C匝道1號橋跨粵西現(xiàn)澆箱梁支架計算書.doc

珠海機場高速公路工程第A3合同段金臺互通C匝道1號橋跨線現(xiàn)澆梁支架受力計算書中國水電建設集團路橋工程有限公司2010年08月一、工程簡介：本匝道為跨粵西高速現(xiàn)澆梁，箱梁底寬7.4米，頂板寬12.3米，高2.2米。碗扣式腳手架的縱向間距為0.6m，底板和翼緣板處橫向間距為0.9m，橫桿步距為1.2m，在最下方和最上加強一道，步距為0.6m。順橋方向每4.8米設置一道十字剪刀撐。模板底部縱向方木采用1010cm的方木,中心間距30cm。模板底部橫向方木采用160815cm工字鋼，中心間距60cm。橫梁采用65020012cm。碗扣式腳手架的規(guī)格為：48mm,t=3.5mm,材質為A3鋼。底模和內模采用竹膠板，單張規(guī)格為2440mm*1220mm*18mm的竹膠板。側模采用6mm厚整體鋼模。二.模板驗算：1、箱梁底模:采用18mm厚光面竹膠模板,自重按4KN/m3計,彈性模量E=6.0103Mpa,fw=15Mpa,新澆鋼筋砼重力按26KN/m3計,由梁體設計結構圖紙知梁底板寬b=7.4m.1.1荷載組合: 砼重力:根據梁的跨中橫斷面計算得底板、腹板截面積為：4.148m2,按均布荷載計,順橋向自重為:q1=4.14826=107.848KN/m 底板自重: q2=0.0187.44=0.533KN/m 砼振搗荷載:按2Kpa計,則有q3=27.4=14.8KN/m 傾倒砼產生的荷載: q4=q3=27.4=14.8KN/m 施工荷載: 按2.5 Kpa計,則有q5=2.57.4=18.5KN/m總豎向荷載:q=156.481 KN/m 1.2強度檢算: 由支架布置圖知:底板橫梁沿梁長排距為0.3m, Mmax=1/10qL2=1/10156.4810.32=1.4 KN.m W=1/6bh2=1/67.40.0182=3.99610-4m3 彎曲應力= Mmax/ W=3.5 Mpafw=15Mpa 故：底模強度合格。1.3剛度檢算: I=bh3/12=7.40.0183/12=3.610-6 =qL4/150EI=156.4810.34/1506.01063.610-6 =0. 4mm L/400=0.75mm 故：底模剛度合格。 2、箱梁側模 側模采用6mm厚的整體鋼模板。強度和剛度滿足施工需要。受力計算書由模板制造廠家提供。 2.1內模計算 由布置圖知,內模頂板橫肋沿梁長間距為0.6m,因頂板承受的砼數量很少,按四跨連續(xù)梁計算其強度和剛度滿足要求,現(xiàn)僅檢算頂板支撐. 頂板支撐如圖中示,取中間一根計算,則有 P=260.25 2 0.6=7.8KN A=50100=5000mm2 截面回轉半徑,i=502=35.36mm 壓桿長度L=1800-20-100-20=1410mm 長細比=L/ i=1660/35.36=46.975 拆減系數=1/1+(/80)2=0.8 穩(wěn)定性檢算:P/A=7800/0.85000=1.95Mpac=12 Mpa 故：頂板支撐穩(wěn)定性合格。 3、翼板模板:因翼板砼數量很少,荷載僅為9.4KN/m2,根據經驗模板能夠滿足要求. 3.1 底?？v梁: 由支架布置圖中的“C1-2”圖知,腹板下均設有單排縱梁,底?？v梁主要承擔底板自重,縱梁沿梁長排距0.3m,每排由3根(每根長8m)方木交錯拼成21m長.縱梁方木選用杉木,彈性模量E=10103Mpa,w=14.5Mpa,截面尺寸為100mm100mm.砼重力按26KN/m3計.3.2荷載組合: 砼自重力:q1=0.3 0.226=1.56KN/m 上構模板自重力: q2=(P面板+ P內模支撐+ P翼板支撐)/n橫梁排數/21=465.4/930/21=0.024KN/m 施工荷載: q3 =2.5 0.3=0.75KN/m 砼振搗荷載: q4=2.00.3=0.6KN/m 傾倒砼荷載: q5=2.00.3=0.6KN/m縱梁總豎向荷載為:q= q1+ q2+ q3+ q4+ q5=3.53 KN/m3.3強度檢算: 按簡支梁以最大跨度進行檢算. Mmax=1/8qL2=1/83.531.842=1.49 KN.m W=bh2/6=0.10.12/6=1.6710-4m3 彎曲應力= Mmax/ W=8.9 Mpaw=13Mpa 故：底?？v梁強度合格。3.4撓度檢算: I=bh3/12=0.10.13/12=8.310-6m4 fmax=5qL4/384EI=53.531.844/384101068.310-6=2.9mmL/400=4.6mm. 故：底?？v梁撓度合格。三、滿堂支架支架立桿檢算鋼管支架采用的鋼管規(guī)格是48*3.5mm。a、強度驗算（按軸心受壓構件考慮）每根立桿承受的荷載為N=156.481/6.6*l橫*l縱=23.71*0.9*0.6=12.8KN鋼管橫斷面面積A=489.3mm2則=N/A=12.8*103/489.3=26.2Mpa1.2【】=1.2*140=168 Mpa強度滿足要求。b、 壓桿穩(wěn)定性檢算鋼管的截面回轉半徑，查表得：r=15.95mm因立桿橫桿步距最大值為1.2m，所以l0=1.2m。長細比= l0/r=1.2*103/15.95=75.2查路梁施工計算手冊知，當80時，縱向彎曲系數=1.02-0.55【（+20）/100】2=0.52則a=N/（*A）=28.2*103/（0.52*489.3）=110.8pa1.2【】=1.2*140=168 Mpa故：支架立桿穩(wěn)定性滿足要求。四、支架底托下縱向方木檢算縱向方木擱置于間距60cm的工字鋼橫梁上，支架底托下縱橋向方木規(guī)格為12*12cm，中心間距0.6m?？v向方木按簡支梁計算偏于安全：a、 強度檢算：支架立桿和橫桿及縱橫向方木的荷載為2KN/m2故q=156.481+2*6.6=169.681 KN/m q=169.681/6.6*0.9=28.6KN/mMmax=1/10*q*L2=1/10*28.6*0.62=1.03KN.mW=1/6*bh2=1/6*0.12*0.122=2.88*10-4m3彎曲應力：= Mmax/ W=1030/2.88*10-4=3.58Mpa（w）=14.5 Mpa故：強度合格。b、剛度檢算慣性矩I=bh3/12=0.12*0.123/12=1.7*10-5m4方木的彈性模量E=12*103Mpa抗彎剛度EI=12*103*106*1.7*10-5=20.4*104N.m2縱向方木的最大撓度：f=5qL4/384EI=5*28600*0.64/384*204000=0.23mmL/400=1.50mm故：剛度合格。五、橫向工字鋼分配梁檢算橫向工字鋼分配梁放置于貝雷架縱向承重梁上，中心間距為0.6m，貝雷片的間距為1.2m，材料規(guī)格為16號工字鋼。因為每米放置工字鋼1.67根，每根長19計算得工字鋼荷載q=20.5*1.67*19=6.5KN/m，按照簡支梁進行計算。a、 強度檢算：q 1=169.7+6.5=175.2KN/m2 q=175.2*0.6=105.12 KN/m Mmax=1/8*q*L2=1/8*105.12*1.22=18.9KN.m查表的16號工字鋼的截面地抗拒WX為：140.9cm3，故截面最大應力= Mmax/ WX =18900/140.9*10-6=134.1 Mpa 1.2【w】=252Mpa b、剛度檢算查表得16號工字鋼的截面慣性矩I=1127cm4彈性模量E=2.1*105Mpa抗彎剛度EI=1127*10-8*2.1*108=2.37*103kN.m2縱向方木的最大撓度：f=5qL4/384EI=5*18.9*1.24/384*2370=0.22mmL/400=3.0mm故：剛度合格。六中跨貝雷支架的檢算5.1橫梁 由支架布置圖知，橫梁是160X81X5熱軋輕型工字鋼按橫向0.6 m布置，承擔由底?？v梁傳遞的豎向荷載，因底模縱梁間距僅為0.3m,故可將縱梁上豎向荷載化為線均布荷載.a 荷載組合 砼自重荷載:因橋墩處砼自重力為墩身承擔,實際情況應以梁體跨中橫斷面計算為準,梁體跨中橫斷面積為:A翼板+A底、腹板=4.148+1.16=5.308m2q1=5.30826=138.008KN/m 模板自重力: q2=(P面板+ P內模支撐+ P翼板支撐+P橫梁)/L梁長=(202.6+428.5+75.6+129.08+103.3)/99=9.49KN/m 施工荷載: q3 =2.5 12.3=30.75KN/m 砼振搗荷載: q4=2.012.3=24.6KN/m 縱梁自重荷載: q5=546.9/36=15.2KN/m 砼傾倒產生的荷載: q6=2.012.3=24.6KN/m橫梁總豎向荷載為:q總= q1+ q2+ q3+ q4+ q5+ q6=242.648KN/m橫梁單排工字鋼豎向荷載為: q= 242.648/20=12.1KN/mb 強度檢算 由布置圖知,支架中心線處縱梁跨度最大,為:11.6m+11.6m,可按每跨為11.6m的簡支梁計算,其受力簡圖為:解得:R1=0.4012.111.6=56.1 KN R2=(12.123.2-2R1)/2=84.26KN 兩邊跨最大正彎矩:Mmax=0.08012.111.62=130.3KN.m 由于工字鋼為16Mn鋼制作,w=210MPa, W0=3910cm3,考慮橫梁由單層多排組成,允許應力應拆減, 故w=0.9210MPa=189 MPa = Mmax/ W0=33.3 MPa0.9210MPa=189 MPa 故：橫梁強度合格。 支座處最大負彎矩：-0.1*q*L2=-162.8 KN.m,經檢算滿足要求,從略.c 撓度檢算鋼材彈性模量E=2.1105 MPa,I弦桿=382.9cm4,不計振搗荷載,則q=(242.648-24.6)/20=10.9KN/m I =382.9+227.48752=309532.9 cm4=0.67710.9116004/1002.1105309533104=2.1mmf=L/1000=11.6 mm故：橫梁撓度合格。5.2 縱梁檢算根據縱、橫梁支承方式知，縱梁承擔由支承橫梁處的豎向荷載，即橫梁的支點反力。由橫梁受力簡圖知，中間支墩處縱梁承受的橫梁支反力最大，單片橫梁支反力為84.26 KN.故取中間支墩縱梁檢算。縱梁自重忽略不計.縱梁由65020012工字鋼組成,每3m設橫向連結,上弦與縱梁支承處及與臨時墩支承處必須按圖設置加強豎桿. 中跨支點上單排縱梁均布荷載：q=84.2620/11.6/2=72.6KN/m解得：R1=336.9KN R2=505.3KN邊支墩橫梁上均布荷載=56.120/11.6/2=48.4KN/m162.7 KN/m.計算簡圖如下: R1=224.6KN ,R2=336.8KN兩邊跨最大正彎矩:Mmax=0.08032.9910.42=521KN.m 由于工字鋼為16Mn鋼制作,w=210MPa, W0=3910cm3,考慮橫梁由單層多排組成,允許應力應拆減, 故w=0.9210MPa=189 MPa = Mmax/ W0=133 MPa0.9210MPa=189 MPa 故：橫梁強度合格。 支座處最大負彎矩：-0.1*q*L2=-651.3 KN.m,經檢算滿足要求,從略.c 撓度檢算鋼材彈性模量E=2.1105 MPa,I弦桿=382.9cm4,不計振搗荷載,則q=(242.648-24.6)/20=10.9KN/m I =382.9+227.48752=309532.9 cm4=0.67710.9116004/1002.1105309533104=2.1mmf=L/1000=11.6 mm故：橫梁撓度合格。六.中跨貝雷支架臨時墩及基礎的檢算中跨臨時墩采用貝雷板式墩形式,當用貝雷板式墩時如拼裝高度超過3層，考慮在墩身表面加設20號槽鋼增強整體穩(wěn)定性。邊跨臨時墩與中跨臨時墩構造相同,由上述計算知,中跨臨時墩承受橫梁支點反力最大,故檢算中跨臨時墩.6.1 中跨臨時墩身截面應力及穩(wěn)定性檢算 中間臨時墩所承受的反力q=0.625*242.648*10.4=1577.212KN 此荷載由豎向39根弦桿承擔。故每根豎向弦桿的荷載q=1577.212/39=40.4KN弦桿橫斷面面積A=9.53cm2則=N/A=40400N/953mm2=42.4Mpa1.2【】=1.2*200=240Mpa故：強度滿足要求。6.2中間臨時墩穩(wěn)定性檢算弦桿的截面回轉半徑，查表得：r=3.94cm因為單層貝雷片高度為1.5m，所以l0=1.5m。長細比= l0/r=1.5*103/39.4=38查路梁施工計算手冊知，當80時，縱向彎曲系數=1.02-0.55【（+20）/100】2=0.83則a=N/（*A）=20.4*103/（0.52*14645）=2.68Mpa1.2【】=1.2*200=240 Mpa故：穩(wěn)定性滿足要求。6.3 中跨臨時墩基底壓應力檢算 中間臨時墩支承在粵西沿海高速公路中央分隔帶上，基底為土質。承載力較差，臨時墩基礎采用C20混凝土。臨時墩基底承壓面積為1.5m27.3m計, 基礎混凝土自重: 1.527.3125=1023.75KN 墩基底總壓力=(256.2+704.64) 22+64.84+1023.75=5126.31KN = 5126.31/1.527.3=125Kpa6.4 邊跨臨時墩基底壓應力檢算兩側臨時墩采用3層2片式貝雷片，兩側臨時墩支承在粵西沿海高速公路瀝青路面上。臨時墩基礎采用C20混凝土。尺24.3*1.5*1.0m（長*寬*高）由上述計算知, 單排縱梁在邊跨支墩頂的支反力為: R1=67.3KN ,R2=185.1KN 基礎自重:1.524.3125=911.25KN臨時墩基底總荷載:N總 =( 67.3+185.1)22+64.84+ 911.25=2180.05KN 故：N/A=2180.05/(1.5*24.3)=59.8Kpa。中間臨時墩和兩側臨時墩比較，中間臨時墩的基底的地基承載力較大，取中間臨時墩的地基承載力為準，取1.5的安全系數得：125*1.5=187.5Kp。 故：臨時墩的地基承載力要求為187.5Kp。七 門式支架縱梁及立柱檢算7.1 荷載組合 砼自重荷載:q1=250.8=20KN/m 模板、縱梁自重力: q2=(P面板+ P內模支撐+ P翼板支撐+P橫梁+ P縱梁)/19.10199