距0.6m,双根布置，拉杆水平间距0.8m横向槽钢承受的力由内侧竖向杨木传递而来，故P=ql=11.67X0.6=7.002KN查路桥施工计算手册附表2-9可知：最大弯矩：Mmax=0.175pl=0.1757.0020.80.8=784.2Nm10#槽钢抗弯模量：W=39.7X10-6m3最大弯应力：:-3=叫=784.2上=19.8MPa:二L-l-170MPamaxW39.710”最大挠度：fmax=1.146Pl3_11_81002.1101981031.1467.0020.8_11_81002.11019810=0.001mm:=2mm400横向20#槽钢满足强度及刚度要求！2.5

10、拉杆计算拉杆采用16mnffi筋，水平方向间距80cm,竖向间距60cm,拉杆应力为：F38.90.60.8仃=丁=92.9Mpam。=170Mpa6=F/A=38.9X0.6X0.8/(ttX0.008A3.140.0082x0.008)=92.9MPa<170MPa拉杆强度满足要求！3.底模分配防木及主受力防木验算3.1 分配防木计算分配防木纵桥向采用10X10cm杨木，腹板底部间距15cm设置，其他部位间距30cm设置。横向主受力防木间距同碗扣式支架间距相同，一般为0.6m。由前面计算已知，设计最不利荷载为：q0=218.98KN/m2计算跨径，取l=0.3m杨木均布荷载值，取q=

11、218.98X0.3=65.694KN/mbh2抗弯模重：W一620.10.143=1.6710m最大弯矩为:Mmax2一一-ql65.6940.30.3,=739.1Nm最大弯应力:Mmax''max二WN739.14=44MPa<h=12MPa1.6710一最大挠度：f565.6940.34=5J-6上384EI3849108.3310l=0.09mm:二=0.75mm400底模分配防木强度及刚度满足要求！3.2 主受力防木计算横向主受力防木间距同碗扣式支架间距相同，一般为0.6m。主受力防木截面尺寸为10X15cm顺桥向间距为0.6m,横桥向根据支架布置情况设支撑点

12、。按简支梁形式，取最不利荷载进行计算：P=65.6940.6=39.42KN查路桥施工计算手册附表2-9可知：0.100.1526=3.7510，3最大弯矩：Mmax=0.175pl=0.17539.420.6=4139Nmbh2抗弯模量：W=b6最大弯应力：:maxMM:4139=11MPa：-l-12MPaW3.7510一.，、pl33942063l取大挠度：f=1.146=6=0.34mm：二=1.5mm100EI1009102.8110400主受力防木强度及刚度满足要求！三、碗扣式支架检算1 .碗扣式支架立杆检算立杆计算荷载包括：模板自重、新浇碎自重（含钢筋重量）、施工人员及施工机具荷

13、载、倾倒碎时产生的荷载及振捣产生的荷载等。荷载取值见第一点说明。检算碗扣式支架按最不利情况进行：支架纵向间距统一取0.6m,横向间距腹板下为0.3m,底板下为0.6m,翼缘板下为0.9m；检算时腹板处梁体混凝土高度取6.65m,底板处梁体混凝土高度取1.8m,翼缘板处梁体混凝土高度取0.65m。1.1 腹板底部立杆检算腹板处梁体混凝土最大高度为6.65m,水平立杆步距为0.6m(腹板下在主墩两侧各15m范围内水平支架步距设置为60cm),则该处最大荷载为：2(6.65262)1.26.51.4=218.98CN/m该处支架问问距为0.3m0.6m所以该处单根立杆承载力为：218.980.30.

14、6=39.416KN：N1=40KN选用小48mme3.5mm钢管，截面面积A=489.303mm2(T0=175MPq最小回转半径i=15.78mm,支撑立杆步距0.6m,长细比入=l/i=76.04,查表得小=0.744心N39416,强度验算：=80.56Mpa二二。=175MpaA489.303N39416r,稳定性验算：二一=一=108.2Mpa：:。=175MpaA0.744489.303满足要求！1.2 底板中部立杆检算底板处梁体混凝土最大厚度为1.8m,水平立杆步距为1.2m,则该处最大荷载为：(1.8262)1.26.51.4=67.66<N/m2该处支架间距为：0.6

15、m0.6m所以该处单根立杆承载力为：67.660.60.6=24.357KN：N】=30KN选用小48m由3.5mm钢管，截面面积A=489.303mm2(r0=175MPa,最小回转半径i=15.78mm,支撑立杆步距1.2m,长细比入=l/i=76.04,查表得小=0.744N24358八r强度验算：:一=49.78Mpa:-0=175Mpa489.303稳定性验算:243580.744489.30366.91Mpa：二。=175Mpa满足要求！1.3 翼缘板立杆检算翼缘板处梁体混凝土最大厚度为0.65m,水平立杆步距为1.2m,则该处最大荷载为:(0.65262)1.26.51.4=31

16、.7XN/m2该处支架问问距为0.6m0.9m所以该处单根立杆承载力为：31.780.60.9=17.161KN；N1=30KN选用小48mme3.5mm钢管，截面面积A=489.303mm2(T0=175MPq最小回转半径i=15.78mm,长细比入=l/i=76.04,查表得小=0.744强度验算:17161489.30335.07Mpa二二0=175Mpa17161稳定性验算:=47.14Mpa：:0=175MpaA0.744489.303满足要求！1.4 风荷载检算根据建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范知作用于模板支撑架上的水平风荷载标准值按下式计算：',k=0.7ZS

17、9;100。基本风压，查建筑结构荷载规范GB5009考虑德州地区50年一遇基本风压力=0.45KN/m2。口Z风压高度变化系数，根据建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范附录D知本地区地面粗糙度属B类，风压高度变化系数取匕=1.25。%风荷载体型系数，考虑满堂支架四周悬挂密目式安全立网时，%=1.3"=1.3父0.8=1.04,其中Q为密目式安全立网挡风系数，取0.8。贝U。k=0.7NZNS切0=0.7父1.25父1.04M0.35=0.4095KN/m。kZS0相关内力检算如下：风荷载产生内力计算简图如下：pppppp贝U=0.91.2k-0.91.20.4095-0.4423KN

18、h1.2-v0.4423=0.5897KNLx0.9h2LX2.Lx,1.220.920.90.4095=0.7371KN支架最大步数为5步，则最不利立杆所受风荷载产生内力为:QF=5v=50.5897=2.95KN根据建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范，最外侧立杆组合风荷载时单根立杆轴向力：Q-17.16122.95-20.1112:二Q：=30KN满足要求！综上所知：支架立杆检算合格。四、I14工字钢分配梁检算根据支架最不利情况对I14工字钢进行检算，将工字钢受力分段进行简化，腹板下贝雷梁跨度为0.3m,底板下贝雷梁跨度为1m翼缘板下贝雷梁跨度为1.6m。工字钢每个节段上方钢管立杆受力情

19、况如下图所示：1.1腹板下工字钢节段检算将该节段工字钢受力转化为线布荷载：q=39.423=394.2KN/m0.3按照单跨等距连续梁进行计算，计算模型如下：查路桥施工计算手册计算可得:34I14工子钢参数：W=102cmIx=712sml23942032最大弯矩：Mmax=ql=4.43KNm则最大弯应力：二M-4/3-43.43MPa：二LJ-170MPaW10210ql394.20.3取大男力：Vmax=59.13KN22日上一3V359.131最大男应力：.max=ax=7.92MPa三Ll=85MPa2bh20.080.14最大挠度:fmax45ql384EI_345394.2100

20、.33842.11011712100.3=0.028mm:=0.75mm4001.2底板下工字钢节段检算将该节段工字钢受力转化为线布荷载：q=24.364=97.44KN/m1按照单跨等距连续梁进行计算，计算模型如下：q=£.44KN/1查路桥施工计算手册计算可得:I14工字钢参数：W=102cm3x=712cm222最大弯矩：Mmax=q-=.-12.18KNmmax88则最大弯应力：二-=M=12.18市=119.41MPa<lcl-170MPaW10210最大剪力：Vmax=更=97.441=48.72KN22日上一上上3Vmax348.72.最大男应力：.max=3ax

21、=6.53MPa<.I-85MPa2bh20.080.14最大挠度：fmax5ql4384EI34597.44101C1cL118:0.849mm:二=2.5mm3842.110712104001.3翼缘板下工字钢节段检算将该节段工字钢受力转化为线布荷载：q=32.18KN/m1.6按照单跨等距连续梁进行计算，计算模型如下：查路桥施工计算手册计算可得:34I14工字钢参数：W=102cm3x=712sm最大弯矩：Mmaxql2832.181.628F0.3KNm-10-则最大弯应力:10.310210-6=100.98MPa：L-.1-170MPaql32.181.6最大男力：Vmax-

22、=25.74KN最大剪应力：max=3Vmax=一325.74=3.45MPaI,I-85MPa2bh20.080.14434最大挠度:,5ql532.18101.61.6,fmax118=1.837mm：=4mm384EI3842.110712103400综上所述：I14工字钢分配梁检算合格!五、贝雷梁检算以边跨侧为例计算。边跨梁体混凝土总方量约为821n3;所以边跨总荷载为：q=(8212648122)1.21.4(2.522)4812=32239KN（按照长48m宽12m受力面积计算其他荷载总值）边跨混凝土自重主要集中在底腹板位置，具下安放了6排贝雷梁，每排又由3片组成,按4跨均匀承受荷

23、载计算；所以单排单片单跨贝雷梁所承受的压力为:32239634=447.76KN贝雷梁下方钢管支柱纵桥向最大间距为9.5m考虑到贝雷梁本身的连续性，将压力转化为线布荷载：q=a=7/6=47.13KN/m9.59.5此处贝雷梁按单跨等距连续梁进行检算，其计算模型如下：查路桥施工计算手册计算可得:2_2最大弯矩：Mmaxql47.139.5i=531.69KNm二Lm1-788.2KNm-11-ql47.139.5.1最大男力：Vmax=士=223.87KNI-245KN22最大挠度：福547.139.543842.1101150099410'9500=4.75mm:二=23.75mm4

24、00贝雷梁检算合格!六、145a工字钢分配梁检算以边跨侧为例进行计算。由于贝雷梁均靠近钢管立柱放置，因此，I45a工字钢承受的抗弯力矩较小，只对其进行抗压应力检算即可；根据前面计算可知,边跨侧总荷载值为32440KN按照最不利情况考虑，仅考虑中间3排钢管立柱受力，则单片I45a工字钢所承受的压力为：q'=32生0=1082KN532303q'108210b=q=丁=106.1MPa可=170MPaA10210I45a工字钢检算合格！七、钢管立柱检算以边跨侧为例进行计算。钢管立柱所承受的总荷载值为:q=821m26M1.2+2父1.2父48父12+6.5父1.4M48M12=32

25、440KN；按最不利情况对其进行检算，仅考虑中间3排钢管立柱受力，则每一根钢管立柱所承受的压力：P=3244O5+3+2=1082KN钢管柱验算：采用外径47.8cm,壁厚1cm的无缝钢管，其相关特性如下：截面积：A=3.14(078)2-3.14(058)2=0.015m222计算长度(取0.7系数)：l=17父0.7=11.9m0.47820.45炉回转半径i=-2-=0.1664l119,一则长细比入=-=-=72,查表得小=0.765i0.166钢管立柱竖向压应力值-12-P108210g=72MPa<o=170m0.765=130MPaA0.015钢管立柱检算合格!八、地基承载

26、力检算以边跨侧为例进行计算桥址范围内地层由第四系全新统冲积层、第四系上更新统冲积层组成，局部表面覆第四系全新统人工堆积层，地基处理层土质主要为粉土、粉质粘土；同时考虑到该地区冬季最大冻土深度将达到0.5m,采用C20钢筋混凝土条形基础截面如下图所示:一个边跨侧立柱钢管的总重量约为：F1=17X50X108.5=922KN单个钢筋混凝土条形基础重量为：F2=5X13.8X26=1794KN则单个条形基础地基所承受的压力F=(32440+922)/5+1794=8466.4KN所以条形基础下地基承载力要求为：6=F/A=8466.4/4/13.8=153KPa因此，在钢筋混凝土条形基础浇筑前，应对

27、地基面进行人工夯实处理，并要求经检测后地基承载力不小于该计算值。九、跨京沪线贝雷梁检算跨京沪线贝雷梁考虑承受D段所有荷载，D段总荷载值为：q=540261.221.237126.51.43712-21954KN在既有京沪线上部搭设的贝雷梁共计24排，考虑靠近中间的19排承受了D段所有荷载，则单排单片贝雷梁所承受的压力为:-13-q19321954193=385.16KN贝雷梁跨度为15.5m考虑到贝雷梁本身的连续性将压力转化为线布荷载：q=誓WKN/m此处贝雷梁按单跨等距连续梁进行检算，其计算模型如下:vv1-vvv1-1,vv'frvivvvi'v','：h,

28、查路桥施工计算手册计算可得:最大弯矩:Mmaxqi224.8515.52一8=746.28KNm：二1M.1-788.2KNmql24.8515.5.i最大男力：Vmax-=192.59KNJT-245KN22最大挠度:5ql4384EI_4524.8515.53842.1101150099410,=17.75mm:15500400=38.75mm贝雷梁检算合格！十、跨京沪线I45a工字钢分配梁检算考虑靠近中间10根钢管立柱承受D段所有荷载，同时考虑1.2倍不均匀系数；则单排工字钢受力：q'二生3二6586KN2222考虑到工字钢本身的连续性，将压力转化为线布荷载：q''=型=183KN3636按照单跨等距连续梁进行计算，计算模型如下：查路桥施工计算手册计算可得:-14-34I45a工字钢参数：W=143(fcmIx=3224Stm最大弯矩：Mmaxql218332=205.88KNmM205.88则最大弯应力：二-=一=6=143.97MPa:二I-.1-170MPaW143010-6ql1833取大男力：Vmax=274.5KN22最大剪应力：max=3V吧=3274.5=6.1MPa<I.1-85MPa2bh20.150.45最大挠度:43