麓湖山2號大橋蓋梁支架計算書

1、麓湖山2號大橋蓋梁支架方案計算書 第一節(jié)、支架概述大廣高速公路S25標位于從化市良口鎮(zhèn)境內(nèi)，全程路線穿越流溪河林場，緊鄰黃龍帶水庫；本合同段起點為K134+640，終點為K137+400，全長2.76km，另外在K137+000附近預留黃龍帶互通（暫不實施）。本標段主要工程量為：4座大橋（共計1777m，分別為本計算書僅為麓湖山2號大橋圓墩柱蓋梁梁式支架計算書。1、設計計算原則 （1）在滿足結(jié)構(gòu)受力情況下考慮撓度變形控制。（2）綜合考慮結(jié)構(gòu)的安全性。 （3）采取比較符合實際的力學模型。 （4）盡量采用已有的構(gòu)件和已經(jīng)使用過的支撐方法。 2、貝雷架查資料得

2、出相關數(shù)據(jù)。 3、本計算未扣除墩柱承擔的蓋梁砼重量，以做安全儲備。 4、抱箍安裝完成實施前，必須先進行壓力試驗，變形滿足要求后方可使用。麓湖上2號大橋蓋梁結(jié)構(gòu)尺寸數(shù)量表序號墩柱直徑截面尺寸（cm）柱間距（cm）備 注長×寬×高11601540×200×180320+900+32021801550×240×200325+900+32531401720×220×180330+1060+33041601720×220×180330+1060+33051801730×240

3、×(200250)335+1060+33562201730×240×200335+1060+335支架施工圖詳見附圖，施工圖支架安全驗算取梁的全截面高度。按最不利的截面計算，選取序號5蓋梁進行驗算。第二節(jié)、支架各構(gòu)件力學性能1、貝雷桁架貝雷桁架采取雙排單層形式成組，間距0cm，槽鋼連接。單層雙排貝雷桁架力學性能如下：截面特性：J=500994.4cm4；W=7157cm3；M=1576.4KN·m；Q=490.5KN貝雷桁架采取單排單層形式成組，槽鋼連接。單層雙排貝雷桁架力學性能如下：截面特性：J=250497.2cm4；W=3578.5cm3；M=78

4、8.2KN·m；Q=245.2KN2、10×10cm木方第三節(jié)、主要荷載取值1、鋼筋混凝土重力密度：取26kN/m3；2、施工荷載：2.5kN/m2；3、砼的振搗力: 2.0kN/m2；4、鋼模重量：1kN/m2；6、恒載分項系數(shù)?。?.2；動載分項系數(shù)取1.4；第四節(jié)、側(cè)模板支撐計算書1、力學模型 假定砼澆筑時的側(cè)壓力由拉桿和豎帶承受，Pm為砼澆筑時的側(cè)壓力，T1、T2為拉桿承受的拉力，計算圖式如下圖： 2、荷載計算   砼澆筑時的側(cè)壓力：Pm=Kh  式中：Pm-新澆砼對側(cè)模板的最大壓力Kpa；

5、60;K-外加劑影響修正系數(shù)，摻外加劑時，K=1.2；      -砼的容重，取26kN/m3；       h-有效壓頭高度 m；  砼澆筑速度v按0.3m/h，入模溫度按30考慮（澆筑蓋梁時間為412月份）：         則：v/T=0.3/30=0.01<0.035 h=0.22+24.9v/T=0.22+24.9

6、5;0.01=0.469m Pm= Kh=1.2×26×0.469=14.63（KPa） 砼振搗對模板產(chǎn)生的側(cè)壓力按4kPa考慮。 則：Pm=14.63+4=18.63kPa蓋梁長度每延米上產(chǎn)生的側(cè)壓力按最不利情況考慮（即砼澆筑至蓋梁頂時）：     P=Pm×（H-h）+Pm×h/2=18.63×(2.5-0.469)+18.63×0.469/2=42.2(KN) 3、拉桿拉力驗算 拉桿（20圓鋼）間距1.2m，1.2m范圍

7、砼澆筑時的側(cè)壓力由上、下兩根拉桿承受。則有： =（T1+T2）/A=1.2P/2r2 =1.2×42.2/（2×0.001）=80.6MPa<=160MPa 4、豎帶抗彎與撓度計算 設豎帶兩端的拉桿為豎帶支點，豎帶為簡支梁，梁長l0=1.9m，砼側(cè)壓力按均布荷載q0考慮。  豎帶14b的彈性模量E=2.1×105MPa;慣性矩Ix=609.4cm4;抗彎模量Wx=87.1cm3  q0=18.63×1.2=22.356kN/m最大彎矩：Mmax= q0l02/

8、8=22.356×1.92/8=10.09kN·m = Mmax/Wx=115.84MPa<w=210MPa 撓度：fmax= 5q0l04/384×2×EIx=5×22.356×1.94/(384×2×2.1×108 ×609.4×10-8)=0.0015mf=l0/400=2.7/400=0.007m第五節(jié)、鋼底模板受力計算底模采用組合鋼模板，面板厚t=5mm，肋板高h=63mm，厚b=8mm，面板及肋板總高H=68mm，驗算

9、模板強度采用寬B=300mm平面鋼模板。 1、鋼模板力學性能 （1）彈性模量E=2.1×105MPa。 （2）截面慣性矩：I=by23+By13-(B-b)(y1-t)3/3     （公式1） 其中：y1=bH2+(B-b)t2/2(Bt+bh) =5×682+(300-8)×52/2(300×5+8×63)=7.59mm y2=H-y1=68-7.59=60.41mm 將y1=7.59mm，y2=60.41mm代入公式1得

10、： I=8×60.413+300×7.593-(300-8)(7.59-5)3/3=62.99cm4 （3）截面抵抗矩：W=I/y2=62.99/6.041=1.4cm3 （4）截面積：A=Bt+bh=300×5+8×63=20.42cm2 2、鋼模板受力計算 （1）底模板均布荷載：F= F1+F2+F3=1.8×2.6+2+2.5=51.3KN/m2 q=F×B=51.3×0.3=15.4KN/m （2）跨中最大彎矩：M=qL2/8=15.4&

11、#215;0.32/8=0.17KN·m （3）彎拉應力：=M/W=0.17×103/1.4×10-6=121MPa=140MPa 鋼模板彎拉應力滿足要求。 （4）撓度：f=5qL4/384EI =(5×15.4×0.34)/(384×2.1×105×62.99×10-8) =0.012mmL/400=0.75mm            

12、  鋼模板撓度滿足要求。 綜上，鋼模板受力滿足要求。 第五節(jié)、底模背楞木方受力計算 根據(jù)受力情況，按（2.22.5）m蓋梁最大截面進行計算，選取蓋梁下底模背楞木方作為檢算對象，背楞采用采用雙層10×10 cm方木，按最大跨徑為2.0米，方木長度為4米，按簡支梁計算，其受力簡圖如下：2、荷載分析小背楞木方在底模板下布置間距為20cm，跨度為2.0cm，選?。?.22.5）m蓋梁最大截面為檢算對象，方木長度為4米，取簡支梁進行計算。（1）蓋梁自重：26×（2+2.5）/2×1= 58.5kN/m（2）模板自重：1×1=

13、1 kN/m（3）方木自重:0.075×3×1=0.225kN/m（4）砼的振搗力: 2×1=2.0 kN/m（5）人、機、臨設:2.5×1=2.5 kN/m荷載設計值：q1=(（1）+（2）+（3)）×0.2×1.2+(（4）+（5）)×0.2×1.4=(58.5+1+0.225)×0.2×1.2+(2+2.5)×0.2×1.4=15.7kN/m3、受力計算使用MIDAS/civil 2010輸入以上參數(shù)。(1)、其支座反力圖如下：（單位：KN）RA=15.7KN, RB=

14、15.7KN (2)、其梁單元彎矩圖如下：（單位為：KN·m）分別為0 KN·m、7.9KN·m、0KN·m。 (3)其梁單元彎曲應力圖如下：（單位為：KN/m2）0 KN/m2、-11775.0KN/m2、0KN/m2。 (4)、其梁單元剪力圖如下：（單位為：KN）-15.7KN、15.7KN。 (5)、其梁單元剪力應力圖如下：（單位為：KN/m2） -1177.5KN/m2、1177.5KN/m2。 （6）其梁單元位移圖如下：（單位為：m ）F=0.000m 4、強度、剛度、撓度分析經(jīng)計算，最大彎矩值Mmax=7.9kN·m,最大彎曲應力m

15、ax=11775.0KN/m2=11.8MPa<12MPa；最大剪力值Qmax=15.7kN,最大剪應力為max=1177.5KN/m2=1.2MPa<1.9MPa； 項 目計 算 值允 許 值是否滿足要求最大正應力（Mpa）11.812滿足受力要求最大剪應力（Mpa）1.21.9滿足受力要求撓 度 （mm）05滿足受力要求第六節(jié)、雙排單層貝雷梁受力計算1、受力簡圖2、荷載分析墩柱兩邊各設一組雙排單層貝雷梁，支撐于墩柱抱箍上，計算長度為3.35+10.6+3.35m，兩側(cè)貝雷片上下弦用槽鋼連接。取一側(cè)的一片貝雷架縱梁為計算單元，受力范圍為上部總荷載的四分之一。1） 墩頂蓋梁荷載計算

16、： (1)蓋梁自重：26×(2.0+2.5)/2×2.4/4=35.1kN/m（2）模板自重：1×2.4/4=0.6 kN/m（3）小楞自重：0.075×4×4/4=0.3kN/m（4）貝雷架自重：2.7/30.9kN/m（5）砼的振搗力: 2×2.4/4=1.2 kN/m（6）人員及臨設: 2.5×2.4/4=1.5 kN/m荷載設計值：q2=(1+2+3+4)×1.2+(5+6)×1.4=(35.1+0.6+0.3+0.9)×1.2+(1.2+1.5)×1.4=48.1kN/m2）

17、 其他截面蓋梁荷載計算： (1)蓋梁自重：26×（2.25+1）/2×2.4/4=25.4kN/m（2）模板自重：1×2.4/4=0.6 kN/m（3）小楞自重：0.075×4×4/4=0.3kN/m（4）貝雷架自重：2.7×/30.9kN/m（5）砼的振搗力: 2×2.4/4=1.2 kN/m（6）人員及臨設: 2.5×2.4/4=1.5 kN/m荷載設計值：q2=(1+2+3+4)×1.2+(5+6)×1.4=(25.4+0.6+0.3+0.9)×1.2+(1.2+1.5)

18、5;1.4=36.4kN/m3、蓋梁受力計算 使用MIDAS/civil 2010輸入以上參數(shù)。(1)、其支座反力圖如下：（單位：KN） RA=574.2KN、RB=593.1KN (2)、其梁單元彎矩圖如下：（單位為：KN·m）分別為0 KN·m、-204.2KN·m、439.0KN·m、-204.2KN·m、0KN·m (3)、其梁單元剪力圖如下：（單位為：KN）0KN 、182.9KN、 -391.3KN、398.4KN、-194.7KN、0KN。（4）梁單元撓度計算 支架在荷載作用將發(fā)生彈性變形和非彈性變形，下面分別對彈性變形

19、和非彈性變形撓度進計算、支架的非彈性撓度計算 貝雷桁架之間采用連接銷連接，因此存在由于錯孔引起的結(jié)構(gòu)非彈性撓度f1，計算按12米跨徑計算，由于桁架采用的是偶數(shù)節(jié)，則：f1中=0.05×n2×=0.05×(4×4)=0.8cm、彈性變形撓度計算：理論依據(jù)：按結(jié)構(gòu)力學變形體虛荷載法計算，計算方法為疊加法、圖乘法。計算跨中撓度來校核支架剛度：計算模型如下：M=439q=48.1 M=43.5Q=364.7Q=364.7不考慮軸力和剪力對變形的影響,則跨中彈性撓度為:2=l2（ql2/6-M1-M2）/8EI =12×12× (48.1

20、15;103×10.6×10.6/6-2×364.7×103)/(8×250497.2×10-8×2.1×1011)=0.006m 由以上彈性變形和非彈性變形量計算知跨中撓度為f1中+2=0.014m<L/400=0.027m，因此支架剛度滿足設計要求。、強度、剛度、撓度分析經(jīng)計算，最大彎矩值Mmax=744kN·m,最大剪力值Qmax=398.4kN, 最大撓度為18mm。項 目計 算 值允 許 值是否滿足要求最大彎矩值（kN·m）439788.2滿足受力要求最大剪力值（kN）242.7

21、245.2滿足受力要求撓 度 （mm）1427滿足受力要求第七節(jié)、抱箍受力計算對于1.4米和1.6米的蓋梁因蓋梁高度為1.8米，其蓋梁支架計算詳見黃龍帶大橋蓋梁支架計算，此處不在進行計算。僅計算1.8米和2.2米的抱箍受力計算。1、1.8米的抱箍受力計算：根據(jù)前述計算單個抱箍體承受豎向壓力N =364.7×4=1458.8KN。1) 抱箍受力計算：單個抱箍體承受豎向壓力N=1458.8KN。由10.9級M30高強螺栓的抗剪力產(chǎn)生。查表M30高強螺栓的允許預拉力：=355KN。 N1=µn(/K) =0.3×1×(355/1.7 ) = 62.647KN

22、式中： p高強螺栓預拉力 查表取355KN µ摩檫系數(shù)取0.3 n傳力接觸面數(shù)目取 安全系數(shù) 取1.7螺栓數(shù)目m計算：m=Q/N1 =1458.8/62.647 =23.3個) 24個 取計算截面上的螺栓數(shù)目m=24個則每個高強螺栓提供的抗剪力： P'=Q/24=1458.8/24 =60.8KN<N1=62.647KN 故能承擔所需要求的荷載。3螺栓軸向受力計算： 按土工布與鋼之間的摩檫系數(shù)取µ=0.3計算;抱箍產(chǎn)生的壓力： Pb=Q/µ=1458.8/0.3=4862.7KN抱箍的壓力由24個高強螺栓的拉力產(chǎn)生, 則每個高強螺栓的拉力： N1=

23、Pbm=4862.7KN24=202.6KN<=355KN抱箍以1800圓柱二柱一聯(lián)的抱箍為基礎，設計抱箍為75cm高，配螺栓的總數(shù)目20個，未能達到計算截面上的螺栓數(shù)目m=24個。為安全保險；故1800圓柱雙柱需設置雙層抱箍。上層抱箍為75cm，下層的抱箍為60cm，配置螺栓的總數(shù)目24個則螺栓所受的拉力為：= N2 = 4862.724×7.065X10-4=143Mpa< = 0.8 = 284 Mpa. 故螺栓縱向受拉滿足要求.4 抱箍體壓力計算：1抱箍體拉應力： 雙抱箍.上層抱箍面板1.2cm厚板,鋼板高75cm，下層抱箍面板1.2cm厚板,鋼板高60cm，直徑

24、1.8m.P2=1-0.3×m× N1 = 0.7×24×202.6 = 3403.68KN抱箍的縱向截面積為：S1=0.12×1.3=0.156m²則有= P2S1 =3403.68×10³0.156×10 = 21.8Mpa. < = 140Mpa滿足設計要求.5 抱箍體剪應力： =1/2×A2×S1(1/2×1458.8) ×10³/(2×0.156) ×10 =2.3Mpa<=85Mpa滿足設計要求. 6 抱箍體的抗

25、彎曲應力.根椐第四強度理論： w=(²+3²)½ (21.8²+3×2.3²)½ 22.1Mpa<w=145Mpa 滿足設計要求. 7）混凝土抗壓強度檢算 C35砼=Rab=23.4Mpa 0.8Rab=0.8×23.4=18.7Mpa=砼 P2=3403.68KN =P2/S=3403.68/2r×1.3=3403.68/×2×0.9×1.3 =0.5<砼=18.7Mpa 故抱箍施工時墩身混凝土強度可滿足要求。4、2.2米的抱箍受力計算：根據(jù)前述計算單個抱箍體承

26、受豎向壓力N =364.7×4=1458.8KN。1) 抱箍受力計算：單個抱箍體承受豎向壓力N=1458.8KN。由10.9級M30高強螺栓的抗剪力產(chǎn)生。查表M30高強螺栓的允許預拉力：=355KN。 N1=µn(/K) =0.3×1×(355/1.7 ) = 62.647KN 式中： p高強螺栓預拉力 查表取355KN µ摩檫系數(shù)取0.3 n傳力接觸面數(shù)目取 安全系數(shù) 取1.7螺栓數(shù)目m計算：m=Q/N1 =1458.8/62.647 =23.3個) 24個 取計算截面上的螺栓數(shù)目m=24個則每個高強螺栓提供的抗剪力： P'=Q/24=1458.8/24 =60.8KN<N1=62.647KN 故能承擔所需要求的荷載。3螺栓軸向受力計算： 按土工布與鋼之間的摩檫系數(shù)取µ=0.3計算;抱箍產(chǎn)生的壓力： Pb=Q/µ=1458.8/0.3=4862.7KN抱箍的壓力由24個高強螺栓的拉力產(chǎn)生, 則每個高強螺