南龙铁路悬臂连续梁直线段钢管支架检算书

1、 中铁十一局南龙铁路NLZQ-5标60+100+60m连续梁钢管支架设计计算书 设 计： 专业负责： 审 核：山东建大建筑技术有限公司钢管支架设计计算书1、设计参数确定、荷载参数 箱梁荷载：取直线段重量（168.5m，长度为9.75m，作用在支架段长7.7m，2.05m由墩顶承担）、总重量421.25t。 直线段模板自重：模板重量4.8t（单侧）；内模及人材机按10t。 施工荷载：按300kg/m2考虑 荷载系数 砼超载系数：k11.05 浇筑砼时的动力系数：k31.2、荷载组合荷载组合一：砼自重+倾泄和振捣荷载+模板自重+人群荷载和机具设备重+风载荷载组合二：砼自重 +模板自重 荷载组合一用

2、于承重系统强度及稳定性计算；荷载组合二用于刚度计算。（3）西洋7#墩高21.35，4#墩高44.35，计算按照最不利原则，故选择4#墩参数计算分析。2.施工控制计算2.1荷载及传力顺序对直线段箱梁进行如下划分：直线段截面分区图“直线段”截面面积（顶板+底板）为4.02m2，腹板位置的面积单侧为4.8 m2（两侧面积共9.6 m2），翼缘板的面积单侧为1.79m2（两侧面积共3.58 m2）。取砼超载系数K11.05（容重26.5kN/m3），动力系数K31.2。各区所要承受的荷载，按照荷载组合一进行计算如下：翼板处：Q1K3（1.79926.5）+48560.3kN腹板处：Q2K3（4.882

3、6.5）1221.12kN顶板+底板：Q3K3（4.02826.5）+1001122.7kN传力顺序1）横梁（方木）计算：先将荷载由模板及支撑架分配到模板及方木上。2）纵梁计算：将方木横梁传至纵梁，对纵梁进行刚度、强度验算。3） 横梁立柱计算：将纵梁荷载支反力作为集中力荷载传至横梁及立柱上，对纵梁进行刚度、强度、稳定性验算。并对立柱进行强度、稳定性验算。2.2横梁计算横梁承受模板荷载、箱梁砼荷载、支撑架、横梁自重以及人群荷载和机具设备荷载，确保安全的同时，简化计算，横梁强度和刚度均按荷载组合一进行计算，各支撑点作铰接处理。在砼浇注阶段，各横梁分配荷载，初步按照在直线段下间距按30cm，共设置3

4、3排横梁，则每根横梁承受模板荷载、支撑架、横梁自重以及人群荷载和机具设备荷载分别为：翼板区： N1=Q11/33/3.05=300.741/33/3.05=2.99KN/m腹板区： N2= Q21/33/0.48=304.61/33/0.48=19.23 KN/m顶+底板区： N3= Q31/33/5.74=1105.71/33/5.745.83 KN/m方木承载分区图查建筑施工手册得杉方木设计强度和弹性模量有关参数如下：Fc=10N/mm2 （顺纹抗压）Fv=1.4N/mm2 （顺纹抗剪）Fm=13N/mm2 （抗弯）E=9500N/mm2 （弹性模量）杉方木重力密度5KN/m3根据单根方木

5、承载分区计算得出结果如下：模型中布载与实际一致模型中单元应力图根据计算结果：方木翼板处最大应力为2.6MPa,腹板处最大应力为3.7MPa,顶+底板处最大应力为3.7MPa.均小于材料允许值10MPa，设计安全系数为10/3.7=2.7，大于安全系数2.0，满足设计要求。2.2 纵梁计算2.2.1纵梁荷载及计算模型纵梁承受模板荷载、箱梁钢筋砼荷载、支撑架、横梁、纵梁自重以及人群荷载和机具设备荷载传递下来的集中荷载和风荷载等作用进行计算，纵梁为I32a工字钢，计算模型如下图：单侧翼板区域荷载为560.3kN，由2根32a工字钢分配承担。即每根工字钢均布荷载为：560.3/2/9=31.12KN/

6、m。翼板处单根工字钢纵向荷载横向分布图腹板区域荷载为1221.12kN，由4根32a工字钢分配承担。即每根工字钢均布荷载为：1221.12/4/8=38.16KN/m。腹板处单根工字钢纵向荷载横向分布图顶+底板区域荷载为1122.7kN，由8根32a工字钢分配承担。即每根工字钢均布荷载为：1122.7/8/8=17.54KN/m。顶+底板处单根工字钢纵向荷载横向分布图计算采用Midas有限元建模计算，模型图如下：2.2.2 纵梁计算结果根据各区分配至纵梁荷载的计算结果，通过模型加载至单一纵梁单元上，求出相关内力值如下：1）翼板纵梁计算结果：翼板处单根工字钢位移量（MAX：0.83mm）翼板处单

7、根工字钢支反力（单位：kN）翼板处单根工字钢应力（MAX：25.0MPa，MIN：-16.8MPa）2）腹板纵梁计算结果：腹板处单根工字钢位移量（MAX：1.63mm）腹板处单根工字钢支反力（单位：kN）腹板处单根工字钢应力（MAX：47.7MPa，MIN：-34.8MPa）3）顶底板纵梁计算结果：顶底板处单根工字钢位移量（MAX：0.86mm）顶底板处单根工字钢支反力（单位：kN）顶底板处单根工字钢应力（MAX：25.0MPa，MIN：-18.3MPa）根据计算结果表明：纵梁工字钢最大应力为47.7 MPa，满足Q235抗拉强度215Mpa；最大变形为1.63mm，满足刚度要求。2.3横梁及

8、立柱计算2.3.1横梁及立柱荷载及计算模型纵梁荷载以集中力荷载形式加载在双拼工40工字钢上，集中荷载大小为纵梁模型中支反力。横梁及立柱计算模型如下：前排立柱及横梁承载纵梁跨中支反力，翼板、腹板及顶底板跨中集中荷载分别为77.5kN、167.2kN和87.9kN。根据纵梁间距，荷载加载如下：前排立柱及横梁荷载分布图后排立柱及横梁承载纵梁跨中支反力，翼板、腹板及顶底板跨中集中荷载分别为37.2kN、95.3kN和50.1kN。根据纵梁间距，荷载加载如下：前排立柱及横梁荷载分布图2.3.2横梁及立柱荷载及计算结果根据各区分配至横梁及立柱荷载的计算结果，通过模型加载横梁单元上，求出相关内力值如下：1）

9、前排横梁计算结果：前排横梁工字钢位移量（MAX：15mm）前排横梁工字钢应力（MAX：90.5MPa，MIN：-56.9MPa）2）后排横梁计算结果：后排横梁工字钢位移量（MAX：16.8mm）后排横梁工字钢应力（MAX：45.0MPa，MIN：-28.7MPa）3）钢管立柱计算结果：钢管立柱支反力（MAX：525.1kN）钢管立柱应力（MAX：112.1MPa）有计算结果知：横梁工字钢最大应力为90.5 MPa，钢管立柱最大应力112.1MPa, 满足Q235抗拉强度215Mpa。前排横梁端部最大位移为26.7mm,后排横梁端部最大位移为13.5mm。3、地基承载力 施工荷载、钢管立柱、剪刀撑总总量约60t。承台承受总荷载267/2+60=194t（墩身以外直线段长7.7米砼106.6方）。考虑1.2的放大系数，即194*1.2=233t。根据西洋大桥地质勘测情况，大里程直线段小承台位置处地基承载力设计值为400KPa。设置承台宽1.5m，长8m，高1m，即可承受荷载1.5*8*400/10=480t。因此，按照设计要求，