现浇箱梁跨亭路施工门洞计算

现浇箱梁跨亭路施工门洞计算一、跨亭路路支架布置形式本标段现浇箱梁在第四联跨越亭路，亭路现有车道为机非混行车道，施609I50钢管脚手架〔3.0mm，在跨现有亭路位置设左右各设5.21cmI36bI50b的纵向工字钢，工字钢上布设碗扣架，，碗扣架在工字钢上横桥向腹板下承受60cm90cm1.260cm，90cm碗扣架上托布设具体布设如下图。1、支架顺桥向立杆间距布置为：30m：0.3×12+0.6×14+0.9×20=30m42m：0.3×4+0.6×12+0.9×28+0.6×12+0.3×4=42m2、支架横桥向立杆间距布置为：0.9×4+0.6×6+0.9×8+0.6×8+0.9×8+0.6×6+0.9×6+0.6×6+0.9×4=42.6m3、水平杆步距1.2m，在中腹板处加密为60cm。立杆、横杆承载性能

立杆〔m〕

横杆〔KN〕

允许均布荷载〔KN〕0.6400.94.5121.230123.571.8251.52.54.52.4201.82.032.4201.82.03二、荷载计算永久荷载的分项系数取1.2，可变荷载的分项系数取1.4.模板，支架和拱架设计计算的荷载组合模板构造名称拱等

计算强度用 计算刚度用〔4〕+〔7〕+〔8〕〔7〕+〔8〕模板、支架自重浇筑砼、钢筋、预应力筋等的重力，施工人员及施工设备、施工材料等荷载振捣砼产生的振动荷载浇筑砼对模板的侧压力砼入模时产生的水平方向和冲击荷载设于水中的支架所承受的水流压力、波浪力等荷载。其它可能产生的荷载1算。从图上可计算出该断面箱梁腹板处最大面积荷载为，一般底板处荷载为，翼板处荷载为。2q=2.5KN/m223q=2.0KN/m234q=2.0KN/m245、模板荷载：内模〔包括支撑架〕q=1.2KN/m25-1

=1.2KN/m25-2底模〔包括纵横方木〕q=0.8KN/m25-3〔9-5=4m〕6、q=4×3.84×10/1000/0.9×0.6=0.29KN/m26三、碗扣支架体系受力计算1、计算断面边侧腹板位置，最大分布力为：Q=〔q1-2+q5-1+q5-2+q5-3+q6〕×1.2+〔q2+q3+q4〕×1.4=〔23.7+1.2+1.2+0.8+0.29〕×1.2+〔2.5+2.0+2.0〕×1.4=41.728KN/m2单根立杆计算1.2m〔横桥向在前〕单根立杆受力为：N=0.6×0.9×41.728=22.53KN＜【N】=30KN;支架立杆稳定性验算此，可以轴心受压的单根立杆作为代表进展验算。48mm。壁厚3.5mm3mmA3205N/mm2。A=4.24×102mm，I=10.78×104mm4,回转半径i=15.95mm，验算位置横杆步距1.2m，验算位置处长细比：λ=120/1.595=75.24＜[λ]=150，取λ=80查表得：跨中中腹板处轴心受压纵向弯曲系数=0.715=205Mpa验算部位边腹板处[N]=0.715×424×205=62147.8N=62.15KNN=25.954KN〔见前受力验算〕：22.53KN=N≤[N]=62.15KN稳定性系数：跨中侧腹板处：n=[N]/N=62.15/22.53=2.76＞1.3结论：支架立杆的稳定性满足要求。模板验算0.30.3围内的线荷载〔涂塑板质量较轻可不计，应为砼重量应取砼自重、模板自重、人机荷载及倾倒、振捣砼产生的荷载，计算公式如下Q1=〔q1-2+q5-1+q5-2+q5-3〕×1.2+〔q2+q3+q4〕×1.4=41.38总荷载为12.414KN/mMmax=ql2/8=12.414×0.32/8=0.14KNm应力验算σ=Mmax／Wx=0.14×1000/(0.3×0.0152)/6=12.44MPa<20MPa挠度验算δ=ql4/128EI=1.04<2mm横向水平方木承载力计算60cm。作用在方木上的均布荷载为：q=41.728×0.6/3=8.35kN/m承受10×9cm方木，所以：净截面抵抗矩W=bh2/6=10×81/6=166.7cm3;毛截面惯性矩I=bh3/12=10×729/12=607.5cm4;依据路桥施工计算手册：σ=qL2/10w=8.35×103×0.92/10/1.667×10-4=4.06MPa＜[σ]=12Mpa②抗弯刚度：由矩形简支梁挠度计算公式得：E=0.09×105Mpa； I=bh3/12=6.08×10-6m4f=qL4/150EI=12.414×103×0.64/(150×6.08×10-6×0.09×1011〕max=0.196mm＜[f]=1.5m〔[f]=L/400结论：10×9cm纵向方木梁承载力计算〔或10#工字钢〕115*15cm横向方木传递到纵向方木的线荷载为q=0.9*41.728=37.555KN，最大弯矩为：Mmax=0.1qL4=0.1×37.555×0.9×0.9=3.042kN·m15×10cm截面惯性矩I=bh3/12=10×153/12=2812.5cm4＜[σ=12Mpa强度满足要求；②抗弯刚度：由矩形简支梁挠度计算公式得：E=0.09×105Mpa；f=0.677qL4/100EI=0.667×37.555×0.94/(100×1.25×10-5×0.09×1011〕max=1.46mm＜[f]=2.25m〔[f]=L/400结论：15×10cmW=49cm3;I=245cm4;弹性模量：E=2.11×105MPa＜[σ=205Mpa强度满足要求；②抗弯刚度：由矩形简支梁挠度计算公式得：E=2.1×105Mpa； I=2.45×10-6m4f=0.677qL4/100EI=0.667×37.555×0.94/(100×2.45×10-6×2.1×1011〕max=0.32mm＜[f]=2.25m〔[f]=L/400结论：10#工字钢布置符合要求。2、计算断面中腹板受力验算Q=〔q1-5+q5-1+q5-2+q5-3+q6〕×1.2+〔q2+q3+q4〕×1.4=〔37.6+1.2+1.2+0.8+0.29〕×1.2+〔2.5+2.0+2.0〕×1.4=58.408KN/m2单根立杆计算0.6m〔横桥向在前〕单根立杆受力为：N=0.6×0.9×58.408=31.54KN＜【N】=40KN;横向水平方木承载力计算60cm。作用在方木上的均布荷载为：q=58.408×0.6/3=11.68kN/m承受10×9cm方木，所以：净截面抵抗矩W=bh2/6=10×81/6=166.7cm3;毛截面惯性矩I=bh3/12=10×729/12=607.5cm4;依据路桥施工计算手册：①弯曲强度：σ=qL2/10w=11.68×103×0.92/10/1.667×10-4=5.66MPa＜σ]=12Mpa②抗弯刚度：由矩形简支梁挠度计算公式得：E=0.09×105Mpa； I=bh3/12=6.08×10-6m4f=qL4/150EI=17.42×103×0.64/(150×6.08×10-6×0.09×1011〕max=0.275mm＜[f]=1.5m〔[f]=L/400结论：10×9cm〔5〕纵向方木梁承载力计算〔10#工字钢〕90cm3最大弯矩为：Mmax=0.1qL4=0.1×35.045×0.94=2.299kN·m15×10cm截面惯性矩I=bh3/12=10×153/12=2812.5cm4σ=Mmax/w=2.299×103/375×10-6=6.13MPa＜[σ]=12Mpa强度满足要求；②抗弯刚度：由矩形简支梁挠度计算公式得：E=0.09×105Mpa；f=0.677qL4/100EI=0.677×35.045×0.94/(100×2.812×10-5×0.09×1011〕max=0.615mm＜[f]=2.25m〔[f]=L/400结论：15×10cmW=49cm3;I=245cm4;弹性模量：E=2.11×105MPa[σ=205Mpa强度满足要求；②抗弯刚度：由矩形简支梁挠度计算公式得：E=2.1×105Mpa； I=2.45×10-6m4f=0.677qL4/100EI=0.677×35.045×0.94/(100×2.45×10-6×2.1×1011〕max=0.302mm＜[f]=2.25m〔[f]=L/400结论：10#工字钢布置符合要求。3、计算断面底板一般断面处受力验算Q=〔q1-3+q5-1+q5-2+q5-3+q6〕×1.2+〔q2+q3+q4〕×1.4=〔7.3+1.2+1.2+0.8+0.29〕×1.2+〔2.5+2.0+2.0〕×1.4=22.05KN/m2单根立杆计算0.9m×0.9m，1.2m〔横桥向在前〕单根立杆受力为：N=0.9×0.9×22.05=17.86KN＜【N】=30KN;横向水平方木承载力计算90cm。作用在方木上的均布荷载为：q=22.05×0.9/3=6.62kN/m承受10×9cm方木，所以：净截面抵抗矩W=bh2/6=10×81/6=166.7cm3;毛截面惯性矩I=bh3/12=10×729/12=607.5cm4;依据路桥施工计算手册：σ=qL2/10w=6.62×103×0.92/10/1.667×10-4=3.22MPa＜[σ]=12Mpa②抗弯刚度：由矩形简支梁挠度计算公式得：E=0.09×105Mpa； I=bh3/12=6.08×10-6m4f=qL4/150EI=6.62×103×0.64/(150×6.08×10-6×0.09×1011〕max=0.105mm＜[f]=1.5m〔[f]=L/400结论：10×9cm纵向方木梁承载力计算〔或10#工字钢〕大弯矩为：Mmax=0.1qL4=0.1×19.845×0.94=1.302kN·m15×10cm截面惯性矩I=bh3/12=10×153/12=2812.5cm4＜[σ=12Mpa强度满足要求；②抗弯刚度：由矩形简支梁挠度计算公式得：E=0.09×105Mpa；f=0.677qL4/100EI=0.677×19.845×0.94/(100×2.812×10-5×0.09×1011〕max=0.348mm＜[f]=2.25m〔[f]=L/400结论：15×10cmW=49cm3;I=245cm4;弹性模量：E=2.11×105MPa[σ=205Mpa强度满足要求；②抗弯刚度：由矩形简支梁挠度计算公式得：E=2.1×105Mpa； I=2.45×10-6m4f=0.677qL4/100EI=0.677×19.845×0.94/(100×2.45×10-6×2.1×1011〕max=0.173mm＜[f]=2.25m〔[f]=L/400结论：10#工字钢布置符合要求。4、计算断面翼板位置处受力验算Q=〔q1-1+q5-1+q5-2+q5-3+q6〕×1.2+〔q2+q3+q4〕×1.4=〔7.8+1.2+1.2+0.8+0.29〕×1.2+〔2.5+2.0+2.0〕×1.4=22.65KN/m2单根立杆计算1.2m〔横桥向在前〕单根立杆受力为：N=1.2×0.9×22.65=24.46KN＜【N】=30KN;横向水平方木承载力计算横向立杆间距按120cm计，所以，方木计算长度为120cm。作用在方木上的均布荷载为：q=22.65×1.2/3=9.06kN/m承受10×9cm方木，所以：净截面抵抗矩W=bh2/6=10×81/6=166.7cm3;毛截面惯性矩I=bh3/12=10×729/12=607.5cm4;依据路桥施工计算手册：σ=qL2/10w=9.06×103×0.92/10/1.667×10-4=4.4MPaσ]=12Mpa②抗弯刚度：由矩形简支梁挠度计算公式得：E=0.09×105Mpa； I=bh3/12=6.08×10-6m4f=qL4/150EI=9.06×103×1.24/(150×6.08×10-6×0.09×1011〕max=0.2mm＜[f]=3m〔[f]=L/400结论：10×9cm纵向方木梁承载力计算〔或10#工字钢〕大弯矩为：Mmax=0.1qL4=0.1×20.383×0.94=1.377kN·m15×10cm截面惯性矩I=bh3/12=10×153/12=2812.5cm4σ=Mmax/w=2.299×103/375×10-6=6.13MPa＜[σ]=12Mpa强度满足要求；②抗弯刚度：由矩形简支梁挠度计算公式得：E=0.09×105Mpa；f=0.677qL4/100EI=0.677×20.383×0.94/(100×2.812×10-5×0.09×1011〕max=0.358mm＜[f]=2.25m〔[f]=L/400结论：15×10cmW=49cm3;I=245cm4;弹性模量：E=2.11×105MPa＜[σ=205Mpa强度满足要求；②抗弯刚度：由矩形简支梁挠度计算公式得：E=2.1×105Mpa； I=2.45×10-6m4f=0.677qL4/100EI=0.677×20.383×0.94/(100×2.45×10-6×2.1×1011〕max=0.176mm＜[f]=2.25m〔[f]=L/400结论：10#工字钢布置符合要求。四、跨门洞段受力验算梁段在跨越既有亭路时，按原有道路设计为机非混行车道，打算承受钢支60cm，80cmC305mm钢板，钢板上部与600mm的钢管支墩焊接，支墩上部用8mm钢板封口，上部布设I50b扣架一一对应，〔一〕I50b1I50b从上图看，纵向工字钢为二等跨连续梁，为简化计算，将碗扣架传来的集中为均布荷载，查路桥施工计算手册：MMmax=0.125ql2X跨中最大弯矩f=0.521×ql4/100EI跨中最大剪力Qmax=0.625ql中支点的最大反力F=1.25ql从上部碗扣架下托传来的单根立杆压力为22.53KN,碗扣架纵向立杆间距0.922.53KN/0.9=25.03KN/m。I50b101.46kg/m=1.01KN/m。截面抵抗矩W=1942.2cm3;截面惯性矩I=48556cm4;E=2.1×105MPa=1146.6cm3,i=19.38cm.x xMmax=0.125ql2=0.125×26.04×62=117.18KN·mσ=Mmax/W=117.18×103/1942.2×10-6=60.33Mpa＜145Mpa弯剪应力τ=QmaxSx/dI=0.625×26.04×103×6×1.1466×10-3/4.8556×10-4×0.014=16.47Mpa＜85Mpa刚度验算×ql4/100EI=0.521×26.04×103×64/100×2.1×1011×48556×1-8=1.72mm＜[f]=15mm〔[f]=L/400，符合要求支座反力：中支点的最大反力F=1.25ql=195.3F=0.375ql=58.592I50b从上图看，纵向工字钢为二等跨连续梁，为简化计算，将碗扣架传来的集中为均布荷载，查路桥施工计算手册：MMmax=0.125ql2X跨中最大弯矩f=0.521×ql4/100EI跨中最大剪力Qmax=0.625ql中支点的最大反力F=1.25ql从上部碗扣架下托传来的单根立杆压力为31.54KN,碗扣架纵向立杆间距0.931.54KN/0.9=35.04KN/m。I50b101.46kg/m=1.01KN/m。截面抵抗矩W=1942.2cm3;截面惯性矩I=48556cm4;E=2.1×105MPa=1146.6cm3,i=19.38cm.x xMmax=0.125ql2=0.125×36.05×62=162.225KN·mσ=Mmax/W=162.225×103/1942.2×10-6=83.53Mpa＜145Mpa弯剪应力τ=QmaxSx/dI=0.625×36.05×103×6×1.1466×10-3/4.8556×10-4×0.014=22.8Mpa＜85Mpa刚度验算×ql4/100EI=0.521×36.05×103×64/100×2.1×1011×48556×1-8=2.39mm＜[f]=15mm〔[f]=L/400，符合要求F=0.375ql=81.113I50b从上图看，纵向工字钢为二等跨连续梁，为简化计算，将碗扣架传来的集中为均布荷载，查路桥施工计算手册：MMmax=0.125ql2X跨中最大弯矩f=0.521×ql4/100EI跨中最大剪力Qmax=0.625ql中支点的最大反力F=1.25ql从上部碗扣架下托传来的单根立杆压力为17.86KN,碗扣架纵向立杆间距0.917.86KN/0.9=19.84KN/m。I50b101.46kg/m=1.01KN/m。截面抵抗矩W=1942.2cm3;截面惯性矩I=48556cm4;E=2.1×105MPaMmax=0.125ql2=0.125×20.85×62=93.83KN·mσ=Mmax/W=93.83×103/1942.2×10-6=48.3Mpa＜145Mpa弯剪应力τ=QmaxS/dI=0.625×20.85×103×6×1.1466×10-3/4.8556×10-4x×0.014=13.19Mpa＜85Mpa刚度验算×ql4/100EI=0.521×20.85×103×64/100×2.1×1011×48556×1-8=1.38mm＜[f]=15mm〔[f]=L/400，符合要求F=0.375ql=46.914I50b从上图看，纵向工字钢为二等跨连续梁，为简化计算，将碗扣架传来的集中为均布荷载，查路桥施工计算手册：MMmax=0.125ql2X跨中最大弯矩f=0.521×ql4/100EI跨中最大剪力Qmax=0.625ql中支点的最大反力F=1.25ql从上部碗扣架下托传来的单根立杆压力为24.46KN,碗扣架纵向立杆间距0.924.46KN/0.9=27.18KN/m。I50b101.46kg/m=1.01KN/m。截面抵抗矩W=1942.2cm3;截面惯性矩I=48556cm4;弹性模量：E=2.1×105MPaMmax=0.125ql2=0.125×28.19×62=126.86KN·mσ=Mmax/W=126.86×103/1942.2×10-6=65.32Mpa＜145Mpa弯剪应力τ=QmaxS/dI=0.625×28.19×103×6×1.1466×10-3/4.8556×10-4x×0.014=17.83Mpa＜85Mpa刚度验算×ql4/100EI=0.521×28.19×103×64/100×2.1×1011×48556×1-8=1.87mm＜[f]=15mm〔[f]=L/400，符合要求F=0.375ql=63.43〔二〕横向工字钢验算钢、支墩强度、刚度能到达验算要求，则其它排工字钢也能到达要求。均布荷载，同时对工字钢重量进展累加，最终终受力构造如下图跨度号跨顶总荷跨度号跨顶总荷载跨度米重总荷载KNmKN/MKN/M最大弯矩力弯剪应最大挠支座反力 度 力MPAMPAmKN1-2396.882.401.57166.94)120.2065.2727.260.0010200.332-3359.392.101.57172.7195.2151.7024.670.0006181.353-4359.672.401.57151.43109.0359.2124.720.0009181.724-5445.31