永定新河特大橋掛籃體系計(jì)算書

1、0號塊箱梁模板及支架體系計(jì)算書一、荷載計(jì)算1、箱梁荷載：按單側(cè)荷載計(jì)算（需扣除主墩上中橫梁重量） 因箱梁為變截面，所以去要進(jìn)行荷載分配跨中處箱梁鋼筋砼自重：G=16.88（跨中箱梁面積，除去翼緣板）m2526KN/m3=2191.4KN漸變段末處箱梁鋼筋砼自重：G=14.74（跨中箱梁面積，除去翼緣板）m2526KN/m3=1916.2KN跨中箱梁（除翼緣板）荷載均按面荷載簡化計(jì)算：F=GS=2191.4KN（5m10.5m）=41.74KN/m2 漸變段末處箱梁（除翼緣板）荷載均按面荷載簡化計(jì)算：F=GS=1916.2KN（5m10.5m）=36.5KN/m2 2、施工荷載：取F2=2.5K

2、N/m2 3、振搗混凝土產(chǎn)生荷載：取F3=2.0KN/m2 4、方木及竹膠板重量：取F6=0.2KN/m2 跨中：恒載：41.74+0.2=41.94 KN/m2；活載：2.5+2.0=4.5 KN/m2； 梁段：恒載：34.8+0.2=36.8KN/m2；活載：2.5+2.0=4.5 KN/m2； 恒載安全系數(shù)1.2，活載取安全系數(shù)1.4 所以跨中均布面載q=1.241.94+4.51.4=56.63KN/m2 梁段均布面載q=1.236.8+4.51.4=50.46KN/m2腹板處均布荷載qf=1.23.426+0.2+4.51.4=112.66KN/m2因考慮張拉等因素，均布荷載按56.

3、63計(jì)算5、底模強(qiáng)度計(jì)算（1）箱梁底模采用高強(qiáng)度竹膠板，板厚t=15mm，竹膠板方木背肋間距為300mm，所以驗(yàn)算模板強(qiáng)度采用0.3m寬1m長單向板計(jì)算，如圖所示。竹膠板抗彎強(qiáng)度經(jīng)檢測為46Mpa。（2）用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器進(jìn)行計(jì)算竹膠板各項(xiàng)取值，按0.2m簡支梁進(jìn)行計(jì)算 1）底模板均布荷q =56.63KN/m 2）彈性模量E=10400MPa。3）截面慣性矩：I=bh3/12=10.0153/12=2.812510-7m4 抗拉剛度EA=156000KN 抗彎剛度EI=2.925KNm2輸入求的結(jié)果：彎矩剪力反力4）彎矩計(jì)算跨中最大彎矩： 0.2832KNm截面抵抗矩：W= bh2/6=10.

4、0152/6=3.7510-5m3抗彎應(yīng)力：=M/W=0.283210-3/3.7510-5=7.552MPa=46MPa 竹膠板板抗彎應(yīng)力滿足要求。5）竹膠板抗剪計(jì)算：最大剪力：5.663KN=3Q/2A=35.66310-3/2（10.015）=0.5663Mpa=2MPa6）撓度：最大變形為 0. 4mmL/400=0.5mm 竹膠板撓度滿足要求。 （3）腹板下竹膠板強(qiáng)度計(jì)算按0.2m簡支梁進(jìn)行計(jì)算底模板均布荷q =112.66KN/m輸入求得計(jì)算結(jié)果彎矩剪力內(nèi)力計(jì)算數(shù)據(jù)位移計(jì)算數(shù)據(jù) 根據(jù)前面計(jì)算結(jié)果，滿足要求綜上，竹膠板受力滿足要求。6、順橋向方木計(jì)算（1）順橋向方木取荷載最大處既腹板

5、下方木進(jìn)行計(jì)算，按三跨0.6m長,0.3m寬的連續(xù)梁計(jì)算截面抵抗矩：W=bh2/6=0.10.12/6=1.6710-4m3截面慣性矩：I= bh3/12=0.10.13/12=8.3310-6m4落葉松容許抗彎應(yīng)力=15MPa，抗剪應(yīng)力fv=2Mpa,彈性模量E=11103Mpa抗拉剛度EA=110000KN抗彎剛度EI=91.63KNm2作用在順橋向方木上的均布荷載為：q=q0.2=112.660.2=22.532KN/m輸入求的結(jié)果：彎矩剪力內(nèi)力計(jì)算數(shù)值反力反力計(jì)算數(shù)值變形計(jì)算數(shù)值（2）彎矩計(jì)算最大彎矩：0.811KNm方木抗彎應(yīng)力：=M/W=0.81110-3/1.6710-4=4.8

6、6MPa=15Mpa（3）方木抗剪計(jì)算最大剪力：Q=8.112KN=3Q/2A=38.11210-3/2（0.10.1）=1.22Mpa2.0Mpa（4）變形計(jì)算最大變形為0.22mmL/400=1.5mm（5）反力最大反力為14.871KN7、橫橋向方木計(jì)算（1）橫橋向方木間距為60cm，下部桿件為支座，間距60cm，荷載為上部順橋方木傳遞，間距20cm，其他處取值為按三跨連續(xù)梁進(jìn)行計(jì)算。荷載轉(zhuǎn)換為均布荷載為：q=74.35KN/m截面抵抗矩：W=bh2/6=0.10.152/6=3.7510-4m3截面慣性矩：I= bh3/12=0.10.153/12=2.8110-5m4落葉松容許抗彎應(yīng)

7、力=15MPa，抗剪應(yīng)力fv=2Mpa（順紋），彈性模量E=11103MPa抗拉剛度EA=165000KN抗彎剛度EI=309.1KNm2輸入求的結(jié)果：彎矩剪力反力變形內(nèi)力計(jì)算數(shù)值反力計(jì)算數(shù)值變形計(jì)算數(shù)值（2）彎矩計(jì)算最大彎矩：2.68KNm方木抗彎應(yīng)力：=M/W=2.6810-3/3.7510-4=7.15MPa=15Mpa（3）方木抗剪計(jì)算最大剪力：Q=26.77KN=3Q/2A=326.7710-3/2（0.10.15）=2.7Mpa6.0Mpa(木材橫紋抗剪)（4）變形計(jì)算最大變形為0.22mmL/400=1.5mm（5）反力最大反力為49.1KN8、碗扣支架計(jì)算立桿根據(jù)上述計(jì)算求得最

8、大受力為49.1KN鋼管自重：支架高為5米，共設(shè)4道橫桿，所以鋼管自重?。?53.841+40.343.841=38kg=0.38KN鋼管受力為Nw=49.1+0.38=49.48KN鋼管截面積：4.8910-4m2立桿計(jì)算長度L0=h+2a=1.2+20.3=1.8m= L0/i=180/1.58=114鋼管長細(xì)比查Q235表得：0.489鋼管允許荷載為N=Af =0.4892051034.8910-4=50 KNNwN滿足要求9、側(cè)模計(jì)算（1）載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 按施工手冊，新澆混凝土作用于模板的最大側(cè)壓力，按下列公式計(jì)算，并取其中的較小值: 其中 - 混凝土的重力密度，取24.00kN/m3；

9、 t - 新澆混凝土的初凝時(shí)間取，6h； T - 混凝土的入模溫度，取15.00； V - 混凝土的澆筑速度，取0.3m/h； H - 模板計(jì)算高度，取3.00m； 1- 外加劑影響修正系數(shù)，取1.20； 2- 混凝土坍落度影響修正系數(shù)，取1.15。 根據(jù)以上兩個(gè)公式計(jì)算的新澆筑混凝土對模板的最大側(cè)壓力F； 分別為23.95kN/m2、72kN/m2，取較小值22.62kN/m2作為本工程計(jì)算荷載。 計(jì)算中采用新澆混凝土側(cè)壓力標(biāo)準(zhǔn)值 F1 =23.95kN/m2； 傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 F2 = 6.00 kN/m2。根據(jù)上述底模計(jì)算，竹膠板、方木肋均滿足要求，這里不再贅述（2）拉桿計(jì)

10、算 計(jì)算公式如下: 其中 N 拉桿所受的拉力； A 拉桿有效面積 (mm2)； f 拉桿的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取170.000 N/mm2； 查表得： 拉桿的型號: M20 ； 拉桿有效直徑: 16.93 mm； 拉桿有效面積: A = 225 mm2； 拉桿所受的最大拉力: N = 29.951.21 =35.94kN。拉桿所受的最大拉力 N = 34.34kN 小于拉桿最大容許拉力值 N = 38.25kN，滿足要求。10、滿鋪方木計(jì)算（1）滿鋪方木取最不利狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算，受力最大的單根碗扣支架作用在方木中間。通過以前計(jì)算，算得立桿承受最大荷載為49.48KN，按簡支梁集中荷載作用在中間進(jìn)行模擬

11、。2020cm方木性能如下：截面慣性矩I=bh3/12=133.310-6m4截面抵抗矩：W=bh2/6=0.20.22/6=13.310-4m3落葉松容許抗彎應(yīng)力=15MPa，抗剪應(yīng)力fv=2Mpa,彈性模量E=11103Mpa抗拉剛度EA=440000KN抗彎剛度EI=1466.3KNm2輸入數(shù)據(jù)求得計(jì)算結(jié)果：彎矩剪力內(nèi)力數(shù)值位移數(shù)值（2）彎矩計(jì)算最大彎矩：6.19KNm方木抗彎應(yīng)力：=M/W=6.1910-3/13.310-4=4.66MPa=15Mpa（3）方木抗剪計(jì)算最大剪力：Q=24.74KN=3Q/2A=324.7410-3/2（0.20.2）=1Mpa2.0Mpa（4）變形計(jì)算

12、最大變形為0.1mmL/400=1.5mm（1）因上部支撐體系采用滿堂紅支架體系，所以計(jì)算簡便將360工字鋼縱梁模擬成受均布荷載。由上述計(jì)算，均布面載q=50.46KN/m2，單側(cè)支架總重量為106KN，換算成面荷載為1.8KN/ m2,工字鋼自重為0.65KN/m工字鋼間距為50cm，所以作用在工字鋼上的線荷載為：(50.46+1.81.2)+0.651.2=53.4KN/m按照現(xiàn)場實(shí)際布置情況，將工字鋼受力模擬成如下情況：360b型工字鋼參數(shù)：彈性模量E=205000MPa。截面慣性矩：I =165.310-6m4截面抵抗矩：W=91910-6m3截面面積矩：Sx =541.210-6m3

13、鋼材抗彎強(qiáng)度：=205Mpa鋼材抗剪強(qiáng)度：fv=85Mpa截面積：83.510-4m2抗拉剛度EA=1711750KN抗彎剛度EI=33886.5KNm2輸入軟件求得數(shù)據(jù)：彎矩剪力反力位移內(nèi)力數(shù)值位移數(shù)值反力數(shù)值（2）彎矩計(jì)算最大彎矩：48.66KNm抗彎應(yīng)力：=M/W=48.6610-3/91910-6=52.95MPa=205Mpa（3）抗剪計(jì)算最大剪力：Q=24.74KN=QSx/It =94.89610-3541.210-6/165.310-6/0.012=25.89Mpa85Mpa（4）變形計(jì)算最大變形為0.78mmL/400=0.8mm11、560雙拼工字鋼橫梁強(qiáng)度驗(yàn)算根據(jù)上述36

14、0工字鋼計(jì)算求得反力為167KN，為簡化計(jì)算，將集中力轉(zhuǎn)化為均布荷載進(jìn)行計(jì)算，按實(shí)際布置情況進(jìn)行模擬計(jì)算工字鋼上的線荷載為： 16736/17.5=344KN/m雙拼560b型工字鋼參數(shù)：彈性模量E=205000MPa。截面慣性矩：I =1370.210-6m4截面抵抗矩：W=489410-6m3截面面積矩：Sx =1447.210-6m3鋼材抗彎強(qiáng)度：=205Mpa剛材抗剪強(qiáng)度：fv=85Mpa截面積：14610-4m2抗拉剛度EA=2993000KN抗彎剛度EI=280891KNm2輸入軟件求得數(shù)據(jù)：彎矩剪力反力位移位移數(shù)據(jù)（2）彎矩計(jì)算最大彎矩：622.37KNm抗彎應(yīng)力：=M/W=62

15、2.3710-3/489410-6=127.2MPa=205Mpa（3）抗剪計(jì)算最大剪力：Q=818.87KN=QSx/It =818.8710-32894.410-6/137010-6/0.0145/2=59.7Mpa85Mpa（4）變形計(jì)算最大變形為2mmL/400=11.7mm滿足要求12、圓管撐計(jì)算圓管撐長8m，直徑600mm，壁厚1cm。根據(jù)上述計(jì)算求得最大反力既作用在單根圓管撐上最大的力為1602.07KN查表得回轉(zhuǎn)半徑i=20.862cm長細(xì)比為800/20.862=38.34根據(jù)長細(xì)比查的軸心受壓桿件穩(wěn)定系數(shù)為：=0.906截面積：A=3.140.32-3.142.92=0.0

16、19m2Af=0.9060.019205103=3529KNN411.6KN 故后錨安全。2、掛藍(lán)空載前移時(shí)抗傾覆穩(wěn)定性計(jì)算：當(dāng)掛藍(lán)空載前移到箱梁澆注位置時(shí)，此時(shí)處于懸伸空載下的掛藍(lán)所受的傾覆力最大。參考外模、內(nèi)模、底模、下橫梁和上橫梁的重量，可初步算出一榀三角架前端載荷：T=20t。由方案可知，箱梁中每隔1m，預(yù)埋2根錨筋，所以前行時(shí)，每榀三角架始終由2組錨筋錨固，根據(jù)前面計(jì)算，滿足要求，這里不再重復(fù)計(jì)算邊跨現(xiàn)澆段支架體系計(jì)算書一、荷載計(jì)算1、G=9.0875（箱梁面積，除去翼緣板）m2726KN/m3=1654KN箱梁（除翼緣板）荷載均按面荷載簡化計(jì)算：F=GS=1654KN（7m10.5

17、m）=22.5KN/m2 2、施工荷載：取F2=2.5KN/m2 3、振搗混凝土產(chǎn)生荷載：取F3=2.0KN/m2 4、方木及竹膠板重量：取F6=0.2KN/m2 恒載：22.5+0.2=22.7KN/m2；活載：2.5+2.0=4.5 KN/m2； 恒載安全系數(shù)1.2，活載取安全系數(shù)1.4 所以均布面載q=1.222.7+4.51.4=33.54KN/m2腹板處均布荷載qf=1.21.426+0.2+4.51.4=50.18KN/m2 二、模板支架驗(yàn)算 邊跨現(xiàn)澆段模板，支架以及下方平臺方木布置形式同0#號塊，這里不再重復(fù)計(jì)算。三、平臺縱梁工字鋼（360b型）計(jì)算因上部支撐體系采用滿堂紅支架體

18、系，所以計(jì)算簡便將360工字鋼縱梁模擬成受均布荷載。由上述計(jì)算，均布面載q=33.54KN/m2，單側(cè)支架總重量為212KN，換算成面荷載為3.6KN/ m2,工字鋼自重為0.65KN/m工字鋼間距為50cm，所以作用在工字鋼上的線荷載為：(33.540.5+3.61.2)+0.651.2=21.87KN/m翼緣板處線荷載為：17.73KN/m按照現(xiàn)場實(shí)際布置情況，將工字鋼受力模擬成如下情況：360b型工字鋼參數(shù)：彈性模量E=205000MPa。截面慣性矩：I =165.310-6m4截面抵抗矩：W=91910-6m3截面面積矩：Sx =541.210-6m3鋼材抗彎強(qiáng)度：=205Mpa鋼材抗

19、剪強(qiáng)度：fv=85Mpa截面積：83.510-4m2抗拉剛度EA=1711750KN抗彎剛度EI=33886.5KNm2輸入軟件求得數(shù)據(jù)：荷載彎矩剪力反力變形變形數(shù)值根據(jù)上述計(jì)算，求得最大彎矩為34.04KN.m,最大剪力為48.63KN，最大位移為0.7mm。4）彎矩計(jì)算跨中最大彎矩：34.04KNm抗彎應(yīng)力：=M/W=34.0410-3/91910-6=37.04MPa=205MPa 抗彎應(yīng)力滿足要求。5）抗剪計(jì)算：最大剪力：48.63KN=QSx/It=48.6310-3541.210-6/(165.310-60.012)=13.27Mpa=85MPa6）撓度：最大變形為 0.07cmL/400=1cm四