北边现浇支架计算书

路桥集团第二公路工程局RBG.SECONDHIGHWAYENGINEERINGBUREAU路桥集团第二公路工程局RBG.SECONDHIGHWAYENGINEERINGBUREAU陕西省西安市丈八东路262号电话真7页主桥边跨混凝土箱梁现浇支架设计说明主桥边跨混凝土箱梁现浇支架设计说明一、设计范围鄂东大桥主1～5号墩箱梁支架设计二、设计依据及相关规范1、《湖北鄂东长江公路大桥施工招标图纸文件》2、《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）3、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024-85）4、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）5、《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041--2000)三、设计荷载1、箱梁自重：按26kN/m3进行计算；2、模板支架：按3.5kN/m2进行计算；3、施工人员、机具荷载标准值：2.5kN/m2;4、振捣混凝土荷载标准值：2.0kN/m2;5、设计水位：选取20年一遇最高水位+24.05m；6、单位面积上的风荷载：其中：(30m高处基准风压),(30m高处空气重力密度)分配梁及钢管桩自重由模型直接计入。7、分配梁及钢管桩自重：由模型直接计入。四、设计工况及荷载组合鄂东大桥主1～5号墩箱梁分四阶段进行施工。根据箱梁施工工艺流程及支架的布置形式，选着钢管支架跨径最大的主5#墩处支架进行计算，计算工况为混凝土浇注阶段。荷载组合为：混凝土荷载+模板、支架荷载+人员、机具荷载+振捣混凝土荷载+风荷载+流水力+结构自重五、现浇支架结构说明支架采用混凝土桩基础，桩顶部设小型承台，用钢管桩与承台埋件连接，钢管桩顶用型钢2HN700×300做承重梁，再以贝雷片作为纵向主梁。贝雷片顶铺设型钢下分配梁工40B，然后铺设上分配梁小型钢I12.6和底模，调试模板标高，完成支架搭设。为了方便支架拆除，可以在贝雷片底部放置千斤顶或者沙筒。箱梁施工完成后，起顶贝雷片，接长箱梁支撑钢管，完成支架转换。支架结构图见图1。图1现浇支架结构布置图主桥边跨混凝土箱梁现浇支架设计计算书主桥边跨混凝土箱梁现浇支架设计计算书一、结构计算分析1、上分配梁的计算（1）截面选取选取如图2所示截面荷载进行计算，是偏安全的。（2）分配梁布置分配梁I12.6工字钢横向布置，纵向间距为：在横隔板底部为0.25m（如图1），其余为0.375m（如图2）。图1横隔板位置截面示意图图2标准截面示意图（3）截面荷载计算钢筋混凝土容重26kN/m3；底模板、内模支架按3.5kN/m2计；侧模按2.5kN/m2计；工人员、机具荷载标准值2.5kN/m2。贝雷片横桥向间距标准区：1.5m，隔板底：0.9m。（4）计算各控制截面荷载，分配梁Ⅰ12.6间距0.25m，对图1截面：对图2截面：图3顶层分配梁计算计算模型图4支反力最大反力43.83KN图5弯矩（最大5.55KN）图6剪力（最大23.55KN）图7变形（最大0.018mm）竖向变形所以，顶层I12.6受力满足要求。按照最大均布荷载计算，均能满足受力要求。在标准截面下分配梁的间距为37.5cm。所以能满足受力要求。2、下分配梁的计算（1）荷载取值及荷载组合混凝土荷载：根据箱梁断面形式及支架的结构形式，将箱梁断面自重分配于上分配梁上。其分配形式如图8。按下分配梁的布置间距1.5m为混凝土的取值宽度。混凝土自重按26kN/m3进行计算，同时考虑1.2的超载系数。图8混凝土受力分配模板支架：按3.5×1.5=5.25kN/m进行计算；施工人员、机具荷载标准值：2.5×1.5=3.75kN/m;振捣混凝土荷载标准值：2.0×1.5=3kN/m;荷载组合为：混凝土荷载+模板支架+施工人员、机具荷载+振捣混凝土荷载+结构自重（2）计算模型根据以上结构形式，确定下分配梁的计算模型如下：图9计算模型（3）计算结果利用SAP2000程序计算得结果如下：图10弯矩图图11剪力图图12变形图通过以上计算得到，最大弯矩为M=58.48kNm，最大剪力为V=98.5kN，最大变形为1.2mm。上分配梁选择工40b型钢，其截面面积为A=94.11cm2，截面模量为W=1140cm3，则计算得型钢弯应力为σ=M/W=58.48/1140=51.3MPa<145MPa满足要求。计算得型钢剪应力为τ=V/A=98.5/94.11=10.5MPa<85MPa满足要求。3、贝雷片的计算（1）计算荷载及计算模型贝雷片的作用力为以上下分配梁计算所得支座反力，其计算模型如下：图13贝雷片计算计算模型（2）计算结果利用SAP2000程序计算得结果如下：图14弯矩图图15剪力图通过以上计算得到，两组一排贝雷片的最大弯矩为M=2255.2kNm，最大剪力为V=797.94kN，变形为13.7mm;三组一排的贝雷片的最大弯矩为M=2718.43kNm，最大剪力为V=961.84kN，变形为11mm。根据以上计算结果，两组一排贝雷片采用型钢对其进行加强，其容许弯矩为M=3375kNm>2255.2kNm，容许剪力为V=847.4kN>797.94kN；在中间两排桩顶每排布置5组贝雷片，其容许弯矩为M=3941kNm>2718.43kNm，容许剪力为V=1055.8kN>961.84kN。满足要求。4、钢管支架的计算（1）计算荷载及计算模型钢管桩的桩顶作用力即为贝雷片的支座反力。采用SAP2000程序对现浇支架进行建模计算，其计算模型如下：图16钢管桩支架架计算模型型（2）计算结果经计算分析，得得出结果如如下：图17轴力图图18弯矩图图19剪力图图20变形图对计算结果统计计如下：表1计算结果统计表表结构名称规格最大轴力(kNN)最大弯矩(kNNm)最大剪力(kNNm)轴应力(MPaa)弯矩应力(MPPa)组合应力(MPPa)允许弯拉应力((MPa))允许剪应力(MMPa)承重梁2HN700××300232.232190.6772178.1554.9190.2195.120346.2平联2[40B14.238.111.850.920.421.32030.7平联φ42.6cmδδ10mmm65.231.639.95.023.828.82030.8立柱钢管φ102cmδ110mm2702.7393.1234.485.349.5134.82037.4立柱钢管φ122cmδ112mm3656.7738.5250.696.264.7161.02036.6查《钢结构设计计规范》知知，钢结构构的允许弯弯矩应力为为145MMPa。临时结结构的容许许应力可提提高1.4，即其容容许应力为为203MMPa。结算得结构的最最大变形为为15.44mm。通过以上的计算算知，得出直径径为1.002m的钢管桩最大大支座反力力为F=22702..7kN，得出出直径为11.22mm的钢管桩桩最大支座座反力为FF=36556.7kkN。5、混凝土桩的承载载力计算选择钻孔编号330处的地质质情况进行行桩的入土土深度的计计算。其地地质情况见见下表所示示：表2地质情况汇汇总表顶面标高（m）底面标高（m）土层厚度（m）极限摩阻（KPPa）桩端承载力（KKPa）亚粘土16.94.912.035140细砂4.9-5.110.040150亚粘土-5.1-7.12.045180细砂-7.1-21.2714.1750200卵石-21.27-27.86.53200600泥质粉砂岩-27.8-45.9418.141601000按设计要求，砂砂桩入岩22m，直径径为1.00m的桩的的单桩承载载力为：P=1/2×[[π×1.00×（12×335+100×40++2×455+14..17×550+6..53×2200+22×1600）+π×1.00×1.00/4×11000]]=54889.1kkN直径为1.0mm的桩的的的作用力为为N=27702.77+π×1×11/4×446.7××25=33619..7kN<<P=54489.11kN，直径为1.2mm的桩的单单桩承载力力为：P=1/2×[[π×1.22×（12×335+100×40++2×455+14..17×550+6..53×2200+22×1600）+π×1.22×1.22/4×11000]]=66881.2kkN直径为1.2mm的桩的的的作用力为为N=3656..7+π×1.22×1.22/4×446.7××25=44977..1kN<<P=66681.22kN，故桩的入土深度度满足要求求。二、结论通过以上计算知知，上分配配梁的最大