钢筋砼箱梁门型支架设计方案

跨xx通道特大桥箱梁跨越道路门型支架设计方案编制：复核：xxx局集团第四工程有限公司巴新铁路工程XXX标项目经理部2010年5月跨xx通道特大桥通行门洞方案跨xx通道特大桥通行门洞（见图），横梁采用I45a工字钢梁，墩柱采用钢管搭设，立杆间距30厘米×30厘米，横杆竖向步距60厘米，支墩两侧立面按斜向45度设剪刀撑。边支墩立杆下采用1.3米宽80厘米高C20砼条形基础，中支墩立杆下采用1.5米宽100厘米高C20砼条形基础。通道出入口设1m×1m×1m防撞墩及减速带。通道出入口上部搭设双层安全防护棚，防护棚悬挑出出口1.5米。1、施工步骤为：1）测量人员放出支墩基础轮廓线及防撞墩轮廓线，将老路面凿毛，立模板浇筑C20砼基础及防撞墩，在基础中预埋φ48mm0.6m长钢管,外露0.3m，边支墩钢管间距0.7m×1.2m，中支墩钢管间距1.0m×1.2m。2）在C20砼基础上弹线布置支墩立杆底座，搭设支墩。支墩搭设完毕后，将预埋短钢管和支墩立杆用横钢管顺桥向连接，增加支墩根部的稳定性。3)边支墩处将1.1米20×20cm方木顺桥向放置于可调顶托上，中支墩处将1.4米20×20cm方木顺桥向放置于可调顶托上,可调顶托按箱梁底面标高预留调动范围。4)在边支墩短方木上横桥向放置4根20×20cm方木、中支墩短方木上横桥向放置4根20×20cm方木,方木间用扒钉连接。5)将I45a工字钢梁吊装到位，用∠75×75×6角钢横向连接增加工字钢整体的稳定性。6)I45a工字钢纵梁以上结构与满堂红支架类同，在I45a工字钢梁上布置WDJ碗扣式多功能脚手架（横隔梁处纵向间距加密为60厘米），箱梁底脚手架高度为0.9米，翼板底脚手架高度为2.4米，脚手架立杆与I45a工字钢梁点焊连接。7)通道出入口搭设安全防护棚，设道路指示牌和夜间警示灯。8)通道内吊顶棚并安装照明设施。防撞墩、预埋短钢管外露部分涂反光漆。2、门型支架纵梁检算2.1荷载计算及取值：荷载类型：①箱梁砼荷载为r—钢筋混凝土比重25KN/m3，浇筑混凝土时冲击系数按1.2考虑，计算时混凝土比重按30KN/m3；②内外模板、施工人员及设备荷载为2.0KN/㎡；③传力层方木荷载为0.5KN/㎡；④纵梁自重荷载计算为：0.8KN/m；⑤支架自重为3KN/㎡；⑥箱体部位箱梁自重荷载计算：按照本桥箱梁施工图设计，门型支架所承受的最大荷载对应的梁高为2.5米，取此截面为计算截面（详见计算截面图）。箱梁部位：Q1=34.7KN/m2翼板部位：Q2=12.2KN/m22.2纵梁截面几何特征和力学性能数据：I45a工钢：截面面积：A=102cm2惯性矩I=32200cm4截面系数W=1430cm3弹性模量E=2.1×105N/mm2强度容许值[δ]=215N/mm22.3支架纵梁检算：2.3.1线性荷载计算：1）箱梁部位单根纵梁承受线性荷载：∑q1=[(34.7+2+0.5)×1.5]×0.6+0.8=34.28KN/m2）翼板处单根纵梁承受线性荷载：∑q2=[(12.2+2+0.5)×1.5]×0.9+0.8=20.65KN/m2.3.2纵梁强度检算：按简支均布荷载检算纵梁截面应力：1）箱梁部位：M=qL2/8=1/8×34.28×6.42=175.5KN.mδ=M/W=175.5×106/(1430×103)=123N/mm2<[δ]=215N/mm2，检算通过。2）翼板部位：M=qL2/8=1/8×20.65×6.42=105.7KN.mδ=M/W=105.7×106/(1430×103)=74N/mm2<[δ]=215N/mm2，检算通过。2.3.3纵梁挠度检算（简支均布荷载）：1）箱梁部位：f=5/384×qL4/EI=5/384×34.28×64004/(2.1×105×32200×104)=11.1mm<6400/400mm检算通过。2）翼板部位：f=5/384×qL4/EI=5/384×20.65×64004/(2.1×105×32200×104)=6.7mm<6400/400mm检算通过。2.4支架横梁检算：2.4.1线性荷载计算：1）单根方木横梁承受最大线性荷载：∑q1=[(34.7+2+0.5)×1.5+(16×14.2×0.8)/(3.8×14)×1.5]×6.4=[55.8+5.13]×6.4=390KN/m2）松木最低抗弯强度值fm为13N/mm；弹性模量E为9000N/mm；方木截面为200mm×200mm，跨距l为600mm；线荷载q为390N/mm（安全系数为1.5），按简支梁受力进行计算。2.4.2横梁强度检算：按简支均布荷载检算纵梁截面应力：方木截面抵抗矩W=bh2/6=5×200×2002/6=6666666.7mm3；弯矩M=ql2/8=390×6002/8=17550000N.mm；抗弯承截能力δ=M/W=2.63N/m㎡＜13N/m㎡.检算通过。2.4.3横梁挠度检算（简支均布荷载）：截面惯性矩I=bh3/12=5×200×2003/12=666666666.7mm4；挠度f=5ql4/（384EI）=5×390×6004/(384×9000×666666666.7)=0.11mm＜1.5mm.检算通过。3立柱检算：3.1支架立杆承载力检算荷载为（34.7+2.0+0.5+3+(16×14.2×0.8)/(3.8×14)）×1.5=65.4KN/㎡（安全系数为1.5），支架间距为0.3m×0.6m，单根立杆受力N为65.4×0.3×0.6=11.772KN=1.2t<[N]=4t（钢管支架步距0.6m时，按单根立杆容许承载力[N]=4t），检算通过。3.2支架压杆稳定性验算支架水平横杆步距0.6m，立杆钢管外径D=48㎜，内径d=41㎜，壁厚q=3.5㎜，自由长度=600㎜稳定性计算公式如下：σ=N/(φA)≤f其中，N--作用在立柱上的轴力σ--立柱受压应力计算值；fc--立柱抗压强度设计值140Mpa；A--立柱截面的计算面积A=π(R2-r2)=489mm2；φ--轴心受压构件的稳定系数,由长细比λ=μl/i结果确定；轴心受压稳定系数按下式计算：μ—计算长度系数，按两端铰接考虑，取1；I—截面惯性矩，I=π（D4-d4）/64= 121867mm4；i--立杆的回转半径，i=