各种受力计算

1、渝黔高速公路门架通道计算寨子坡互通式立交主线桥第六联 （m25m26跨）跨越渝黔高速公路。在施工过程中为了保证渝黔高速公路过往车辆正常通行，上部现浇箱梁满堂支架搭建时，在渝黔高速公路左、右幅各搭建一个宽米，高米的行车通道，通道顶部采用32a 型工字钢作横梁，间距按 90cm排列。一个门架通道需23 根 32a 型工字钢。根据规范：1碗扣式多功能脚下手架中规格为3000mm的立杆应标为： lg-300主要参数和性能a. 允许均布荷载： q3kwn/平方米b. 允许集中荷载： p2knc. 立杆（顶杆）允许最大荷载应符合下表的规定：横杆步距 mm600120018002400最大荷载 kn4030

2、2520d. 横杆允许最大荷载应符合下表的规定：项目标记hg-900hg-1200hg-1500 hg-1800 hg-2400尺寸规格 mm9001200150018002400最大集中荷载 kn65432最大均布荷载 kn1210864e. 横杆允许最大挠度： f 1/150lf. 可调支座、可调上托、钢模板支撑托允许最大荷载p50kng. 转角支座、转角上托、允许最大荷载p30kn.3根据规范：新浇混凝土容重为26kn/m施工荷载为 2.5kpa振捣混凝土时产生的荷载：对水平模板2.0 kpa （20kg/m2）型号 3000mm的立杆每米重量为5.8kg型号 600mm的立杆每米重量为

3、6.76kg型号 900mm的立杆每米重量为6.10kg3根据施工图纸， m25m26跨每延米箱梁砼为 17.36 m 。4m立面图9 米工字钢以上的箱梁重量为：317.36 9 26kn/m =4062.24kn施工荷载产生的力为：2.5 9 20=450kn振捣混凝土时产生的力：2.0 9 20=360kn32a 型工字钢横梁重量：23 952.72kg/m=109.13 kn所以工字钢以上部分的总压力为：4062.24+450+360+109.13=4981.37kn步距 1200mm的立杆最大荷载为 30kn，本工程的步距采用0.6 .0.9 1.2 。以 1.2m 的步距为例计算而门

4、架以下的立杆为238=184 根所以门架以下立杆的最大荷载为30184=5520kn因此立杆的承载能力能满足施工要求。9m5m4m平面图2、工字钢上面宽 4m的箱梁的重量为：17.36 426 =1805.44kn施工荷载产生的力为：2.5 4 20=200kn振捣混凝土时产生的力：2.0 4 20=160kn所以工字钢以上部分的总压力为：1805.44+200+160=2165.44kn每米工字钢的均布荷载：g= 2165.44/（423）=23537n/m查规范有工字钢的弹性模量e=2.0105mpa，惯性矩 i=11075.5cm4， =90mpa， =160mpa抗弯截面模量 wz=6

5、92.2cm3，.剪力： q=1/4gl=1/423537 4=23537n弯矩： m=1/8gl2=1/8 2353742=47074n m根据公式：梁跨中最大绕度为 ymax=5ql4/384ei=5 2353744/384 2 1011 11075.5 10-8 =0.0035m跨中最大绕度为 0.0035 米，满足施工要求。根据公式 max=fqmaxs* zmax/izdd=9.5mm=0.9510-2 mi z/s *zmax=27.46cm=0.2746mmax=23537/(0.2746 0.95 10-2)=9.02 106pa=7.02mpamax ，因此满足施工要求。 m

6、ax=m/692.2 10-6 =68.0 106pa max , 因此满足施工要求。.满堂支架计算一、基本情况根据绕城公路南段s12合同段寨子坡互通式立交桥工程特点，主线桥墩柱高度 15和匝道桥的上部结构现浇预应力连续箱梁，全部采用满堂支架施工。 该计算取匝道墩柱最高的h匝道 h=30计算支架及地基的竖向承载能力。二、荷载取值箱梁混凝土浇注施工时，支架及地基受荷载考虑如下几种情况：1）新浇箱梁混凝土重力荷载；2）箱梁模板重力荷载；3）箱梁施工人员机具重力荷载；4）混凝土浇筑时振捣产生的荷载；5）拼装支架自重荷载。1、箱梁混凝土重力荷载根据桥梁设计图，箱梁支座处断面面积为9.26m2, 跨中断

7、面面2, 新浇混凝土容重取2积为 4.26 m26kn/m。箱梁每延米重支座处为240.76 kn/m，跨中为 110.76 kn/m。2、支架、模板箱梁内模板支架采用扣件式钢管 （ 48 3.5 ）拼装 , 钢管每延米重 0.0384 kn/m, 考虑扣件重 , 实际计算取 0.04 kn/m。22箱梁模板每延米模板面积支座处为 11.02 m, 跨中为 22.09 m, 模板单位面积重 25kg/m2, 即 0.25 kn/m2。则每延米模板重支座处为2.755 kn/m, 跨中为 5.523 kn/m。跨中箱梁箱内支架暂考虑为11.步距，则每延米为（ 91.3+3 1.6 3） 0.04

8、=1.044 kn/m,则模板与梁内支架每延米重支座处为: 2.755 kn/m,跨中为 : 6.567 kn/m。3、施工荷载根据公路桥涵施工技术规范 jtj041-2000，施工荷载取 2.5kpa,混凝土振捣荷载取2.0 kpa 。则箱梁跨中与支座断面每延米施工荷载为 8.5 (2.5+2.0)=38.25 kn/m 。三、满堂支架计算钢管计算参数如下规格截面积惯性矩抵抗矩回转半径延米自重mm243mmkgmmmmmm483.5 4.89 1021.2151055.07810315.785.77横杆按照步距 1.2 m设置; 支座下立杆间距按照0.6 0.6 设置 , 桥宽方向设置 15

9、 根, 而其余部分按照 0.9 0.9 设置 , 支架高度按照 30计算。最长立杆为 3000mm，横杆步距为 l=1.2 , 自由长度偏安全地按 2.4 计 , 则长细比 =240015.78=152.09, 查表得 =0.297, 则考 虑 稳 定 的 容 许 承 载 力 为 n= a =0.297 489 215 1000=31kn。1、立杆计算支架自重为：（30+25 1.2 ） 0.0577=3.462kn, 偏安全地假定全断面所有重量均由箱梁底板下钢管承受, 底板下横向钢管数量均匀设置为10 根。则支座处立杆承受荷载为:(240.76+2.755)0.6 10+3.462=18.0

10、7kn, 满 足 要 求 。 箱 梁 跨 中 立 杆 承 受 荷 载.为 :(110.76+6.567) 0.9 10+3.462=14.02kn, 满足要求。2、横杆计算横杆计算跨径为0.9 ,偏安全地假定全断面所有重量均由箱梁底板下钢管承受 , 则横杆所承受最大均布荷载为:(110.76+6.567) 0.9 100.9=11.73kn/ .弯曲强度为 :=l 2/10w =11.73 9002(10 5078)=187.11mpa215 mpa。满足要求。弯曲刚度为： = l 4/150ei=11.73 9002 (150 210000 121500)=2.5mm 3mm。满足要求。3、

11、支架地基承载力计算实际施工时要求填土的容许承载力应不小于250kpa，立杆最大受力为 18.07kn,则至少需地基受力面积为 :18.07 250=0.0722。4、预拱度支 架 弹 性 变形 为： 30 1000 18.07 1000 (210000 489)=5.3 mm, 不预压时 , 非弹性变形和地基沉降应素可按照1.5 2.5cm 考虑。.支墩支架受力计算一、 施工概述由于本互通式立交桥跨越河流及农田、鱼塘等软基地带，给搭满堂架的基础处理带来了十分困难； 加上墩柱的平均高度约26 米左右，且半幅箱梁的平均宽度在17 米以上，若搭设满堂支架将增加工程成本，给经济带来巨大压力， 并延长了

12、施工周期， 严重制约工期。因此，综合比较，主线桥除第五联第七联（m22m31跨）外，其余跨采用支墩法施工，用25t 吊车配合搭架。支墩立柱采用 500 无缝钢管，无缝钢管内浇注 c20 砼，增加50 无缝钢管的承载能力。支墩立柱按横向中心间距 5 米布置，支墩立柱顶面采用 50 型 i 字钢作纵、横梁，纵梁横向间距按 0.9 排列。见支墩立柱结构示意图 。二、 支墩支架受力计算本计算以 m15m16跨为例。1、荷载取值箱梁荷载自重每平方 g1=0.6626 kn/m2=17.16 kn/m2 模板每平方自重 g2=0.25 kn/m22施工人群荷载 g3=2.5kn/m混凝土倾倒、振捣产生的荷

13、载g4=2.0 kn/m2分配梁 50a 型工字钢主纵梁每米g5=0.94 kn/m2、纵向主梁计算以每 16.5m 宽、11.5m 长范围的箱梁为计算单元， 纵向主梁间距按 0.9 排列，共计 19 根, 则每根工字钢计算荷载为 :.g=(17.16+0.25+2.5+2) (16.5 11.5) 19=218.81knq=19.027kn/m查规范有50a 型工字钢的弹性模量e=2.1 105mpa，惯性矩4z3i=46500cm，=120mpa， =210mpa，抗弯截面模量 w=1860cm，剪力： q=1/4gl=1/419027 11.5=54703n弯矩： m=1/8gl2=1/

14、8 1902711.5 2=314540nm根据公式：梁跨中最大绕度为 ymax=5ql4/384ei=5 1902711.5 4/3842 101146500 10-8 =0.044m跨中最大绕度为 0.044 米，满足施工要求。根据公式 max=fqmaxs* zmax/izdd=12mm=0.012mi z/s *zmax=42.8cm=0.4286m max=54703/(0.4286 0.012)=10.64mpa max ，因此满足施工要求。 max=m/186010-6 =169.11pa max , 因此满足施工要求。3、支墩立柱计算支墩立柱按钢管混凝土结构计算， 钢管混凝土支墩立柱的轴向受压承载力应满足 nnu（式中： n轴向压力设计值； nu钢管混凝土立柱的承载力设计值）。1 ）、轴向压力设计值计算荷载取值见上， g=(17.16+0.25+2.5+2) (16.5 11.5)+ （19+2）. 11.5 0.94=9131.21kn, 荷载共由