现浇箱梁贝雷架+钢管桩模架计算书

1、.* 高速公路南连接线 * 标段A2#桥第五联箱梁钢管桩模架计算书* 公路工程公司* 高速公路南连接线 * 标项目经理部2010年 8月 26日. 专业资料 .目录一、工程概况1二、荷载计算2三、构件计算31、底模板32、中孔肋木计算43、中孔楞木计算54、中孔贝雷梁计算95、中孔主横梁计算.116、中孔立柱计算127、边孔肋木计算148、边孔贝雷梁计算159、边孔主横梁计算.1710、边孔立柱计算18四、结论21.专业资料 .A2 桥第五联（跨M、 F 线）现浇箱梁模板支架计算一、工程概况A2 桥第五联跨越M、F 线，为三孔连续刚构桥。 跨径组合为 35+45+35m。箱梁在 15#、18#

2、墩处为简支，第16#、17#墩处墩梁固结。箱梁底宽8m，顶宽 12m( 两侧翼缘悬挑各2m)。横截面为单箱双室。箱梁为变高梁，跨中梁高 1.8m, 根部梁高 3m。固结墩顶横隔板厚2m，简支墩顶横隔板厚1.5m。箱梁纵向梁底为直线与 R143.20m 的圆曲线组合，中孔梁顶中部为 6m直线段，边孔近 15#、18#墩处有 15.45m 直线段。箱梁腹板垂直，厚 50cm。梁底与地面最大高差 17.05m。设计分为 A、B、C 三个节段现浇， C50砼数量 453.9+459+236.9 m3 。A2 桥第五联纵断面图墩位断面图.专业资料 .跨中断面图端支点断面图墩中线断面图二、荷载计算1、现浇

3、砼的荷载偏安全地假定所有砼荷载仅由底板均摊，荷载分项系数1.2, 砼容重26KN/m3 。.专业资料 .则 p1（ 453.9+459+236.9 ）× 26×1.2 ÷（ 35+45+35）÷ 8 38.9932KN/m22、施工人员料机具堆放p2, 荷载分项系数 1.4计算模板、肋木时取2.5 ×1.4=3.5Kpa计算支承肋木的梁时取1.5 ×1.4=2.1Kpa计算立柱时取1×1.4=1.4Kpa3、振捣砼荷载 p3=2×1.4=2.8Kpa ，分项系数 1.44、芯模自重 p4=2.1 ×1.2

4、=2.52Kpa ，分项系数 1.2以上参数取值见建筑施工碗扣式脚手架安全技术规JGJ166-2008第和路桥施工计算手册第八章模板工程周水兴等编著三、 构件计算1、 底模板底模用 1.5cm 厚竹胶板一等品，弹性模量取 9×103MPa，抗弯强度 80Mpa，抗弯剪强度取 1.9MPa。密度为 8.5KN/m3，换算为每 m2 板重并计入 1.2 分项系数后为 0.153KN/m2 。作用在模板上均布荷载：P=38.9932+3.5+2.8+2.52+0.153=47.9662KN/m 2，肋木用 0.08 ×0.08m 马尾松，肋木间距 0.36m，板的计算跨径取净跨

5、28cm加板厚 1.5cm 则为 29.5cm。按三等跨连接梁模式取1m板宽计算.专业资料 . 弯矩： Mmax0.1 ×47.9662 ×0.295 20.4174 KN·m1 0.0152-5 3W=3.75 ×10 mb M 0.4174 5 11.13 MPa 80MPa，满足要求！W3.75 10剪力： Qmax 0.6 ×47.9662 ×0.295 8.49 KN对于矩形截面，最大剪应力在中和轴处1.5Qb(宽）（高）故 1.5 8.49 0.85MPa 1.9MPa，满足要求！1 0.015 挠度：考虑调整系数0.85

6、 ×1 后（见木结构设计规条）E=0.85×1×9×103Mpa=7.65×106 KN/m2I 10.01532.8125 ×10-7 m412挠度计算荷载 38.9932+2.52+0.153 41.6662KN/ m2f max0.677 × ql 4MPa100EI0.67741.66620.29541007.651062.81251070.001m=0.36 0.001m，满足要求！4002、 中孔肋木计算.专业资料 .横梁间距 75cm,故肋木计算跨径 l 75cm，肋木为截面0.08 ×0.08m 松

7、木（也可同边孔一样，采用0.08 ×0.1m，增加数量不多，但可做到规格一34致，简化施工），肋木容重为 6KN/m，弹性模量为 10 MPa，抗弯强度 13Mpa，抗弯剪强度 1.9Mpa。作用在每 m长肋木上均布荷载P47.9662 ×0.36 ×1+0.08 ×0.08 ×1×6×1.2=17.3139 KN/m按三等跨连续梁模式计算（计算图同上） mmax0.1 ×17.2848 ×0.75 20.972 KN ·mW 0.080.082 5.12 104（m）366 0.972 610

8、 3 11.4 MPa 13MPa满足要求！5.1210 4 剪力： Qmax0.6 ×17.3139 ×0.75 7.79 KN 1.57.7910 3 1.8 MPa 1.9MPa满足要求！0.080.08 挠度：荷载： P41.6662×0.36 ×1+0.08 ×0.08 ×1×6×1.2 15.0459 KN/mf max0.677 × 15.8908 0.754= 0.677 15.04590.75412100EI1000.85 10 74.09610 50.0011m 0.75 0.0019

9、m满足要求！400计入调整系数0.85 ×1 后，E=0.85×1×10 4 Mpa=0.85×10 7 KN/m2I 0.08 0.083 4.096 105m412123、 中孔楞木计算楞木采用截面为18×18cm的马尾松，因贝雷梁上顶托间距为75cm，.专业资料 .所以楞木间距为75cm。按最不利的单跨简支梁时行验算，验算如下：楞木所受间距为36cm肋木传递的集中荷载为：钢筋砼： g1=38.9932×0.36 ×0.75=10.528KN底模板： g2=0.153 ×0.36 ×0.75=0.04

10、1KN肋木： g3=0.08 ×0.08 ×0.75 ×6=0.029KN楞木： g4=0.18 ×0.18 ×0.36 ×6=0.070KN芯模： g5=2.1KN人员机具： p1=1.5 ×0.36 ×0.75=0.405KN振捣砼： p2=2.0 ×0.36 ×0.75=0.54KN综上得，设计荷载：P1=10.528+(0.041+0.+0.070+2.1)×1.2+(0.405+0.54)×1.4=13.216+1.323=14.539KN标准荷载：P2=10.52

11、8+(0.041+0.+0.070+2.1)×1.2=13.216KN采用 Midas 软件进行计算：1) 建模按边跨跨径最大的三跨连续梁建模，肋木的集中荷载间距为36cm，支点间距分为 142cm、150cm、95cm，梁截面为 18×18cm，弹性模量 E=8500Mpa。节点坐标表单位 mm节点号X 坐标节点号X 坐标节点号X 坐标1081440329205360918001332406720102160143600710801125204387021420122880.专业资料 .6666666666611111111111222222222223333333333

12、311111111111-1567289101112313144恒载受力图单位 :N33333333333222222222223333333333311111111111-1567289101112313144活载受力图单位 :N2) 力计算9999999999933333333333555555555554444444444411111111111-283063382313767192849273474515 -77267289111231314 410-9794-5266-15311-19805-24333-38872剪力图单位： N.专业资料 .99999999999333333333

13、33555555555554444444444411111111111-1.61.30.90.60.40.2-0.0-0.2-0.5-0.7-0.9-1.1-1.8剪应力图 单位： Mpa剪应力： 1.538872 1.8 MPa 1.9MPa满足要求！1801809999999999933333333333555555555554444444444411111111111-8789994-8789994-8012553-5730084-5730084-437716715672891012313144112503587551203257900254273220 4273220250358757

14、90025弯矩图单位： N.mm9999999999933333333333555555555554444444444411111111111-6.05.76.04.44.42.62.6-4.5-5.9-9.0-8.2-5.9-9.0弯应力：3) 刚度计算弯应力图单位： Mpa6M687899949.0 MPa 13MPa满足要求！bh2180 1802.专业资料 .66666616166111266212231321133211121322113-223-133-1331-11-11-0.00-.0.00.0-0.1-0.20.0-0.4-0.0-1.0-0.6-0.8-0.6-1.2变形图

15、 单位： mm刚度： f max1.2mm 1420 3.5mm满足要求！4004、 中孔贝雷梁计算贝雷梁用单层单片，跨径3 跨 15m，中跨的贝雷片横向布置如下图。跨中贝雷梁布置断面.专业资料 .最大间距 100cm,贝雷自重 1KN/m,贝雷梁顶以上单位面积荷载为：钢筋砼： g1=（197.4+170.17 ）/2/8=22.97KN/m 2底模板： g2=0.015 ×8.5=0.128KN/m2肋木： g3= 1×0.08 ×0.08 ×1×6=0.107KN/m20.36楞木： g4= 1×0.18 ×0.18 &

16、#215;1×6=0.259KN/m20.75芯模： g5=1.5KN/m2人员机具： p1=1.5 KN/m2振捣砼： p2=2.0KN/m2综上得，设计荷载：P1=（22.97+0.128+0.107+0.259+1.5)×1.2+(1.5+2.0)×1.4=24.96 ×1.2+3.5 ×1.4=34.85KN/m2标准荷载：P2=(22.97+0.128+0.107+0.259+1.5)×1.2=24.96 ×1.2=29.95KN/m2各跨贝雷梁间分离简支，故按简支梁模式计算，以底宽8 米进行贝雷片排数布置计算。

17、按弯矩布置贝雷排数：n8P1l 234.858 152788.58788.59.9 取 n=108 按剪力布置贝雷排数：.专业资料 .n8P1l34.85 8 15取 n=9245.228.52245.2 按挠度布置贝雷排数：fmax 58 P2 l 458 29.95 154384EI384 2.110825050010 80.3m582贝雷： E2.1 ×10 MPa=2.1×10 KN/m-8 4I 250500×10 mnf max0.3815 0.0375400根据以上最大值进行贝雷布置，即按设计应布置10 排，实行布置12排。满足要求！5、 中孔主横梁

18、计算贝雷梁简支于主横梁上， 主横梁用 2 根 I32a 并排置于钢管桩上。 钢管桩间距 2.2m，故主横梁计算跨径为2.2m。按 3 等跨连续梁模式计算。632I32a 截面模量 W=692.202×10m，I :S27.458×10m，腹板厚XX-840.0095m，I X11075.525 ×10m，单位重 0.527KN/m。贝雷梁荷载传递到每m主横梁上平均荷载q=34.85 ×15/2+2 ×0.527 ×1.2=262.64KN/m弯距 Mmax=0.1 ×262.64 ×2.2 2max M max 1

19、27.1210 691.8MPa 215MPaW2 692.202满足要求！剪力Qmax =0.6 ×262.64 ×2.2=157.58 KN.专业资料 .=157.58=30.2Mpa =125Mpa,满足要求！27.45810 29.510 32挠度：挠度计算时贝雷传递荷载=15 ×29.95=224.625KN, 加在每m2主横梁上平均荷载q=(224.625+2 ×0.527) ×1.2=270.81KN/mf max0.677270.812.241002.110811075.52510 820.0009 m 2.2 =0.0055m

20、，满足要求！4006、 中孔立柱计算钢管立柱间距2.2m, 单排共 6 根，计算立柱时施工人员、料机具堆放荷载取 1.4Kpa。主横梁以上的总体单位面积荷载：P1=（22.97+0.128+0.107+0.259+1.5+12 × 1/8) ×1.2+1.4 ×1.4=26.46 ×1.2+1.4 ×1.4=33.712KN/m2立柱顶承受最大压力P=1.1× 15 × 33.712 ×2.2+2×0.527 ×1.2 ×2.2=614.655KN2立柱用外径 32.5cm，壁厚 0.

21、6cm 的钢管桩，桩底用钢板密封，钢管周长 u× 0.325m1.021018m钢管自重 0.47202KN/m钢管底面积 A d20.32520.08295768m244钢管截面积 = (0.32520.3132 )=6.013008339×10 3 m24钢管桩在地面上最大高度16.48 m.专业资料 .以下用中孔的ZK443#钻孔地质资料计算钢管打入土中深度地质结构为：ZK443#钻孔地质资料地层名称地层厚地基承载力标准值摩阻力标准值（ m）qrk （ KPa）qik （ KPa）耕埴土0.630淤泥4.4025粉质粘土 I L=0.473.3220050砂土状强风化

22、凝灰熔岩2.6800080碎块状强风化凝灰熔岩23.09000105根据公路桥涵地基与基础设计规 （ JTG D63-2007）公式计算单桩轴向受压容许承载力：Ra1 (u2ni l i qikr Ap qrk )i1经估算桩入土深度在11m左右，则桩底标高 -7m，桩底进入碎块状强风化凝灰熔岩层。钢管桩轴向承载力计算表项目名称详谦互通箱梁支架桥梁名称A2- 第五联墩台号A2-17桩长孔口标高 (m)地面标 桩顶标 桩底标基桩直径桩周长qrk(m)高 (m)高 (m)高(m)(m)透水性r r q rk(m)(kPa)11.1444-7.10.3251.透水性土1.1080008800.0土层

23、层底承载标 i土层摩擦力土q ik桩侧摩阻是否考虑桩尖处土层特性准值YES层序标高 r厚度层厚(kPa)力(kN)土极限承载力(kPa)1耕埴土3.4800.60.60.6305.51桩顶反力 (kN)615.02淤泥-1500.74.44.42539.31持力土层其他土层.专业资料 .项目名称详谦互通箱梁支架桥梁名称A2- 第五联墩台号A2-173粉质粘土 I L =0.47-4.322000.73.33.35058.96桩底支承力 (kN)3654砂土状强风化凝灰熔岩-6.950001.12.62.6105153.31桩自由长度 (m)0.0005碎块状强风化凝灰熔岩-29.980001.

24、1231E-0410511.79桩容重 (kN/m3)166中风化凝灰熔岩-35.990001.16105桩土容重差 (kN)14.7反力合计 (kN)630计算结果单桩承载力 Ra(kN)634计算结果满足要求，承载力富裕4kN，桩侧摩阻力所占比例42.4% ，桩端承载力力所占比例57.6%，承载力富裕百分比0.7%。稳定计算：按两端铰支轴心受压件模式计算回转半径 i D 2d 20.32520.31320.1128034796m44在钢管中部夹焊两根 14a槽钢，则计算长度为 16.48/2=8.24m8.2473.04740.1128034796 0.7713 615 0.7713615

25、10 3A6.013008339 133MPa =215MPa，满足要求！立柱布置为2.5+3×2.2+2.5m，边立柱距翼缘板边缘0.2m。实际布置须根据荷载分布情况及下方T 梁位置作适当调整。7、 边孔肋木计算贝雷梁间距90cm,故肋木计算跨径l 90cm，肋木为截面0.08 ×0.1m34松木，肋木容重为 6KN/m，弹性模量为 10 MPa，抗弯强度 13Mpa，抗弯剪强度 1.9Mpa，.专业资料 .作用在每 m长肋木上均布荷载 47.9662 ×0.36 ×1+0.08 ×0.1 ×1×6× 1.2=1

26、7.3254 KN/m按三等跨连续梁模式计算 mmax0.1 ×17.3254 ×0.9 21.4034 KN-mW 0.08281040.1 （m）366 1.403446 10.53 MPa 13MPa 满足要求！810 剪力： Qmax0.6 ×17.3254×0.9 9.3557 KN 1.5 9.3557 1.75 MPa 1.9MPa,满足要求！0.080.1 挠度：荷载 41.6662 ×0.36 ×1 +0.08 ×0.1 ×1×6×1.2 15.0574 KN/mf 0.677

27、 ×15.05740.94=0.67715.05740.9412max100EI1000.85 1078 1050.0011m 0.9 0.0023m，满足要求！400计入调整系数0.85 ×1 后，E=0.85×1×10 4 Mpa=0.85×10 7 KN/m23 8105I 0.08 0.1m412128、 边孔贝雷梁计算贝雷梁用单层单片， 跨径 3 跨 12m，单跨共布置 16 排，平均间距 0.8m，贝雷自重 1KN/m,计算贝雷梁时，施工人员、料机具堆放荷载按2.1Kpa 计算。.专业资料 .作用在贝雷上均布荷载=（38.9932+

28、2.1+2.8+2.52+0.153）×0.8+ 每 m贝雷自重 +分配给每 m贝雷肋木重 37.253 +1 ×1.2 +1 ×0.08 ×0.1 ×0.360.9 ×6×1.2 38.505 KN/m各跨贝雷梁间分离简支，故按简支梁模式计算.专业资料 . 弯距 Mmax ql 2 38.505122693 KN·mM = 788.5KN ·m，满足88要求！ 剪力 Qmax 12÷2×38.505 231 KN<Q = 245.2KN ，满足要求！挠度计算计算均布荷载（38.

29、9932+2.52+0.153 ）× 0.8+1 × 1.2+ 1 ×0.080.36× 0.1 ×0.9 ×6×1.2 34.677 KN/m4f max 5ql384EI534.67712 42.110825050010 83840.017m 120.03m, 满足要求！400582贝雷 E2.1 ×10 MPa2.1 ×10 KN/m-84I 250500×10 m9、 边孔主横梁计算贝雷梁简支于主横梁上。 主横梁用 1 根 I32a 置于钢管桩上， 钢管桩间距 2.3m，故主横梁计算跨径

30、为2.3m。按 3 等跨连续梁模式计算。I32a 截面模量 692.202×1063，I :S 27.458× 102m，腹板厚mXX-840.0095m，I X11075.525 ×10m ，单位重 0.527 KN/m贝雷传递荷载 =12 ×38.505=231.03 KN2加在每 m主横梁上平均荷载 =231.03 ÷0.8+2 ×0.527 ×1.2=290.1 KN/m弯距 M=0.1 ×290.1 ×2.32=153.5 KN ·mmax M max153.56110.9 MPa&l

31、t; 215MPa，满足max2W2692.20210要求！.专业资料 .按许用弯应力控制横梁支点的最大间距为：l max2W 2 692.20210 6215 103=3.2m0.1q0.1290.1剪力 Qmax =0.6 ×290.1 ×2.3=400.3 KN=400.110 3227.45810 20.0095=76.7Mpa =125Mpa，满足要求！按许用剪应力控制横梁支点的最大间距为：l max1252.3=3.75m76.7挠度：挠度计算时贝雷传递荷载=12 ×34.677 =208.1KN2加在每 m主横梁上平均荷载 =208.1 ÷

32、0.8+2 ×0.527 ×1.2=261.4f max0.677261.42.341002.110 811075.52510 820.0011 m 2.3 =0.0058m，满足要求！400按许用挠度控制横梁支点的最大间距为：l max2 100 2.1 10811075.525 10 80.01 =4.03m0.677261.4注：设最大间距为4m，则允许的最大挠度为40.01m400由以上计算可知， 横梁支点（即钢管柱）的局部最大间距可为3.2m!10、 边孔立柱计算A、 荷载计算钢管立柱间距 2.3m。计算立柱时施工人员、 料机具堆放荷载取1.4Kpa,作用在贝雷上

33、均布荷载=（38.9932+1.4+2.8+2.52+0.153）×0.9+ 每 m贝雷自重 +分配给每 m贝雷肋木重 41.2796+1 ×1.2+1×0.08 ×0.1 ×0.9 ×0.366×1.2 42.6236 KN/m.专业资料 .贝雷传递荷载 =12 ×42.6236 =255.7416 KN2加在每 m主横梁上平均荷载=255.7416 ÷0.9 +0.527 ×1.2=284.7897 KN/m立柱顶承受最大压力 =1.1 ×284.7897 ×2.3=720.518 K