过渡孔混凝土梁施工技术方案

过渡孔混凝土梁支架计算书1计算条件1.1工程概况哈尔滨市三环西线跨松花江大桥主桥为自锚式悬索桥，锚墩处加劲梁段长度为46m+21m，其截面为多箱多室变截面高度箱梁，锚墩顶部实心段长3m，高5.5m。1.2主要计算依据1．《哈尔滨市三环西线跨松花江大桥工程施工图设计》；2．《建筑施工扣件式脚手架安全技术规范》（JGJ166-2008）；3．《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）；4．《建筑地基基础设计规范》（GB

50007-2002）；5．《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；6．《木结构设计规范》（GB50005-2003）；7．《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）；8．《建筑施工计算手册》第二版。2支架结构受力计算由下横梁支架计算书可知，在竹胶板、方木及型钢分配梁计算中，施工荷载在局部范围内影响极小，可忽略不计，为安全考虑，计算时箱梁截面按偏大截面计，连续结构按简支计。作计算贝雷梁及以下结构时，施工荷载等对支架结构影响较大，具体按规范要求取值。2.1竹胶板计算竹胶板厚度为15mm，对腹板、底板及翼缘实心处分别进行计算。其中，l为方木间距，b为方木长度，h＝15mm为竹胶板厚度，竹胶板抗弯设计值=40，竹胶板抗剪设计值=3.4，预应力混凝土容重为26kN/m3。2.1.1荷载条件1）竹胶板重量：0.3kN/m²；2）混凝土重量：顶底板厚度均为0.6m，根部混凝土高度7m，混凝土容重26kN/m33）施工荷载：2.0kN/m²4）内模荷载：1.0kN/m²2.1.2抗弯计算1．箱梁根部（锚墩处）l＝0.4m时最大应力：=17.0<=40满足要求2．梁高5.5m实心段处，l＝0.2m：=19.4<=40满足要求2.1.3抗剪计算1．l＝0.4m最大剪应力：=0.42<=3.4满足要求2．l＝0.2m最大剪应力：=1.1<=3.4满足要求2.2木结构计算2.2.1荷载条件1）竹胶板与方木重量：0.5kN/m²；2）混凝土重量：顶底板厚度均为0.6m，根部混凝土高度7m，混凝土容重26kN/m33）施工荷载：2.0kN/m²4）内模荷载：1.0kN/m²2.2.2抗弯计算10x10cm方木在本结构中以抗弯控制，以下仅对方木抗弯进行受力计算，其中方木抗弯强度设计值=11。1.梁高5.5m实心处方木最大应力：=5.5<=11满足要求2.散索区实心处方木最大应力：=8.9<=11满足要求3.箱梁腹板方木最大应力：=3.3<=11满足要求4.箱梁根部底板方木最大应力：=7.2<=11满足要求5.翼缘处纵桥向方木最大应力：=10.6<=11满足要求2.3脚手架计算2.3.1荷载条件1）竹胶板与方木重量：0.5kN/m²；2）混凝土重量：顶底板厚度均为0.6m，受力控制点混凝土高度为7m和6.5m，混凝土容重26kN/m33）施工荷载：2.0kN/m²4）内模荷载：1.0kN/m²5）型钢重量：[10重量0.1kN/m，I25重量0.381kN/m，I12重量0.142kN/m。6）脚手架重量：立杆及扣件单位重0.06KN/m，横杆单位重0.04KN/m，立杆最大高度2.4m，则立杆上的支架最大重量：N=0.06×2.4+0.04×（0.3×5＋0.6×5）=0.324KN2.3.2型钢[10计算1.箱梁腹板处最大应力：=128<=170满足要求2.箱梁根部底板最大应力：=92<=170满足要求2.3.3脚手架计算此处脚手架除所受轴力比下横梁小，其余条件不变，因此不作稳定性计算。箱梁腹板处脚手架：<40KN满足要求箱梁根部底板脚手架：<40KN满足要求2.4散索区实心段型钢支架计算2.4.1荷载条件1）竹胶板与方木重量：0.5kN/m²；2）混凝土重量：顶底板厚度均为0.6m，受力控制点混凝土高度为7m和6.5m，混凝土容重26kN/m33）施工荷载：2.0kN/m²4）内模荷载：1.0kN/m²5）型钢重量：[10重量0.1kN/m，I25重量0.381kN/m，I12重量0.142kN/m。2.4.2型钢计算1.上弦杆I25抗弯计算：<170满足要求2.立柱I12.6稳定性计算：b类截面查表得:=0.939<170满足要求3.下弦杆I12.6抗剪计算：<110满足要求2.5分配梁I25计算2.5.1荷载条件1）竹胶板与方木重量：0.5kN/m²；2）混凝土重量：顶底板厚度均为0.6m，受力控制点混凝土高度为7m和6.5m，混凝土容重26kN/m33）施工荷载：2.0kN/m²4）内模荷载：1.0kN/m²5）型钢重量：I25重量0.381kN/m。2.5.2抗弯计算1）贝雷片最大间距2.6m：<170满足要求2）I25最大悬臂2.1m：<170满足要求2.5.3抗剪计算<110满足要求2.6贝雷梁计算全桥支架横桥向布置为对称结构，对半幅桥支架的整体和局部受力作计算。2.6.1荷载条件1．模板（包括型钢）重量：23KN/m（梁高2.3m）或40KN/m（变截面）2．施工荷载：2.0kN/m²3．单片贝雷梁重量：1.0kN/m4．预应力混凝土容重取26kN/m32.6.2抗剪计算1．梁高2.3m，最大跨径12m处贝雷片抗剪：贝雷梁许用剪力：[Q]=ξnK[N′]=0.85×12×1.43×171.5=2501kN式中：ξ——贝雷梁载荷分配折减系数，为0.85；[N′]——斜杆容许承载力（kN），取171.5kN；K——系数，为1.43。结构最大剪力：Qmax=（11.3×26＋2×18＋1×12＋23）×12/2=2189kN<[Q]=2501kN满足要求。2．变截面高度箱梁支架最大跨径12m处贝雷片抗剪：贝雷梁许用剪力：[Q]=ξnK[N′]=0.85×14×1.43×171.5=2918kN结构最大剪力：Qmax=（14.5×26＋2×18＋1×14＋40）×12/2=2802kN<[Q]=2918kN满足要求。3．锚墩上部实心梁处贝雷片抗剪：单片贝雷片承受最大剪力：Qmax=（4.6×1.5×0.45＋5.5×1.5×0.45）×26=177kN<[Q]=1.43×171.5＝245kN满足要求。2.6.3抗弯计算1．梁高2.3m，最大跨径12m贝雷片抗弯：贝雷梁许用弯矩：[M]=ξn[N]H=0.85×12×563×1.4=8040kN·m式中：ξ——贝雷梁载荷分配折减系数，为0.85；[N]——弦杆容许承载力（kN），为563kN；H——贝雷梁高度（m），为1.4m。结构最大弯矩：Mmax=（11.3×26+23+12+18×2）×122/8=6566KN·m<[M]=8040KN·m满足要求2．变截面高度箱梁支架最大跨径12m处贝雷片抗弯：贝雷梁许用弯矩：[M]=ξnK[N′]=0.85×14×563×1.4=9380kN结构最大弯矩：Mmax=（14.5×26＋2×18＋1×14＋40）×122/8=8406kN<[M]=9380KN·m满足要求。2.6.4挠度计算1．梁高2.3m，跨径12m处最大挠度：式中：E——钢的弹性模量，为2.06×105Mpa；I——贝雷梁的惯性矩，为250500cm4；l——支架跨度跨度，为12m。2．变截面高度箱梁支架最大跨径12m处最大挠度：2.7横梁2H588计算2.7.1等截面梁段主横梁计算2H588横梁承受最大的荷载为（12m跨荷载/2+3m跨悬臂荷载）：<170为减少跨中弯矩，增设双肢槽25斜撑，并对其进行建模计算：1）模型(单位：tonf)2）组合应力最大应力值：99.6Mpa<[σ]=170Mpa满足要求3）剪应力最大剪应力值：36.5Mpa<[τ]=110Mpa满足要求4）斜撑应力最大应力值：56.9Mpa<[σ]=170Mpa满足要求5）钢管轴力最大轴力：122.6tonf。2.7.2变截面梁段主横梁计算1．2H588横梁承受的荷载为（9m变截面跨荷载/2+6m等截面跨荷载）时：1）模型(单位：tonf)2）组合应力最大应力值：82.9Mpa<[σ]=170Mpa满足要求3）剪应力最大剪应力值：79.3Mpa<[τ]=110Mpa满足要求4）斜撑应力最大应力值：63.5Mpa<[σ]=170Mpa满足要求5）钢管轴力最大轴力：185.0tonf。2．2I56横梁承受的荷载为（12m变截面跨荷载/2+3m实心段荷载/2）时：1）模型(单位：tonf)2）组合应力最大应力值：92.5Mpa<[σ]=170Mpa满足要求3）剪应力最大剪应力值：69.4Mpa<[τ]=110Mpa满足要求4）斜撑应力最大应力值：69.4Mpa<[σ]=170Mpa满足要求5）钢管轴力最大轴力：203.3tonf。3地基承载力计算3.1钢管桩承载力计算由上计算可知钢管最大轴力为：203.3tonf。设计地质条件见《哈尔滨市三环西线跨松花江大桥工程地质勘察报告》。层号土层名称厚度（m）侧摩阻力（kPa）端承力（kPa）粉细砂102580细砂540180③粘土1070350粗砂1085400根据地质资料桩端端阻力标准值为400kpa，桩侧阻力标准值取20kpa。式中：——单桩竖向极限承载力标准值；、——桩端端阻力、桩侧阻力标准值；——桩底端横截面面积；——桩身周边长度；——第i层岩土的厚度；——单桩竖向承载力特征值；——安全系数，取。开口桩端承力不计，作为安全储备，则L>28.4m,钢管桩最大入土深度取30m。3.2钢管桩沉降计算式中：n——沉降计算深度范围内土层的计算分层数；——水平面影响范围内各基桩对应力计算点桩端平面以下第i层土1/2厚度处产生的附加竖向应力之和；——第i计算土层厚度（m）；——桩基沉降计算范围内第i层土的压缩模量；——第j桩在荷载效应准永久组合作用下，桩顶的附加荷载（kN）；——第j桩桩长；——桩身截面面积；——第j桩总桩端阻力与桩顶荷载之比；，——分别为第j桩的桩端阻力和桩侧阻力对计算轴线第i计算土层1/2厚度处的应力影响系数；E——桩身弹性模量；——计算桩身压缩；——桩身压缩系数，摩擦型桩，取＝2/3；——沉降计算经验系数，无当地经验时，可取1.2。＝0.8×400×3.14×0.16/2033＝0.079；＝7Mpa，＝10m；z＝55m，，，其中：z——计算应力点离桩顶的竖向距离；l——桩长；——相邻桩至计算桩轴线的水平距离。考虑到值的线性变化（0～10m），计算时取m＝1.417，根据m，n，查《建筑地基技术规范》附录F插值得：＝4.381，＝0.876；3.3钢管整体稳定性计算3.3.1风荷载1．风压 ——风荷载标准值（kpa）；——风荷载体型系数,取0.6；——风压高度变化系数，取2.45；——基本风压（kN/m2）；——正常工作状态最大风速，取＝18.5m/s；2．风荷载作用在钢管的弯矩3．风荷载作用在梁上对钢管的弯矩3.3