京沪高速铁路某连续梁支架计算书

1、跨XX港连续梁支架计算书1、工程概况XX高速铁路在DK1204+627处跨越XX港，线路与XX港斜交，斜交角度为43°，桥跨布置为40+72+40m预应力混凝土连续箱梁。桥梁结构型式为：现浇连续梁箱梁构造形式为单箱单室、变高度、变截面预应力砼连续箱梁。箱梁桥面宽12m，底板宽6.7m，顶板厚40cm；腹板厚分别为48cm、60cm、90cm，按折线变化；底板厚40100cm，按圆曲线变化。中支点截面中心梁高6.2m，跨中2m直线段及边跨5.75m直线段截面中心梁高3.6m，梁底按R=217.117m圆曲线变化。全联在端支点、中支点及中跨跨中处设横隔板，横隔板设有过人孔，中支点横隔板厚

2、2.4m，端支点横隔板厚1.15m，中跨跨中横隔板厚0.8m。箱梁两侧腹板与顶底板相交处均采用圆弧倒角过渡。箱梁横断面示意图（215#、216#墩）箱梁横断面示意图（跨中）整联箱梁设计共分五个阶段进行施工，即2个阶段一（长度为35m）、1个阶段二（长度为37m）、2个阶段三 （长度为23.25m）。具体图示如下：阶段三 阶段一 阶段二 阶段一 阶段三各阶段的施工顺序为：先施工阶段一，阶段一张拉压浆完成后，进行阶段二砼的施工，阶段二张拉压浆完成后，进行阶段三砼的施工。2、支架设计依据2.1、基础资料（1）施工图及设计文件2.2、主要技术标准(1)建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范；(2)建筑施工扣

3、件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ1302001）。2.3、主要参考工具书（1）实用土木工程手册（第三版），杨文渊编，人民交通出版社出版；（2）基础工程施工手册，基础工程施工手册编写组编著，中国计划出版社出版；3、支架设计原则（1）安全可靠，操作方便；（2）因地制宜，经济实用。4、支架结构布置型式本连续梁采用满堂碗扣式钢管脚手架现浇施工，支架结构主要由：模板系统，纵、横向分配梁、满堂支架支撑、支架基础几部分组成，结构见附后的支架平面布置图、支架立面布置图、支架横截面布置图。4.1、模板面板采用厚15mm的优质竹胶板；背肋采用10cm×10cm方木（平放），间距腹板下15cm（满铺），

4、底板下20cm；支承横楞采用15cm×15cm工字钢，间距同支架纵距。4.2、支架立杆、横杆采用48碗扣式钢管脚手架。立杆横截面布置方式为：两边腹板下布置5根，间距0.3m，两侧翼板下各布置3根，间距0.60.9m，中部布置7根,间距0.6m。立杆纵向布置为：翼板下为1.2m，一阶段腹板下为0.3m，其余为0.6m。水平杆步距：腹板下为0.6m，其余为1.2m，支架顶部根据需要可以加密至0.6m。可调底座KTZ-45，可调范围300mm；可调托座KTC-45，可调范围300mm。另外横向每8排立杆设置一道剪刀撑，纵向设置7道剪刀撑，与地面夹角为4560°，采用48×

5、;3.5mm扣件式脚手架钢管。5、支架设计计算过程5.1、荷载分析、恒载该支架所受的恒载包括所浇注的连续梁自重、模板自重和支架自重。各种荷载标准值为：(1)、支撑架模板自重标准值：模板及支承小楞均布荷载Q1=2.5kN/m2；(2)、连续梁钢筋混凝土：Q2=26KN/m3。、活载支架所受的活荷载包括施工荷载、风荷载和温度荷载。（1） 振捣及施工荷载施工人员及设备荷载值按均布活荷载Q3=1KN/m2；振捣混凝土产生的荷载为Q4=2kN/m2。(2) 风荷载和温度荷载。 本方案未考虑风荷载和温度荷载5.2、脚手架整体稳定性验算、单肢立杆轴向力计算公式N=1.2Q+1.4（Q+Q）·Lx&

6、#183;Ly+1.2Q2V式中： 支撑架模板自重标准值； 2 新浇砼及钢筋自重标准值； 3 施工人员及设备荷载标准值； 4 振捣砼产生的荷载； Lx 、Ly单肢立杆纵向及横向间距（m）； V Lx 、 Ly段的混凝土体积（m3）。、单肢立杆轴向力计算公式只计算同等支架布置截面最厚的、断面，断面布置见下图：（1）断面本截面梁高按照6.2m,顶板厚度0.4m，底板厚度1.0m。横杆步距为1.2m，翼板支架纵距1.2m，其余为0.3m，翼板支架横距为0.9m，腹板为0.3m，底板为0.6m。按照公式列表计算得：参数部位Q1（kN/m2）Q2 （kN/m3）Q（kN/m2）Q（kN/m2）Lx（m）

7、Ly（m）V（m3）N（kN）翼板2.5 26 121.20.90.54924.9腹板2.5 26 120.30.30.55818.06底板2.5 26 120.60.60.50418.3（2）IIII断面本截面梁高按照4.05m,顶板厚度0.4m，底板厚度0.6m。横杆步距为1.2m，翼板支架纵距1.2m，其余为0.6m，翼板支架横距为0.9m，腹板为0.3m，底板为0.6m。按照公式列表计算得：参数部位Q1（kN/m2）Q2 （kN/m3）Q（kN/m2）Q（kN/m2）Lx（m）Ly（m）V（m3）N（kN）翼板2.5 26 121.20.90.54924.9腹板2.5 26 120.6

8、0.30.72924.0底板2.5 26 120.60.60.3613.8、单肢立杆承载力计算单肢立杆稳定性按下式计算：NA f式中：A 立杆横截面积,0.0004893 m2； 轴心受压杆件稳定系数，按细长比值查建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范附录C； f 钢材强度设计值，235A钢材抗拉、抗压和抗弯强度设计值205MPa。其中: =k.h/ii截面回转半径，查建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范附录B得0.0158mk计算长度附加系数，其值取1.155。 考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数，查表得1.7； h立杆步距，为1.2m=1.155×1.7×1.2÷

9、0.0158=149根据=149，查建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范附录C得值为0.312。因此力杆容许轴力为：A f=0.312×0.0004893×205000=31.3(KN)NA f， 立杆稳定性满足要求。5.3、支架基础承载力计算5.3.1、支架基础结构本连续梁支架采用钢管立柱支承，支撑体系由下至上为:0.30m混凝土静压桩基础，C30钢筋混凝土承台，720×10mm钢管立柱，双拼I56b型钢横梁，I45b型钢纵梁，I14工字钢横向分配梁。横断面见下图：每横断面布置三个承台，每个承台设置2根桩,单桩极限承载力为550KN，施工过程中下压力满足要求且静压5

10、分钟桩不再下沉后方能终止该桩压注。桩顶伸入承台40cm（钢筋20cm,桩身20cm），承台顶预埋一块90cm×90cm×1cm钢板，钢板中部挖50cm圆孔，钢板上焊接16锚筋。每个承台各设置一根720钢管立柱，立柱焊于承台顶预埋钢板上，单个承台立柱间横向设置20#槽钢联系梁。在立柱顶放置双拼I56b型钢横梁，要求两者间焊接牢固；纵梁上铺I45b型钢纵梁；纵梁一般地段断面布置8列，两侧翼板下各1列，两侧腹板下各1列，底板下两列，纵梁与横梁相交的节点需要点焊；纵梁上横铺I14工字钢，用于支承支架，间距同支架纵距。经查表、计算，支架所需的其它构件力学性能见下表：材料名称截面实量尺

11、寸弹性模量E惯性矩I截面抵抗矩W材料许用应力备注I14工字钢210GPa712cm4101.7cm3205MPaI45b型钢210GPa33759cm41500.4cm3205MPaI56b工字钢210GPa48556cm41942.2cm3205MPa5.3.2、支架基础各部位承载力计算（1）横向I14工字钢横向分配梁横向分配梁支点为I45b型钢纵梁，其结构如下图：所以，腹板下横向I14工字钢能承载上部荷载。所以，底板下横向I14工字钢能承载上部荷载。(2)、I45b型钢纵梁检算、翼板下纵梁翼板下设置1列纵梁，荷载按1.4混凝土重量计算，按最大跨度4.75m段计算，翼板混凝土量2.32m3/

12、m。q=1.4×2.32×26=84.4KN/mMmax=ql2/8=84.4×4.752/8=238(KN.m)=M Mmax/W=238KN.m÷（4×387.2）cm3=154MPa=205MPa纵梁强度满足要求。f=5ql4/(384EI)= 5×84.4KN/m×4.754m4/(384×210GPa×4×5808.3cm4)=11.47mmf=L/4004750/40011.87mm纵梁挠度满足要求。、腹板下纵梁腹板下设置2列纵梁，间距1.2m，荷载按1.4混凝土重量计算，其中跨度3

13、.5m段：截面最厚5.9m，腹板厚0.9m，还承载0.3m宽的底板（底板厚0.92m，顶板厚0.4m，因位于倒角处，底板、顶板共增厚0.3m）。q=1.4×（5.9×0.9（0.920.40.3）×0.3）×26=211KN/mMmax=ql2/8=211×3.52/8=323(KN.m)=M Mmax/W=323KN.m÷（1500.4×2）cm3=108MPa=205MPa纵梁强度满足要求。f=5ql4/(384EI)= 5×211KN/m×3.54m4/(384×210GPa×（

14、2×33759）cm4)=2.9mmf=L/4003500/4008.75mm纵梁挠度满足要求。其中跨度4m段：截面最厚5.4m，腹板厚0.9m，还承载0.3m宽的底板（底板厚0.81m，顶板厚0.4m，因位于倒角处，底板、顶板共增厚0.3m）。q=1.4×（5.4×0.9（0.810.40.3）×0.3）×26=193.4KN/mMmax=ql2/8=193.4×4.02/8=387(KN.m)=M Mmax/W=387KN.m÷（1500.4×2）cm3=129MPa=205MPa纵梁强度满足要求。f=5ql4

15、/(384EI)= 5×193.4KN/m×4.04m4/(384×210GPa×（2×33759）cm4)=4.6mmf=L/4004000/40010mm纵梁挠度满足要求。其中跨度4.5m段：截面最厚4.9m，腹板厚0.9m，还承载0.3m宽的底板（底板厚0.69m，顶板厚0.4m，因位于倒角处，底板、顶板共增厚0.3m）。q=1.4×（4.9×0.9（0.690.40.3）×0.3）×26=175.7KN/mMmax=ql2/8=175.7×4.52/8=445(KN.m)=M Mmax/

16、W=445KN.m÷（1500.4×2）cm3=148MPa=205MPa纵梁强度满足要求。f=5ql4/(384EI)= 5×175.7KN/m×4.54m4/(384×210GPa×（2×33759）cm4)=6.6mmf=L/4004500/40011.25mm纵梁挠度满足要求。、中间纵梁底板下设置2列纵梁，间距1.6m，荷载按1.4混凝土重量计算，其中跨度3.5m段：底板最厚0.92m，宽4.8m，顶板厚0.4m。q=1.4×（0.920.4）×4.8）×26=230KN/mMmax=q

17、l2/8=230×3.52/8=352(KN.m)=M Mmax/W=352KN.m÷（1500.4×2）cm3=117MPa=205MPa纵梁强度满足要求。f=5ql4/(384EI)= 5×230KN/m×3.54m4/(384×210GPa×（2×33759）cm4)=3.2mmf=L/4003500/4008.75mm纵梁挠度满足要求。其中跨度4m段：底板最厚0.81m，宽4.8m，顶板厚0.4m。q=1.4×（0.810.4）×4.8）×26=211.4KN/mMmax=ql

18、2/8=211.4×4.02/8=423(KN.m)=M Mmax/W=423KN.m÷（1500.4×2）cm3=141MPa=205MPa纵梁强度满足要求。f=5ql4/(384EI)= 5×193.4KN/m×4.04m4/(384×210GPa×（2×33759）cm4)=5.0mmf=L/4004000/40010mm纵梁挠度满足要求。其中跨度4.5m段：底板最厚0.69m，宽4.8m，顶板厚0.4m。q=1.4×（0.690.4）×4.8）×26=190.4KN/mMmax

19、=ql2/8=190.4×4.52/8=482(KN.m)=M Mmax/W=482KN.m÷（1500.4×2）cm3=161MPa=205MP纵梁强度满足要求。f=5ql4/(384EI)= 5×175.7KN/m×4.54m4/(384×210GPa×（2×33759）cm4)=7.15mmf=L/4004500/40011.25mm纵梁挠度满足要求。(3)、双拼I56b型钢横梁检算荷载按1.4混凝土重量计算。其中跨度为1.65m3.5m段：截面最厚5.9m，腹板厚0.9m，底板厚0.92m，顶板厚0.4m。

20、S砼6.7×（0.920.4）（5.90.920.4）×0.9×20.9×0.30.6×0.3 17.538m2P=1.4×17.538×26×（1.651.75）=2171KN其中跨度为3.5m4.0m段：截面最厚5.41m，腹板厚0.9m，底板厚0.82m，顶板厚0.4m。S砼6.7×（0.820.4）（5.410.820.4）×0.9×20.9×0.30.6×0.3 16.17m2P=1.4×16.17×26×（1.752.0）=

21、2207KN其中跨度为4.0m4.5m段：截面最厚4.93m，腹板厚0.9m，底板厚0.71m，顶板厚0.4m。S砼6.7×（0.710.4）（4.930.710.4）×0.9×20.9×0.30.6×0.3 14.76m2P=1.4×14.76×26×（2.02.25）=2284KN其中跨度为4.5m段：截面最厚4.47m，腹板厚0.6m，底板厚0.6m，顶板厚0.4m。S砼6.7×（0.60.4）（4.470.60.4）×0.6×20.9×0.30.6×0.3

22、11.31m2P=1.4×11.31×26×（2.252.25）=1853KN所以，其中跨度为4.0m4.5m段最重，P=2284KN双拼I56b工字钢横梁3.9m跨度范围内承受荷载为1142KN.受力分析如下：M1=Pab/L425.5×0.8×3.1/3.9270.6(KN.m)M2=Pab/L391×2.4×1.5/3.9361(KN.m)Mmax= M2M1×1.5/3.1492(KN.m)=Mmax/W=492KN.m÷（2446.5×2）cm3=101MPa=205MPa横梁强度满足

23、要求。f=Pc（2ca）l24c2l2c3ac2a3）/(6EIl)= 391×1.5（2×1.50.8）3.924×1.52×3.92×1.530.8×1.520.83）/(6×210GPa（2×33759）cm4×3.9)=2.4mmf=L/4003500/4009.75mm横梁挠度满足要求。(4)、钢管立柱检算钢管立柱的直径为720mm，壁厚为10mm，每排布置3根立柱，荷载按1.4混凝土重量计算。其中跨度为4.0m4.5m段最重。立柱受力分析简图如下：N1为翼板荷载，N2为底、腹、顶板荷载N11.4×2.32×26×4.25/489.25KNN22284/6380.7KN边立柱受力N边380.7×289.25×2940.0KN中立柱受力N中380.7×2761.4KN钢管面积A3.14