高架站站臺(tái)梁貝雷片支架施工計(jì)算書(shū)

1、.附件一： 高架站站臺(tái)梁預(yù)應(yīng)力混凝土貝雷支架計(jì)算書(shū)1.工程概況站臺(tái)梁為型結(jié)構(gòu)，等高度梁高2.5m，橋面全寬5.2m，腹板中心距2.425m，每孔站臺(tái)梁共設(shè)6 道橫隔梁，分別位于端支點(diǎn)及跨中，端隔梁厚度為90cm，中隔梁厚度為50cm。頂板厚度35-45cm，支點(diǎn)處腹板厚1m，跨中腹板厚0.6m。站臺(tái)梁外側(cè)腹板有雨棚處腹板厚159cm。2.編制依據(jù)（1）高架站站臺(tái)梁長(zhǎng)株潭城際施圖（橋）參-36（2）路橋施工計(jì)算手冊(cè)2010年版（3）生態(tài)動(dòng)物園站（156-163號(hào)墩）橋墩施工圖（4）生態(tài)動(dòng)物園站（158-161號(hào)墩）橋墩變更圖（5）中信新城高架站（24-32號(hào)墩）橋墩施工圖（6）貝雷梁設(shè)計(jì)參數(shù)（7

2、）鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB-5007-20033.貝雷片支架驗(yàn)算3.1鋼管貝雷支架的設(shè)置方法整個(gè)支架系統(tǒng)由方木、上分配梁、貝雷片、下分配梁、沙箱、鋼管立柱、基礎(chǔ)等組成站臺(tái)梁貝雷支架采用7排單層不加強(qiáng)貝雷片布置，貝雷片橫向布置間距為：（0.45+0.45+0.45+1.16+0.45+0.45）m。上橫梁順橋向鋪設(shè)0.1×0.1m方木，腹板處間距為0.1m、翼緣板處間距為0.2m。上橫梁采用0.6m間距I16工字鋼，臨近墩身處下橫梁采用雙拼I40b工字鋼、中孔處采用雙拼I40b工字鋼。下橫梁安放在高度為35cm的沙箱上，鋼管立柱采用直徑為529mm（壁厚為10mm）的無(wú)縫鋼管，并在鋼管柱的頂

3、部及底部焊接L=（80×80×2）cm的鋼板。1.中隔梁處貝雷支架橫斷面圖2.普通位置處貝雷片支架橫斷面圖3.鋼管支墩平面布置圖(3)鋼管立柱搭設(shè)完畢后，為增加支架的整體性和穩(wěn)定性，采用8槽鋼十字交叉進(jìn)行連接。(4)鋼管立柱基礎(chǔ)采用條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)尺寸為5m×1m×1m的鋼筋混凝土承臺(tái)。在承臺(tái)頂部預(yù)埋0.8×0.8×0.02m厚的鋼板與立柱底鋼板焊接。3.2梁底模板驗(yàn)算3.2.1支架荷載計(jì)算根據(jù)施工結(jié)構(gòu)截面圖可以看出，該梁截面的結(jié)構(gòu)重量不等，經(jīng)分析中隔墻附近腹板厚度變化末端其腹板部位為受力最不利位置（其他截面為等截面），應(yīng)對(duì)變截面處

4、模板進(jìn)行重點(diǎn)驗(yàn)算。(計(jì)算參數(shù)采用路橋施工計(jì)算手冊(cè)P172).模板自重：1.5KN/M2.設(shè)備及人工荷載：2.5KN/M2.混凝土澆筑沖擊荷載：2KN/M2.混凝土振搗荷載：2KN/M2.各部位自重：中隔墻腹板位置（加厚側(cè)）Q2=3.9772×1.1×26.5=115.9kN中隔板位置：Q2=2.742×0.5×26.5=36.3kN中隔墻腹板位置（普通側(cè)）Q2=1.875×1.1×26.5=54.7kN普通頂板處: Q2=0.8891×1×26.5=23.6kN中隔墻腹板部位（加厚段）：NPi=（Q1+Q2）

5、15;永久+（Q3+Q4+Q5）×可變=（1.5×1.1×1.6+115.9）×1.2+（2.5×1.1×1.6+2.0×1.1×1.6*2）×1.4 =158.3kN中隔墻部位NPi=（Q1+Q2）×永久+（Q3+Q4+Q5）×可變=（1.5×1.135×0.5+36.3）×1.2+(2.5×1.135×0.5+2.0×1.155×0.5*2) ×1.4=49.8KN中隔墻腹板位置（普通側(cè)）：NPi=（Q

6、1+Q2）×永久+（Q3+Q4+Q5）×可變=（1.5×1.1×0.75+54.7）×1.2+(2.5×1.1×0.75+2.0×1.1×0.75*2) ×1.4=74.63KN普通頂板處:NPi=（Q1+Q2）×永久+（Q3+Q4+Q5）×可變=(1.5×1.825×1+23.6)×1.2+(2.5×1.825×1 +2.0×1.825×1*2) ×1.4=48.2KN3.2.2梁底竹膠板驗(yàn)算根

7、據(jù)施工結(jié)構(gòu)截面圖可以看出，該梁截面存在變截面結(jié)構(gòu)重量不等，在本計(jì)算書(shū)中對(duì)一般截面進(jìn)行計(jì)算，變截面處進(jìn)行驗(yàn)算，墩頂部位采用加密方木處理。（1）荷載組合采用與支架計(jì)算相同和荷載組合。（2）梁底模板的布置要求本方案中模板采用覆面竹膠合板（5層），板厚15mm，竹膠板下順橋向布置方木，翼緣板處方木間凈距為0.15m、腹板處方木間凈距為0.1m、頂板處方木間凈距為0.1m。（3）模板受力計(jì)算路橋施工計(jì)算手冊(cè)P433中規(guī)定模板的彎矩可按下式計(jì)算：模板彎矩驗(yàn)算： 按集中力P=1.5kN檢算，凈截面抵抗距：Wji=變截面處彎曲強(qiáng)度：作為研究對(duì)象的模板毛截面慣性矩：變截面處撓度：式中：M彎矩。Wji計(jì)算凈截面抵

8、抗距。w竹膠板彎曲應(yīng)力，查建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范P82，其值為35N/mm2。Im構(gòu)件毛截面慣性矩。b構(gòu)件截面寬度。受彎構(gòu)件撓度容許值。表1模板所受彎矩及撓度值主控項(xiàng)目L（m）M1（kNm）M2（kNm）Wji（m3)wMPaf(m)f(m)最不利截面中隔梁腹板加厚段0.10.0110.033.8×10-50.795.9×10-525×10-5中隔板0.10.0090.033.8×10-50.794.8×10-525×10-5中隔板腹板普通段0.10.0110.033.8×10-50.795.9×10-537.5

9、×10-5頂板0.150.0050.0385.6×10-50.682.3×10-525×10-5依據(jù)表1到ww=35MPa、ff，通過(guò)驗(yàn)算得知梁底竹膠板符合要求。3.3頂層方木驗(yàn)算路橋施工計(jì)算手冊(cè)P429中規(guī)定木結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行如下驗(yàn)算：彎曲強(qiáng)度：w=w剪切強(qiáng)度：=撓度：f=f式中：M彎矩。Wji計(jì)算凈截面抵抗距。w木材允許順紋彎應(yīng)力，查橋梁計(jì)算手冊(cè)P805，其值為13.0MPa。Sm中性軸以上的毛截面面積對(duì)中性軸的面積距。Im構(gòu)件毛截面慣性矩。b構(gòu)件截面寬度。容許順紋彎曲剪應(yīng)力，查橋梁計(jì)算手冊(cè)P805，其值為2.0MPa。f受彎構(gòu)件撓度容許值。中隔墻

10、腹板部位（加厚段）：本方案中方木采用（魚(yú)鱗云杉），截面尺寸為0.1×0.1m，考慮到施工方便及增加貝雷片整體穩(wěn)定性，方木下槽鋼在底板、腹板、翼緣板等部位橫橋間距均為0.6m。上層鋪設(shè)10×10cm方木（魚(yú)鱗云杉），間距10cm，需對(duì)此層方木進(jìn)行驗(yàn)算，其中：均布荷載：q=158.3×0.2/（1.6×1.1）=17.9kN/m跨中：彎矩M=17.9×0.62/8=0.81kN·m凈截面抵抗距：Wji=0.000167m3支點(diǎn)剪力：Q=0.5×17.9×0.6=5.37kN毛截面慣距： =0.000125m3縱梁毛截面

11、慣性矩： =0.0000083m4彎曲強(qiáng)度：w= =0.81/0.000167 =4.85MPaw=13MPa剪切強(qiáng)度：= =5.37×0.000125/(0.0000083×0.1) =0.808MPa=2.0MPa撓度：f=5×17.9×0.64/(384×0.0000083×10×103)=0.36mm（=1.5mm）中隔板部位：上層鋪設(shè)10×10cm方木（魚(yú)鱗云杉），間距10cm，需對(duì)此層方木進(jìn)行驗(yàn)算，其中：均布荷載：q=49.8×0.2/（1.135×0.5）=17.55kN/m跨中：

12、彎矩M=17.55×0.62/8=0.79kN·m凈截面抵抗距：Wji=0.000167m3支點(diǎn)剪力：Q=0.5×17.55×0.6=5.27kN毛截面慣距： =0.000125m3縱梁毛截面慣性矩： =0.0000083m4彎曲強(qiáng)度：w= =0.79/0.000167 =4.7MPaw=13MPa剪切強(qiáng)度：= =5.27×0.000125/(0.0000083×0.1) =0.79MPa=2.0MPa撓度：f=5×17.55×0.64/384×10×103×0.0000083)=0.

13、35mm（=1.5mm）中隔板腹板部位（普通段）：上層鋪設(shè)10×10cm方木（魚(yú)鱗云杉），間距10cm，需對(duì)此層方木進(jìn)行驗(yàn)算，其中：均布荷載：q=74.63×0.20/（1.155×0.75）=17.23kN/m跨中：彎矩M=17.23×0.62/8=0.77kN·m凈截面抵抗距：Wji=0.000167m3支點(diǎn)剪力：Q=0.5×17.23×0.6=5.17kN毛截面慣距： =0.000125m3縱梁毛截面慣性矩： =0.0000083m4彎曲強(qiáng)度：w= =0.77/0.000167 =4.6MPaw=13MPa剪切強(qiáng)度：=

14、 =5.17×0.000125/0.0000083×0.1 =0.78MPa=2.0MPa撓度：f=5×17.23×0.64/(384×10×103×0.0000083)=0.35mm（=1.5mm）頂板部位：上層鋪設(shè)10×10cm方木（魚(yú)鱗云杉），間距15cm，需對(duì)此層方木進(jìn)行驗(yàn)算，其中：均布荷載：q=48.2×0.25/（1.825×1）=6.6kN/m跨中：彎矩M=6.6×0.62/8=0.3kN·m凈截面抵抗距：Wji=0.000167m支點(diǎn)剪力：Q=0.5×

15、;6.6×0.6=1.98kN毛截面慣距： =0.000125m3縱梁毛截面慣性矩： =0.0000083m4彎曲強(qiáng)度：w= =0.3/0.000167 =1.8MPaw=13MPa剪切強(qiáng)度：= =1.98×0.000125/(0.0000083×0.1) =0.298MPa=2.0MPa撓度：f=5×6.6×0.64/(384×10×103×0.0000083)=0.13mm（=1.5mm）經(jīng)驗(yàn)算，方木最不利位置復(fù)核要求。故全橋其余部位不再進(jìn)行驗(yàn)算。3.4上橫梁16工字鋼驗(yàn)算上橫梁采用16工字鋼鋪設(shè)，縱橋向間距為

16、60cm，此層工字鋼進(jìn)行驗(yàn)算，其中：中隔板腹板加厚段：均布荷載：q=158.3×0.6/（1.1×1.6）=53.96kN/m 16工字鋼自重：q=0.2KN/m跨中：彎矩M=(53.96+0.2)×0.452/8=1.37kN·m截面抵抗距：Wx=0.0001409m3支點(diǎn)剪力：Q=0.5×53.96×0.45=12.14kN彎曲強(qiáng)度：w= =1.37/0.000141 =9.7MPaw=215MPa剪切強(qiáng)度：= =12.14×0.0000081/(0.00001127×0.088) =0.01MPa=123MP

17、a撓度：f=5×53.96×0.454/384×2.1×105×0.00001127)=0.012mm（=1.13mm）上橫梁采用16工字鋼鋪設(shè)，縱橋向間距為60cm，此層工字鋼進(jìn)行驗(yàn)算，其中：中隔板部位：均布荷載：q=49.8×0.6/（1.135×0.5）=52.6kN/m 16工字鋼自重：q=0.2KN/m跨中：彎矩M=(52.6+0.2)×1.1352/8=8.5kN·m截面抵抗距：Wx=0.0001409m3支點(diǎn)剪力：Q=0.5×52.6×1.135=29.9kN彎曲強(qiáng)度：w

18、= =8.5/0.000141 =60.3MPaw=215MPa剪切強(qiáng)度：= =29.9×0.0000081/(0.00001127×0.088) =0.244MPa=123MPa撓度：f=5×52.6×1.1354/384×2.1×105×0.00001127)=0.48mm（=2.88mm）頂板部位：均布荷載：q=48.2×0.6/（1.825×1）=15.85kN/m 16工字鋼自重：q=0.2KN/m跨中：彎矩M=(15.85+0.2)×1.8252/8=6.7kN·m截面抵抗

19、距：Wx=0.0001409m3支點(diǎn)剪力：Q=0.5×15.85×1.825=14.5kN彎曲強(qiáng)度：w= =6.7/0.000141 =47.5MPaw=215MPa剪切強(qiáng)度：= =14.5×0.0000081/(0.00001127×0.088) =0.12MPa=123MPa撓度：f=5×15.85×1.8254/384×2.1×105×0.00001127)=0.97mm（=2.88mm）式中：鋼材容許應(yīng)力，查鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范P21中附表3.4.。1-1中Q235號(hào)鋼其值為215MPa。鋼材容許的剪應(yīng)

20、力，查鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范P21中附表3.4.。1-1中Q235號(hào)鋼其值為123Mpa。E鋼材彈性模量，查路橋施工計(jì)算手冊(cè)P787附表3-19中取其彈性模量為2.1×105MPa。I鋼材截面慣性矩，查路橋施工計(jì)算手冊(cè)P795中附表3-30中取值為1127cm4。W槽鋼截面抵抗矩，查路橋施工計(jì)算手冊(cè)P795，取值為140.9cm3。經(jīng)驗(yàn)算，最不利位置采用I16工字鋼間距為0.6m布置，工字鋼的正應(yīng)力、剪切強(qiáng)度、撓度計(jì)算均符合要求。3.5貝雷梁驗(yàn)算梁體自重及施工荷載通過(guò)I16工字鋼傳遞到貝雷梁上，在本方案中貝雷梁驗(yàn)算以中隔梁斷面作為研究對(duì)象，支架縱梁采用貝雷片三排單層不加強(qiáng)形式布置，橫向截面布

21、置根據(jù)箱梁具體結(jié)構(gòu)布置，加厚段腹板下采用雙排單層不加強(qiáng)貝雷片，貝雷片間距為450mm，共計(jì)4排。普通腹板段下采用三排單層不加強(qiáng)貝雷片，貝雷片間距為450mm，共計(jì)3排。3.5.1腹板加厚端：查貝雷片設(shè)計(jì)參數(shù)表3.8-4雙排單層不加強(qiáng)貝雷梁自重275kg/片，加配重1KN/m. Q=490.5KN , M=1576.4KN.M, I=250497cm4=250497×104mm4W=3578cm3中隔梁位置為混凝土荷載最大處，以中隔梁位置作為計(jì)算斷面，計(jì)算跨徑為9m。貝雷片整體能承受的最大彎矩W=1576.4×2=3152.8KN.M最大剪力Q=490.5×2=98

22、1KN混凝土截面均布荷載：q1=4.23×26.5kN=112.1kN/mq2=1×6=6kN/mq3=（1.5×2.6）+（2.5+2+2）×2.6=20.8KN/m支架承受的截面總荷載：q=1.2×(q1+q2)+1.4×q3=170.8kN/mM=ql2/8=170.8×9×9/8=1729.4KN.M(M =3152.8KN.M)Q=ql/2=768.6KN(Q =981KN)每片貝雷片承受荷載：q=170.8KN/M/4=42.7KN/M貝雷片撓度按簡(jiǎn)支梁計(jì)算：fq=(5qL4)/(384EI)=(5&#

23、215;42.7×94)/(384×2.1×105×250497×104) =6.9mmf=22.5mm 貝雷片撓度按3等跨連續(xù)梁計(jì)算中跨：fq=0.052qL4/100EI=0.052×42.7×94/100×2.1×105×250497×104=0.3mm邊跨：fq=0.677qL4/100EI=0.677×42.7×94/100×2.1×105×250497×104=3.6mm根據(jù)路橋施工計(jì)算手冊(cè)P763附表2-9三等跨

24、連續(xù)梁撓度系數(shù)邊跨取0.677，中跨取0.052，撓度=系數(shù)×ql4/100EI。3.5.2普通腹板段：查貝雷片設(shè)計(jì)參數(shù)表3.8-4三排單層不加強(qiáng)貝雷梁自重275kg/片，加配重1KN/m. Q=698.9KN , M=2246.4KN.M, I=250497cm4=250497×104mm4W=3578cm3混凝土截面均布荷載：q1=2.426×26.5kN=64.3kN/mq2=1×6=6kN/mq3=（1.5×2.6）+（2.5+2+2）×2.6=20.8KN/m支架承受的截面總荷載：q=1.2×(q1+q2)+1.4

25、×q3=113.5kN/mM=ql2/8=113.5×9×9/8=1149.2KN.M(W =2246.4KN.M)Q=ql/2=510.8KN(Q =698.9KN)每片貝雷片承受荷載：q=113.5KN/M/3=37.8KN/M貝雷片撓度按簡(jiǎn)支梁計(jì)算：fq=(5qL4)/(384EI)=(5×37.8×94)/(384×2.1×105×250497×104) =6.13mmf=22.5mm 貝雷片撓度按3等跨連續(xù)梁計(jì)算中跨：fq=0.052qL4/100EI=0.052×37.8×

26、94/100×2.1×105×250497×104=0.3mm邊跨：fq=0.677qL4/100EI=0.677×37.8×94/100×2.1×105×250497×104=3.2mm根據(jù)路橋施工計(jì)算手冊(cè)P763附表2-9三等跨連續(xù)梁撓度系數(shù)邊跨取0.677，中跨取0.052，撓度=系數(shù)×ql4/100EI。經(jīng)檢算剛度及撓度滿足要求。3.6雙拼40b工字鋼驗(yàn)算雙拼I40b工字鋼計(jì)算:受力按4排柱子計(jì)算,其他兩排作為輔助加固用，故在第二排柱子處所受反力最大，故只需計(jì)算第二排彎矩圖：剪

27、力圖;3.6.1跨中雙拼I40b工字鋼正應(yīng)力計(jì)算： =369.4/(0.001139×2) =162.16Mpa(=215Mpa)3.6.2跨中雙拼I40b工字鋼撓度計(jì)算: f= =5×357.14×2.80/(384×2.1×103×0.00022781×2) =2.98×10-3m（2.8/400=7×10-3m）鋼材容許應(yīng)力，查鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范P21中附表3.4.。1-1中Q235號(hào)鋼其值為215MPa。經(jīng)檢算I40b工字鋼滿足要求。3.7立柱受力驗(yàn)算支點(diǎn)反力（鋼管柱）：橫向每排2根鋼管，最長(zhǎng)鋼管長(zhǎng)度以14m計(jì)?；剞D(zhuǎn)半徑：i=17.3cm長(zhǎng)細(xì)比：=l/i=1400/17.3=80.9=150鋼管柱穩(wěn)定性驗(yàn)算：路橋施工計(jì)算手冊(cè)中P437中規(guī)定：N×A××A×= 0