支架力学计算资料

目录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"一、方案简介 1二、模板、支架分析 22.1、模板 22.2、横向方木 22.3、纵向承重型钢 22.4、支架 3\o"CurrentDocument"三、荷载分析 33.1、顶、底板荷载 33.2、腹板、横梁荷载 33.3、翼缘板荷载 33.4、风荷载 43.5、腹板侧向荷载 4四、竹胶板验算 44.1、底板下竹胶板验算 44.2、腹板、横梁下竹胶板验算 54.3、翼缘板下竹胶板验算 5五、方木验算 65.1、底板下方木验算 65.2、横梁下方木验算 65.3、腹板下方木验算 75.4、翼缘板下方木验算 7六、承重型钢验算 86.1、底板下承重型钢验算 86.2、腹板下承重型钢验算 96.3、翼缘板下承重型钢验算 9\o"CurrentDocument"七、支架承载力验算 107.1、支架局部承载力验算 107.2、支架整体承载力验算 10\o"CurrentDocument"八、支架稳定性验算 108.1、支架竖向稳定性验算 108.2、支架水平稳定性验算 11\o"CurrentDocument"九、地基承载力验算 13XX四标现浇箱梁跨XX高速支架门洞计算书―、方案简介本工程现浇箱梁共有四处需跨越XX高速进行施工，具体为：主线桥第六联第二、三跨（箱梁高1.6m）；C匝道第四联第一、二跨（箱梁高1・6m）；D匝道第五联第一、二跨（箱梁高1・6m）；天桥第二联第二、三孔（箱梁高1.4m）。为保证施工期间高速公路正常通车，此四处现浇箱梁均采用支架门洞方案进行施工，施工时将XX高速左右幅各布置成4m宽双车道形式。支架门洞布置图如下：■再熬？召芒萃■再熬？召芒萃-图1-1主线跨图1-1主线跨XX咼速支架门洞纵断面图-期鬲時架竹胶合桶-IQOiritilUOih方齐$齢工宇嗣lets綱WD.爲幻星支異-支恕Hi支架门洞以加密满堂支架作为承重墩，单墩支架顺桥向5排，间距30cm,横桥向间距60cm；顺桥向承重梁采用132a工字钢，底板下间距1.2m，腹板下间距0.6m,翼缘板下间距0.9m；承重型钢顶部沿横桥向铺设10X10cm方木，腹板及横梁下间距15cm,其余断面下间距30cm；方木上方铺设1・5cm厚竹胶板。翼缘板下支架布距为90cmx90cm。详细布置见附件图纸部分。本工程四处跨路门洞均采用相同的布置模式，由于主线桥跨路段与匝道跨路段除箱室个数不同外，其余包括箱梁高度、顶底板和翼缘板厚度均相同，同时天桥跨路段箱梁截面小于主线截面尺寸，因此，此计算书只对主线跨路支架门洞进行验算，若主线部分受力验算满足要求，则其余跨路部分同样满足。二、模板、支架分析2.1、模板箱梁外模和内模均采用 15mm的竹胶合板，允许应力12Mpa；2.2、 横向方木横向方木采用东北落叶松，截面尺寸1010cm。截面参数和材料力学性能指标如下：Wab2/6103/6166.67cm3；Iab3/12104/12833.3cm4；允许应力12Mpa。方木的力学性能指标按《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》中的A-3类木材并按湿材乘0.9的折减系数取值。2.3、 纵向承重型钢承重型钢采用材质为Q235的132a工字钢，其截面参数和力学性能指标如下：抗弯截面系数：W=692.2cm3；抗弯刚度： I=11075.5cm4；根据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》规定，钢材用于临时结构时容许应力可提高1.4，因此本方案Q235钢材容许应力取1.4x145=203MPa，容许剪应力取1.4x85=119MPa。

2.4、支架米用碗扣支架，碗扣支架钢官为©48mm、t=3・5mm、材质为A3钢，在按照竖向不距1.2m的情况下，单杆竖向承载力小于3t。三'荷载分析恒载：箱梁自重按照箱梁截面计算；模板、方木自重取1KN/m2；恒载分项系数1.2；活载：施工人员、机械荷载取2.5KN/m2;振捣及冲击荷载取3KN/m2；活载分项系数1・4。主线桥跨XX高速段1/2箱梁横断面图如下：cc：45(1moo45(1图2-1主线桥跨XX高速段1/2箱梁横断面图3・1、顶、底板荷载顶、底板横断面总面积2.153m2,宽度3.9m，则顶、底板平均高度为2.153/3.9=0・55m,顶、底板自重荷载为0.55X26=14・3KN/m2荷载组合：(14.3+1)X1.2+(2.5+3)X1.4=26・06KN/m2。3.2、 腹板、横梁荷载箱梁高度1.6m,贝U腹板、横梁自重荷载为1.6X26=41.6KN/m2荷载组合：(41.6+1)X1.2+(2.5+3)X1.4=58.8KN/m2。3.3、 翼缘板荷载翼缘板横断面面积0・7亦，宽度2m,则翼缘板高度为0.7/2=0・35m,翼缘板自重荷载为0.35X26=9・1KN/m2荷载组合：(9.1+1)X1.2+(2.5+3)X1.4=19・8KN/m2。3.4、风荷载根据《公路桥涵设计通用规范》 JTGD60-2004之4・3・7。风载计算公式：Fwh kikzkskqWdAwh式中Fwh:横向风荷载标准值（KN）；Wd:设计基本风压（KN/m2），经查询德州地区50年一遇最大风压为0・3Kpa；Awh:横向迎风面积（m2）。箱梁取箱梁迎风面积；支架取支架迎风面积的70%；Ki设计风速频率换算系数，米用1.0;K2风载体型系数，采用0.8；：忑风压咼度变化系数，取1.0；K4,地形、地理条件系数，取1.0;3.5、腹板侧向荷载腹板侧向荷载及侧模验算见《XX四标现浇箱梁满堂支架计算书》，此处不再详述。四、竹胶板验算4.1、底板下竹胶板验算底板下竹胶板铺设在间距30cm的横向方木上，为单向板受力模式，按照四等跨连续梁进行计算。取10mm板条作为计算对象：bh2 10152375mm36bh3 101532812.5mm1212E=6000Mpa

Mmax0.107ql 0.107(0.026062120)300 2509.6Nmmmax2509.66.7MpaV12Mpa,强度满足要求；375maxql4 0.02606103004 3000.632 100 0.632 0.7mm ----- 0.75mm100 10060002812.5 400EI刚度满足要求。4.2、腹板、横梁下竹胶板验算腹板、横梁下竹胶板铺设在间距15cm的横向方木上，为单向板受力模式，按照四等跨连续梁进行计算。取10mm板条作为计算对象：Mmax0.107ql 220.107(0.058810)150 1415.6NmmmaxM1415・63.8MpaV12Mpa，强度满足要求；W 375fmax0.632J] 0.632 °.°588101504 0.11mm100El qq-iq民 150 0375mm10060002812-5 4(00刚度满足要求。4.3、翼缘板下竹胶板验算翼缘板下为90x90cm满堂支架，纵向方木(10cmx15cm)放置于支架顶托上，横向方木(10cmx10cm)铺设在纵向方木上，间距30cm。竹胶板铺设在横向方木上，竹胶板为单向板受力模式，按照四等跨连续梁计算，取10mm板条作为计算对象:1906.7NmmMmax0.107ql 220.107(0.019810)3001906.7NmmM1906.7maxW3750.632maxEl求;M1906.7maxW3750.632maxEl求;0.01981030043000.6320.6mm10060002812.5400ql41005.1MpaV12Mpa，强度满足要刚度满足要求五、方木验算5.1、底板下方木验算底板下方木间距30cm，铺设在间距1.2m的132a工字钢上，按照四等跨连续梁计算:Wab2/6103/6166.67cm3；Iab3/12104/12833.3cm4；E=9000MpaMmax0.107ql 20.107(0.02606300)1200 21204597.4NmmMmaxW1204597.47.2Mpav 强度满足要求；16667012Mpa，ql4 0.02606300 12004 1200f0.632max0.632 1.37mm 3mm100EI 10090008333000 400刚度满足要求。5.2、横梁下方木验算横梁下方木间距15cm，铺设在间距1・2m的132a工字钢上，按照四等跨连续梁计算:Wab2/6103/6166.67cm3；Iab3/12104/12833.3cm4E=9000MpaMmax0.107ql 20.107(0.0588150)120021358985.6NmmM1358985.6maxMmax0.107ql 20.107(0.0588150)120021358985.6NmmM1358985.6max W166670—8.15Mpav12Mpa，强度满足要求;0.632maxql4而EI0.0588150120040.6321009000833300012001.54mm 3mm400刚度满足要求5.3、腹板下方木验算腹板下方木间距15cm，铺设在间距0.6m的132a工字钢上，按照四等跨连续梁计算:Wab2/6 103/6 166.67cm3；Iab3/12104/12833.3cm4；E=9000MpaMmax0.107ql 0.107(0.058815202)600 339746.4NmmmaxM339746.4 2Mpav12Mpa,强度满足要求;W166670maxql4 0.0588150600 4 6000.632 0.632 0.1mm 1.5mm1E0I0 10090008333000 400刚度满足要求。5.4、翼缘板下方木验算5.4.1、翼缘板下横向方木验算翼缘板下横向为10cmx10cm方木，间距30cm,铺设在间距90cm的三排纵向方木(10cmx15cm)上，按照二等跨连续梁计算：Wab/62 103/6 166.67cm3；Iab3/12 104/12833.3cm4；601425NmmE=9000Mpa601425NmmMmax0.125ql2 0.125(0.0198300)9002max601425166670max6014251666703.6Mpav12Mpa,强度满足要求;0.521max刚度满足要求ql0.521max刚度满足要求ql4EI…0.01983009000.521-100900083330000.27mm 2.25mm005.4.2、翼缘板下纵向方木验算翼缘板下纵向为10cmx15cm方木，放置在支架顶托上，共三排，纵向跨径O・9m，其中中间一排受力最大，由前边横向方木按照二等跨连续梁计算得中支点支反力系数 1.25,因此中间一排纵向方木受均布线荷载 qT・25x0.0198X900=22・3N/mm，按照四等跨连续梁计算：Wbh21001502 375000口吊366I匹I匹100150121228125000mm4E=9000Mpa0.10722.39002 1932741NmmM1932741maxW3750005.2Mpav12Mpa,M1932741maxW3750005.2Mpav12Mpa,强度满足要求;max0.6320.63222.390041009000281250000.37mm9004002.25mm刚度满足要求。六、承重型钢验算6.1、底板下承重型钢验算底板下承重型钢为I32a工字钢，横桥向间距1.2m,按照简支梁计算，跨径为两支撑墩净距4m：如下图所示:现浇箱梁q26.061.231.27KN/mW=692.2cm3;l=11075.5cm4;E=206000Mpaq9max31.274228-62.54KNmmaxmax6254000069220090.3Mpav203Mpa，强度满足要求;5ql5ql4max384El刚度满足要求。531.274000444.6mmv4000/400=10mm,6.2、腹板下承重型钢验算腹板下承重型钢为I32a工字钢，横桥向间距0.6m,按照简支梁计算，跨径为两支撑墩净距4m：q58.80.6 35.28KN/mql2235.284ql2235.284Mmax70.6KNmmaxMmax70600000maxMmax70600000101・2Mpav203Mpa，强度满足要求；W692200fmax5ql4fmax5ql4535.28400045.2mmv4000/400=10mm,刚度满足要求E13842060001107550006.3、翼缘板下承重型钢验算翼缘板下承重型钢间距与底板相同，但翼缘板荷载小于顶底板荷载，承重型钢受力更安全，因此翼缘板下承重型钢不予验算。七、 支架承载力验算7.1、 支架局部承载力验算翼缘板下共三排支架，横向间距90m,纵向跨径90cm,其中中间一排立杆受力最大，其受力来自于顶托上方纵向方木传递的支反力。由前边计算可知，翼缘板下纵向方木最大线荷载为22.3KN/m，则按照四等跨连续梁计算，单根立杆承受的最大支反力N=1.143X22.3X0.9=23KN=2・3tv3t,满足要求。腹板下考虑每道腹板重量由腹板下单排立杆承担，单墩单排立杆5根，承受5.6m长度（墩中心距）腹板重量，则腹板下每根立杆承载力0.451.65.62.6Nmax = 2-1tV3t，满足要求。5因此局部立杆最大荷载满足要求。7.2、 支架整体承载力验算由于支架布置较密，考虑方木和承重型钢分配作用，单墩整体承受荷载之和为5.6m长度（墩中心间距）箱梁整体重量。箱梁横截面总面积A=10・74m2单墩支架立杆总根数为m295145则单根立杆平均承受荷载N10.745.62.6 1.1tV3t,因此整体受力145满足要求。八、 支架稳定性验算8.1、支架竖向稳定性验算钢管直径，壁厚3.5mm,自由长度为1.2m，单根立杆最大竖向力为21KN。A=3.14X8X3.5=527.52mm2（T=21000/527.52=39・8MpaV203Mpa,故钢管桩强度满足要求。I=0.0491X4-d4)=0.0491X(484-414)=2.5X106mm4钢管桩横截面惯性半径：i=(l/A)0.5=(2.5X106/527.52)°.5=68.8mm钢管桩柔度：入=L/i=1200/68.8=17.4v入pV60,判定为绝对承压杆，不会出现竖向失稳情况，故竖向稳定性满足要求。8.2、支架水平稳定性验算水平稳定性考虑施工时风载影响，以单墩支架为计算对象，计算以下二种工况：工况一：混凝土浇筑过程中，风向为横桥向，此工况下单墩支架受力包括箱梁自重荷载、箱梁横桥向