上系梁施工計(jì)算書(shū).doc

汕昆高速公路貴州境板壩至江底T1合同段項(xiàng)目經(jīng)理部墩柱上系梁施工方案設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)1、設(shè)計(jì)依據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范、公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ041-2000）、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范、建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范（征求意見(jiàn)稿）和橋梁施工圖。2、總體方案 本標(biāo)段橋梁上系梁采用鋼模板、和系梁以下部分墩柱同時(shí)施工。在墩柱模板上焊接牛腿，采用QL32型千斤頂支撐I45a工字鋼，工字鋼上利用14b槽鋼搭設(shè)系梁底模平臺(tái)施工。上系梁施工設(shè)計(jì)圖：3、設(shè)計(jì)參數(shù)14b槽鋼：理論重量16.73kg/m 彈性模量慣性力矩 I=609.4cm4 設(shè)計(jì)抗彎強(qiáng)度I45a工字鋼：理論重量80.4kg/m 彈性模量慣性力矩 I=32240 cm4 設(shè)計(jì)抗彎強(qiáng)度4、荷載分析4.1、永久荷載鋼筋砼重量G1：標(biāo)段內(nèi)上系梁分1.81.4m、1.61.2m兩種規(guī)格截面尺寸，其中截面尺寸為1.81.4m的系梁砼數(shù)量12.29m3，截面尺寸為1.61.2m的系梁砼數(shù)量10.9m3，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)采用截面尺寸為1.81.4m的上系梁進(jìn)行驗(yàn)算，鋼筋砼比重按2.6t/m3（按公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ041-2000）的規(guī)定）。上系梁鋼筋砼重量G1:G1=12.29 m32.6 t/m310KN=319.54KN。系梁模板重量G2：根據(jù)模型設(shè)計(jì)圖得知，系梁模板采用鋼模板，重量(側(cè)模和底模部分)為2.38t，即G2=23.8KN。槽鋼重量G3：根據(jù)上系梁設(shè)計(jì)圖，采用14b槽鋼，槽鋼按0.45m間距設(shè)置，每根長(zhǎng)度4m，放置11根。密度16.73kg/m。槽鋼重量G3:G3=11416.73101000=7.36KNI45a工字鋼重量G4：采用兩根長(zhǎng)12m I45a工字鋼，理論重量80.4kg/m。I45a工字鋼的重量G4：G4=12280.4101000=19.296 KN根據(jù)以上分析計(jì)算永久荷載G為：G=G1+G2+G3+G4=319.54KN23.8KN7.36KN19.296 KN369.996KN4.2、可變荷載可變荷載包括施工荷載、風(fēng)荷載、雪荷載等，根據(jù)系梁施工搭設(shè)結(jié)構(gòu)及施工地點(diǎn)氣候特點(diǎn)，不考慮雪荷載和水平風(fēng)荷載；施工荷載（作業(yè)層人員、器具、材料的重量）根據(jù)建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范（JGJ130-2001）取3KN/m2；砼振搗附加荷載根據(jù)公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ041-2000）取2KN/m2；砼采用吊車(chē)入模，不考慮砼入模的沖擊荷載。可變荷載合計(jì)為5KN/m2，根據(jù)系梁底模面積，計(jì)算出可變荷載G5為：G5=56.83=34.15KN4.3、偶然荷載 根據(jù)系梁施工搭設(shè)結(jié)構(gòu)，不考慮撞擊力等因素引起的偶然荷載。5、千斤頂反力計(jì)算永久荷載和可變荷載分別按1.2、1.4的分項(xiàng)系數(shù)計(jì)算千斤頂反力為：永久荷載：369.9961.2=444.0KN可變荷載：34.151.4=47.81KN根據(jù)上系梁施工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖，上部荷載由4個(gè)千斤頂承受，每個(gè)千斤頂反力Q為：Q=(G+G5)4=（444.0+47.81）4=122.95KN根據(jù)上系梁施工方案得知，系梁施工采用32噸千斤頂12.295噸（千斤頂考慮與蓋梁施工共用），滿(mǎn)足要求。6、焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算根據(jù)上系梁施工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖，上部荷載通過(guò)焊接在墩柱模型上的牛腿承受，需對(duì)牛腿與墩柱豎向槽鋼焊縫進(jìn)行驗(yàn)算。根據(jù)上系梁施工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖，牛腿與墩柱模型豎向槽鋼焊接，焊縫形式為直角角焊縫，作用力平行于焊縫長(zhǎng)度方向，根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50017-2003），焊縫的強(qiáng)度計(jì)算為：f沿焊縫長(zhǎng)度方向的剪應(yīng)力;he焊縫的計(jì)算厚度，直角角焊縫等于0.7hf，hf為焊腳長(zhǎng)度，取he=5mm計(jì)算；lw焊縫計(jì)算長(zhǎng)度，每條焊縫長(zhǎng)度取其實(shí)際長(zhǎng)度減去2hf；fw焊縫的設(shè)計(jì)強(qiáng)度值，fw=160N/mm2(牛腿及墩柱模型豎向槽鋼為Q235鋼材，采用E50型焊條手工焊)。根據(jù)以上的公式計(jì)算，焊縫長(zhǎng)度lw：根據(jù)設(shè)計(jì)圖，牛腿與墩柱豎向槽鋼的焊接長(zhǎng)度為400mm168mm，焊縫強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。7、14b槽鋼強(qiáng)度驗(yàn)算根據(jù)上系梁施工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖，槽鋼承受上部系梁鋼筋砼及模型重量荷載，上部荷載按均布荷載分布在槽鋼上進(jìn)行計(jì)算分析。全部荷載均布分布在底板上（長(zhǎng)度4.7m、寬度1.6m），荷載分布示意圖為：槽鋼上承受的均布荷載q：q=(（G1+G2）1.2+G51.4)(4.71.6)0.45=（(319.5423.8) 1.2+34.151.4)）(4.71.6)0.45=459.8187.520.45=27.52KN/m。利用TSSD 鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件對(duì)槽鋼受力分析結(jié)果如下：7.1、幾何數(shù)據(jù)及計(jì)算參數(shù)支座形式：左端：簡(jiǎn)支右端：簡(jiǎn)支連續(xù)梁結(jié)構(gòu)信息：跨序號(hào)跨度(mm)截面慣性矩(106mm4)第1跨2000.06.1材料彈性模量(N/mm2)：E = 206000.0 7.2、荷載數(shù)據(jù)1工況1(恒載)7.3、內(nèi)力計(jì)算結(jié)果a彎矩包絡(luò)圖b剪力包絡(luò)圖c截面內(nèi)力第一跨1234567正彎矩(kN-m)0.007.0911.6813.2111.687.090.00負(fù)彎矩(kN-m)0.000.000.000.000.000.00-0.00正剪力(kN)22.0218.359.170.000.000.000.00負(fù)剪力(kN)0.000.000.00-0.00-9.17-18.35-22.02撓度(mm)0.002.193.784.353.782.190.00正彎矩最大值(kN-m)：13.21位置(m)：1.000負(fù)彎矩最大值(kN-m)：-0.00位置(m)：2.000剪力最大值(kN)： -22.02位置(m)：1.800撓度最大值(mm)： 4.35 位置(m)：1.0007.4、槽鋼強(qiáng)度驗(yàn)算a、根據(jù)以上受力分析得知，槽鋼所受的最大彎矩為：fmax=13.21KN-m，抗彎截面模量Wz=87.110-6m3?？箯潖?qiáng)度：max=fmaxWz=13.21KN-m87.110-6m3=0.1517106KN/m2=151.7N/mm2 fm=215N/2 安全b、根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，槽鋼允許的最大撓度：L/250=2000250=8根據(jù)以上受力分析可知，14b槽鋼所受的最大撓度：4.358，滿(mǎn)足規(guī)范要求。c、支點(diǎn)處反力根據(jù)以上受力分析得知，槽鋼兩端支點(diǎn)反力為22.02KN，即I45a工字鋼承受上部的集中荷載力。8、I45a工字鋼強(qiáng)度驗(yàn)算將工字鋼承受上部荷載簡(jiǎn)化為均布荷載q為：q=(（G1+G2+G3）1.2+G51.4)(4.71.6)0.8=（(319.5423.8+7.36) 1.2+34.151.4)）(4.71.6)0.8=468.657.520.8=49.856KN/m。利用TSSD 鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件對(duì)工字鋼受力分析結(jié)果如下：幾何數(shù)據(jù)及計(jì)算參數(shù)支座形式：左端：簡(jiǎn)支右端：簡(jiǎn)支連續(xù)梁結(jié)構(gòu)信息：跨序號(hào)跨度(mm)截面慣性矩(106mm4)第1跨6700.0322.4材料彈性模量(N/mm2)：E = 206000.0 8.1、荷載數(shù)據(jù)工況1(恒載)8.2、內(nèi)力計(jì)算結(jié)果a彎矩包絡(luò)圖b剪力包絡(luò)圖c截面內(nèi)力第一跨1234567正彎矩(kN-m)0.00130.49223.74254.83223.74130.490.00負(fù)彎矩(kN-m)-0.000.000.000.000.000.000.00正剪力(kN)117.16111.3555.670.000.000.000.00負(fù)剪力(kN)0.000.000.000.00-55.67-111.35-117.16撓度(mm)0.008.8315.2817.6215.288.83-0.00正彎矩最大值(kN-m)：254.83位置(m)：3.350負(fù)彎矩最大值(kN-m)：-0.00位置(m)：0.000剪力最大值(kN)： 117.16位置(m)：0.000撓度最大值(mm)： 17.62位置(m)：3.3508.3、工字鋼強(qiáng)度驗(yàn)算a、根據(jù)以上受力分析得知，工字鋼所受的最大彎矩為：fmax=254.83KN-m，抗彎截面模量Wz=143010-