下横梁支架设计计算书

索塔下横梁支架设计计算书索塔下横梁支架设计计算书-19-目录HYPERLINK\l"_Toc415168878"1计算依据-1-HYPERLINK\l"_Toc415168879"2工程概况-1-HYPERLINK\l"_Toc415168880"3现浇梁支架概况-1-HYPERLINK\l"_Toc415168881"3.1现浇梁支架方案综述-1-HYPERLINK\l"_Toc415168882"3.2现浇梁支架布置形式-2-HYPERLINK\l"_Toc415168883"4设计参数及材料强度-3-HYPERLINK\l"_Toc415168884"4.1设计参数-3-HYPERLINK\l"_Toc415168885"4.2材料设计强度-3-HYPERLINK\l"_Toc415168886"5支架系统设计计算-4-HYPERLINK\l"_Toc415168887"5.1荷载分析-4-HYPERLINK\l"_Toc415168888"5.1.1截面1、2之间工字钢荷载-4-HYPERLINK\l"_Toc415168889"5.1.2截面2、3之间工字钢荷载-5-HYPERLINK\l"_Toc415168890"5.1.3截面3、4之间工字钢荷载-5-HYPERLINK\l"_Toc415168891"5.1.4截面4、4之间工字钢荷载-6-HYPERLINK\l"_Toc415168892"5.2整体模型-8-HYPERLINK\l"_Toc415168893"5.3支架体系整体变形-8-HYPERLINK\l"_Toc415168894"5.4纵向分配梁受力分析-9-HYPERLINK\l"_Toc415168895"5.5主桁架上弦杆受力分析-10-HYPERLINK\l"_Toc415168896"5.6主桁架腹杆受力分析-10-HYPERLINK\l"_Toc415168897"5.7主桁架下弦杆受力分析-11-HYPERLINK\l"_Toc415168898"5.8承重横梁受力分析-11-HYPERLINK\l"_Toc415168899"5.9钢管承重支架受力分析-12-HYPERLINK\l"_Toc415168900"5.10支架系统基础计算-13-索塔下横梁支架设计计算书1计算依据⑴《XX黄河公路大桥施工图》；⑵《钢结构设计规范》（GB500017-2003）；⑶《MidasCivil2012》；⑷《路桥施工计算手册》（人民交通出版社编）；⑸《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（HYPERLINK"/link?url=XII7pkXTcSgmQLi1cfX4ULJhd_OLhcjDMfeq5fWjP78TEDA5s25JjovaiOchIXIFBmz8YtqU8QBDwhKHrByG7sdhEw_i6IuRLfCLB5DkXiS"JTJ025-86）。2工程概况索塔下横梁设在主梁下方，下横梁顶标高48.73m，底部距承台顶18.1m，横梁采用单箱单室截面，预应力混凝土结构。横梁长37m，宽7.5m，高5m，顶底板壁厚为0.8m，腹板壁厚为1m。横梁内布置34束25Φ15.24钢绞线，所有预应力锚固点均设在塔柱外侧，采用深埋孔工艺，预应力管道采用塑料波纹管、真空压浆工艺。下横梁断面图如下图所示。图2-1下横梁纵断面图图2-2下横梁跨中横断面图3现浇梁支架概况3.1现浇梁支架方案综述下横梁采用钢管支架系统现浇施工，塔柱与横梁异步施工，即先施工塔柱过横梁，然后再进行横梁施工。下横梁分两次进行浇筑，第一次浇筑3.7m,浇筑至标高47.43m处，第二次浇筑剩余方量混凝土。3.2现浇梁支架布置形式支架模板均为6mm厚优质钢模板。模板下横桥向设置[8的槽钢，间距300mm，纵桥向设置双拼[16a的槽钢，实心段间距500mm，横桥向倒角段间距500～1000mm，横桥向直线段间距1000mm。支撑立柱为φ530mm(t=10mm)钢管，单排间距1.2m～2.35m设置5根，共两排，钢管之间由φ219mm(t=6mm)钢管连接，钢管立柱顶部布置有纵、横梁，纵、横梁采用HW400×400型钢，钢管立柱顶部纵梁上布置间距1.2m～2.35m的横桥向主桁架，其上为上述纵、横分配梁及模板。下横梁现浇支架布置形式如下图所示。图3-1下横梁支架纵向布置图图3-2下横梁支架横向布置图4设计参数及材料强度4.1设计参数材料设计参数如下表4.1-1所示。表4.1-1材料设计参数及用途序号材料规格材质容重（kN/mm3）用途1钢模板6mmQ23578.5现浇模板2槽钢[8Q23578.5纵向分配梁3槽钢2[16aQ23578.5横向分配梁4H钢HW400Q23578.5主桁架弦杆、桩桩顶纵、横横梁5H钢HW250Q23578.5主桁架腹杆6工字钢I25aQ23578.5主桁架腹杆7钢管530×10mmmQ23578.5支撑立柱8钢管219×6mmmQ23578.5立柱平联9钢筋28mmQ23578.5预埋板预埋钢筋筋4.2材料设计强度材料强度参数如下表4.2-1所示。表4.2-1钢材设计强度值（N/mm2）钢材抗拉、抗压、抗抗弯抗剪承压型号厚度或直径(mmm)Q235≤16215125325＞16-40205120＞40-60200115Q345≤16310180400＞16-40295170说明：设计强度度按《《钢钢结构设计计规范》（GB500017--20033）取值。5支架系统设计计算5.1荷载分析支架系统采用Midas2012有限元软件进行模拟，荷载包括：模板自重、梁体混凝土自重、施工荷载、倾倒混凝土产生的冲击荷载、振捣混凝土产生的荷载。对下横梁进行荷载等效模拟计算，横桥向进行截面，如下图5.1-1所示：图5.1-1下横梁计算截面划分图各截面及其分区面积如下图5.1-2所示：（单位m2）图5.1-2截面分区及其面积图5.1.1截面1、2之间横向分配梁荷载⑴混凝土自重⑵施工荷载、混凝土倾倒荷载、混凝土振捣荷载⑶钢模板及槽钢自重截面1、2之间共有4根双拼槽钢共同受力，单根双拼槽钢所受均布荷载为：5.1.2截面2、3之间横向分配梁荷载⑴混凝土自重⑵施工荷载、混凝土倾倒荷载、混凝土振捣荷载⑶钢模板及槽钢自重截面2、3之间共有7根双拼槽钢共同受力，单根双拼槽钢所受均布荷载为：5.1.3截面3、4之间横向分配梁荷载腹板处⑴混凝土自重⑵施工荷载、混凝土倾倒荷载、混凝土振捣荷载⑶钢模板及槽钢自重截面3、4之间共有2根双拼槽钢共同受力，单根双拼槽钢腹板处所受均布荷载为：倒角处⑴混凝土自重⑵施工荷载、混凝土倾倒荷载、混凝土振捣荷载⑶钢模板及槽钢自重截面3、4之间共有2根双拼槽钢共同受力，单根双拼槽钢倒角处所受均布荷载为：底板处⑴混凝土自重⑵施工荷载、混凝土倾倒荷载、混凝土振捣荷载⑶钢模板及槽钢自重截面3、4之间共有2根双拼槽钢共同受力，单根双拼槽钢底板处所受均布荷载为：5.1.4截面面4、4之间横向分分配梁荷载载1腹板处⑴混凝土自重⑵施工荷载、混凝凝土倾倒荷荷载、混凝凝土振捣荷荷载⑶钢模板及槽钢自自重截面4、4之间共有25根根双拼槽钢钢共同受力力，单根双双拼槽钢腹腹板处所受受均布荷载载为：2倒角处⑴混凝土自重⑵施工荷载、混凝凝土倾倒荷荷载、混凝凝土振捣荷荷载⑶钢模板及槽钢自自重截面4、4之间共有25根根双拼槽钢钢共同受力力，单根双双拼槽钢倒倒角处所受受均布荷载载为：3底板处⑴混凝土自重⑵施工荷载、混凝凝土倾倒荷荷载、混凝凝土振捣荷荷载⑶钢模板及槽钢自自重截面4、4之间共有25根根双拼槽钢钢共同受力力，单根双双拼槽钢底底板处所受受均布荷载载为：通过计算分区荷荷载，加载载至对应受受力的2[[16a双双拼槽钢分分配梁上，软件中模拟如下图所示：图5.1-3整体受力力示意图5.2整体模型型支架系统结构有有限元模型型由主桁架系统统、上部纵桥向分配配梁、下部钢管立立柱顶纵横横梁、钢管管支撑系统统组成，模模型如下图图所示：图5.2-1整体模型型图5.3支架体系系整体变形形支架整体变形如如下图5.3--1所示。图5.3-1支架整体体变形图5.4纵桥向分分配梁计算算分析纵桥向分配梁组合应应力、剪应应力、位移移变形如下下图所示。图5.4-1纵桥向分配梁梁组合应力力图由上图可知，最最大组合应应力：，满满足要求。图5.4-2纵桥向分配梁梁剪应力图图由上图可知，最最大剪应力力：，满足足要求。图5.4-3纵桥桥向分配梁梁位移变形形图由上图可知，最最大变形值值为37.881mm，但是模模型中纵桥桥向分配梁梁与主桁架架上弦杆的的连接方式式采用的是是“弹性连接-刚性”，软件分分析时纵桥桥向分配梁梁会随主桁桁架上弦杆杆协调变形形，主桁架架上弦杆最最大变形37.881mm（见5.5主桁架上上弦杆计算算分析），综上考虑，纵桥向分配梁位移变形满足要求。5.5主桁架上上弦杆计算算分析主桁上弦杆组合合应力、剪剪应力、位位移变形如如下图所示示。图5.5-1主桁架上上弦杆组合合应力图由上图可知，最最大组合应应力：，满满足要求。图5.5-2主桁架上上弦杆剪应应力图由上图可知，最最大剪应力力：，满足足要求。图5.5-3主桁桁架上弦杆杆位移变形形图由上图可知，最最大变形值值：，满足足要求。5.6主桁架腹腹杆计算分析主桁腹杆组合应应力、剪应应力如下图图所示。图5.6-1主桁架腹腹杆组合应应力图由上图可知，最最大组合应应力：，满满足要求。图5.6-2主桁桁架腹杆剪剪应力图由上图可知，最最大剪应力力：，满足足要求。5.7主桁架下下弦杆计算算分析主桁下弦杆组合合应力、剪剪应力、位位移变形如如下图所示示。图5.7-1主桁架下下弦杆组合合应力图由上图可知，最最大组合应应力：，满满足要求。图5.7-2主桁桁架下弦杆杆剪应力图图由上图可知，最最大剪应力力：，满足足要求。图5.7-3主桁桁架下弦杆杆位移变形形图由上图可知，最最大变形值值：，满足足要求。5.8钢管立柱柱纵梁计算分析钢管立柱纵梁组组合应力、剪剪应力、位位移变形如如下图所示示。图5.8-1钢管立柱柱纵梁组合合应力图由上图可知，最最大组合应应力：，满满足要求。图5.8-2钢管管立柱纵梁梁剪应力图由上图可知，最最大剪应力力：，满足足要求。图5.8-2钢管管立柱纵梁梁位移变形形图由上图可知，最最大变形值值：，满足足要求。5.9钢管承重重支架计算算分析钢管承重支架组组合应力、轴轴应力如下下图所示。图5.9-1钢管承重重支架组合合应力图图5.9-2钢管管承重支架架轴应力图图最大应力立柱回回转半径，最大自由由长度按11800mmm考虑，长细细比为：，查表得：：。故最大组合应力力：，满足足强度要求求。故最大轴应力：：，满足稳稳定性要求求。5.10支架系系统基础计计算分析支架系统采用基基础采用预预埋钢板形形式，钢板板尺寸为7700mmm×700mm，支架反反力如下图图所示。5.10-1支架最大大反力图根据MidasCCivill计算结果果，单根钢钢管所需最最大支承力力为7911.6kN。承台混混凝土标号号C30，混凝土土设计强度度为14.33Mpa。，强度满足要求求。5.11模板计计算分析模板与其下横桥桥向分配梁梁布置关系系如下图所所示：图5.11-1模模板纵桥向向计算划分分间距图1、2截面之间的模板板为最不利利受力状态态，对其进进行计算分分析，1、2截面之间间的钢模板板组合应力力如下图所所示。图5.