主塔下横梁支架计算书

1、目 录1.计算说明22计算依据43.荷载计算及分配43.1设计方法43.2 设计荷载43.3 荷载分配43.4 计算工况44.材料力学参数选取44.1 截面特性44.2材料设计值55.支架计算及结果75.1模板支架计算75.2 HN700×300纵梁承载能力计算95.3分配梁承载能力计算105.4钢管桩计算115.5钢管撑杆计算125.6连接系计算135.7预埋件计算135.8整体稳定性验算146.结论141.计算说明1.1 概况银川滨河黄河大桥位于银川中心城区和滨河新区之间，是沟通两区的主要过河通道。本项目路线全长6.599km，桥位距上游银川黄河辅道桥约8.8km，距下游在建兵沟

2、黄河桥12.6km。桥梁总长度3332m，道路长度886m，全线总长度4218m。主塔采用三塔双索面叠合梁自锚式悬索桥，跨径布置88+218+218+88=612m，主桥范围纵坡±0.5%，沿中塔中心线对称，最高点位于主塔中心线处。主桥墩号范围PM49PM53，主塔采用双柱式，在主梁下方设置横梁。横梁为预应力混凝土结构，截面为箱形，跨中梁高3m，与塔柱相交处梁高6m，宽度5.6m。顶底板厚度均为0.8m，腹板厚度0.8m。边墩采用门式框架结构，边墩横梁为预应力混凝土结构，截面为箱形，跨中梁高3m，与塔柱相交处梁高6m，宽度5.6m。顶底板厚度均为0.8m，腹板厚度0.8m。 1.2

3、支架结构简述此套支架自上而下布置为模板、模板支架、纵梁、横梁（桩顶分配梁）、钢管桩、连接系、撑杆等。桩顶分配梁以下支架结构为刚构体系，支撑于主体承台，纵梁搁置于该刚构体系及塔柱牛腿上，为多跨连续梁。1、模板底模厚度按106mm钢模设计。2、模板支架模板支架为12及8焊接而成的型钢支架。3、纵梁纵梁为单根HN700×300型钢。纵梁对应模板支架下传递集中力作用部位及与横梁和桩顶分配梁接触部位需加焊加劲板。4、横梁（桩顶分配梁）横梁为单根HN700×300型钢，桩顶分配梁为两根HN700×300型钢并行焊接。横梁及桩顶分配梁对应纵梁下传集中力作用部位及桩顶部位需加焊加

4、劲板。为防止贝雷桁片侧5、钢管桩钢管桩为1.0m×12mm厚钢管桩。施工时可分段加工，根据墩高进行长度组合。 6、撑杆钢管桩为0.8m×10mm厚钢管。7、连接系连接系弦杆采用216b型钢对扣焊接，腹杆采用212型钢对扣焊接，通过牛腿与管桩连接。现场可根据以强代弱原则，利用现有材料进行替换。支架支撑于承台，并通过连接系扶臂与墩身连接将荷载传给承台、塔身，故该施工设施需经设计院审核确认。 下横梁支架布置图2计算依据钢结构设计规范(GB50017-2003) 混凝土结构设计规范（GB50010-2010）公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）公路桥涵施工技术规范（JT

5、G/TF50-2011）银川滨河黄河大桥施工图设计（上海市政工程设计研究总院有限公司）路桥施工计算手册（人民交通出版社）3.荷载计算及分配3.1设计方法钢管支撑架和梁式支架采用容许应力状态法对支架的强度、刚度及稳定性进行检算。3.2 设计荷载（1）荷载：型钢梁支架自重；模板自重：以主梁砼自重的5%计； 混凝土自重:按26kN/m³计； 施工人员及施工设备、施工材料等荷载：2.5kPa；振捣混凝土产生的振动荷载：2.0kPa（水平面板）；风荷载：基本风压按0.65KN/m2考虑。（2）型钢梁支架计算荷载组合：强度组合：q=+刚度组合：q=+3.3 荷载分配 墩梁式支架按照下横梁在纵（横

6、）梁上的竖直投影面积计入。3.4 计算工况混凝土浇筑工况和预压工况，计算是仅检算混凝土浇筑工况。 4.材料力学参数选取4.1 截面特性（1）纵、横梁截面采用HN700×300，其截面特性如下： 截面面积A=22876mm2； 惯性矩Ix=1946070000mm4； 截面模量wx=5560190mm3；分配梁截面采用2HN700×300，其截面特性如下： 截面面积A=45752mm2； 惯性矩Ix=3892140000mm4； 截面模量wx=11120380mm3；（2）钢管桩采用1000×12，其截面特性如下：截面面积A=37247mm2 ； 惯性矩Ix=454

7、5440950mm4； 截面模量wx=9090882mm3；(3)撑杆采用800×10截面面积A=24818mm2； 惯性矩Ix=3872940000mm4； 截面模量wx=4841174mm3；4.2材料设计值（1）、钢材的强度设计值钢材的容许应力规定可按公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ 025-86）中第1.2.5条规定选用。容许应力的提高系数规定可按公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ 025-86）中第1.2.10条规定选用。根据以往设计经验，Q235钢材的强度设计值。5.支架计算及结果5.1模板支架计算模板支架为12.6及8焊接而成的型钢支架。（1）底板下型钢支架检

8、算由图可知，底板下型钢支架的最大应力，满足要求。（2）12.6上弦杆轴力最大N=25.7KN，M=6.4KN.m，查表得；，查表得；。强度验算：；平面内稳定性验算：，由于12.6为单轴对称截面压弯构件，还应按下列公式检算：；平面外稳定性验算：，满足要求。（3）对于压腹杆81、轴力最大位置：轴力最大N=100KN， ，查表得；，查表得。稳定性验算：，满足要求。2、弯矩最大位置：轴力最大N=39.3KN，M=0.7KN.m，查表得；，查表得。强度验算：；平面内稳定性验算：，由于12.6为单轴对称截面压弯构件，还应按下列公式检算：；平面外稳定性验算：，满足要求。5.2 HN700×300纵

9、梁承载能力计算腹板下设置并排3根型钢梁，无缝隙；底板下设置3根型钢梁，间距为1.05m。纵梁下翼缘用210对扣焊接将纵梁整体连接，每4m一道，布置参照详图。计算模型如下：纵梁承载能力检算：由图可知，纵梁的最大应力，满足要求。纵梁稳定性验算，纵梁最大弯矩M=617.2KNm，满足要求。由图可知，纵梁最大位移：，满足要求。5.3分配梁承载能力计算由图可知，分配梁的最大应力，满足要求。由图可知，分配梁最大位移：，满足要求。5.4钢管桩计算由图可知，1000钢管桩的最大应力，考虑桩头最大应力部位已经浇筑混凝土，实际应力小于设计应力，满足要求。 其中，1000直管桩最大轴力，M=316.3KNm，查表得

10、。强度验算：平面内稳定性验算：平面外稳定性验算：，满足要求。 其中，1000斜管桩最大轴力，M=568.1KNm，查表得。强度验算：平面内稳定性验算：平面外稳定性验算：，满足要求。5.5钢管撑杆计算由图可知，800钢管撑杆的最大应力，满足要求。 其中，800钢管撑杆最大轴力，查表得。强度验算：平面内稳定性验算：平面外稳定性验算：，满足要求。5.6连接系计算由图可知，下横梁支架连接系的最大应力，满足要求。 5.7预埋件计算 弯矩 M = 40.20 KN.M压力 N = 0.00 KN剪力 V = 268.00 KNfc：砼抗压强度设计值，砼为C50，fc=23.10MPafy：锚筋抗拉强度设计值，锚筋为HRB335，fy=300.00MPat：锚板厚度，t=12mmd：锚筋直径，d=20mmz：外层锚筋中心间距，z=390mmr：外层锚筋中心间距，锚筋分为四层，r=0.85b：锚板的弯曲变形折减系数，b=0.6+0.25t/d=0.750v：锚筋的受剪承载力系数，v=0.666As1=(V-0.3N)/(rvfy)+(M-0.4Nz)/(1.3rbfyz)=996.4mm2As2=(M-0.4Nz)/(0.4rbfyz)=673.7mm2所需锚筋总截面面积As=m