40+56+40m支架法连续梁支架及门洞计算书

1、附件4:支架及门洞结构受力分析验算书一、工程概况辽河2#特大桥40+56+40m连续梁(DK549+989.6),桥址位于山东省邹城市大束镇匡庄村境内，该连续梁全长137.7m,与东西走向的S342岚济线(省道)斜交，斜交角度116°。，(大里程方向右角)。桥梁从S342省道上部跨越，公路上部连续梁孔跨距公路路面7.5m左右。本段线路为直线地段，桥梁设计二期恒载为120KN/m140KN/m。梁体为单箱单室、变高度、变截面结构；箱梁顶宽12.0m,箱梁底宽6.7m。顶板厚度40cm,腹板厚度4880cm,底板厚度4080cm;梁体计算跨度为40+56+40m,中支点处梁高4.35m,

2、跨中10m直线段及边跨17.75m直线段梁高为3.05m,边支座中心线至梁端0.75m,边支座横桥向中心距5.6m,中支座横桥向中心距5.9m。全联在端支点、中支点及跨中共设5个横隔板，隔板设有孔洞(孔洞尺寸：高X宽=120cmX150cm),供检查人员通过。本连续梁设计采用满堂支架现浇施工。跨S342省道部位预留两个宽X高=5.0X4.5m交通门洞。二、计算依据1 .铁路桥涵设计基本规范(TB10002.1-2005)2 .铁路桥涵施工规范(TB10203-2002)3 .建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)4 .铁路工程抗震设计规范(GB50111-2006)5

3、.铁路桥涵地基和基础设计规范(TB10002.5-2005)6 .工程设计图纸及地质资料。7 .公路桥涵施工手册及其他有关的现行国家及地方强制性规范和实用标准文案标准。8 .路桥施工计算手册(2001),人民交通出版社9 .钢结构设计规范(GB50017-2003)三、支架材料要求根据施工单位的施工技术条件，采用满堂碗扣式支架。钢管规格为。48X3.5mm,有产品合格证。钢管的端部切口应平整，禁止使用有明显变形、裂纹和严重绣蚀的钢管。扣件应按现行国家标准钢管支架扣件(GB15831)的规定选用，且与钢管管径相配套的可锻铸铁扣件，严禁使用不合格的扣件。新扣件应有出厂合格证、法定检测单位的测试报告

4、和产品质量合格证，当对扣件质量有怀疑时，应按现行国家标准钢管支架扣件(GB15831)的规定抽样检测。旧扣件使用前应进行质量检查，有裂缝、变形、锈蚀的严禁使用，出现滑丝的螺栓必须更换。支架材料及施工必须满足建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)的规定。所有钢材均为A3钢，所有木材均为红松，根据路桥施工计算手册P176-P177规定，A3钢材容许应力分别为：抗拉、抗压轴向力(r=140MPa、弯曲应力ow=145MPa、剪应力=85MPa、E=2.1X105MPa。红松顺纹容许弯应力ow=12MPa、E=0.9X104MPa。四、支架布置和验算(一)支架布置采用满堂碗扣式

5、支架，顺桥向间距均为0.6m,中支座6m及边支座3m范围内，支架顺桥向间距为0.3m,横桥向箱梁腹板下1.8m范围内，支架间距为0.3m,共6排，其余位置横桥向间距均为0.6m。支架搭设联精彩文档实用标准文案系横杆步距为1.2m,支架搭设宽度较梁每边宽1.5m,共15m宽。每根立杆下端均设定C20混凝土垫层，厚200mm,用以扩散支架底托应力。立杆顶端安装可调式U形支托，先在支托内安装纵向方木(12cmxi4cm),长4m，间距为0.3m，再按设计间距和标高安装横向方木(12cmX14cm),长4m，间距为0.6m,其上安装底模板。(二)支架验算1.荷载计算(1)箱梁自重：梁底宽6.7m,取单

6、位节段1m,箱梁底总面积为6.7m2,箱梁硅总重量G=Tv=TS-1=26X13.91(截面积)X1=361.66kN,每平方米的重量为361.66y.7=53.98kN/m2=5.4t/m2(2)模板自重：竹胶板容重7.5kN/m3,厚18mm,每平方米的重量为：外模板：1x(6.7+2X4.35+2X2.65)X0.018X0.75y.7=0.042t/m2内模板：1x(6.7+2X4.35)X0.018X0.75y.7=0.031t/m2(3)方木自重：方木容重7.5kN/m3,每平方米的重量为：内楞方木：(6.7X.3X1X0.12X0.14)X0.75y.7=0.042t/m2外楞方

7、木：(1M.6X6.7X0.12X0.14)X0.75y.7=0.021t/m2(4)支架自重：支架重量0.0384kN/m,每平方米的重量为：立杆：(1X.6)x(6.7M.6+6)X9X0.00384y.7=0.148t/m2横杆:1+0.6X6.7+(6.7+0.6+6)X1X(9+1.2)X0.00384+6.7=0.122t/m2考虑扣件的重量和箱梁内支架重量，支架高度均取9m。(5)施工荷载：取2.5kN/m2(6)倾倒与振捣荷载：取2kN/m2精彩文档实用标准文案(7)其他荷载(张拉施工)：取2kN/m2每平方米的总重量：5.4+0.073+0.063+0.27+0.25+0.2

8、+0.2=6.41t/m22,碗扣支架立杆抗压强度验算荷载按1.3倍的系数考虑，则每平方米的重量为6.41Xl.3=8.3t。对于碗扣支架钢管(48mm,壁厚3.5mm),容许抗压强度(t=68KN,根据以往施工经验，单根钢管按小于40KN(4t)进行复核。支架采用多功能碗扣式支架，沿桥纵向步距60cm,横向步距60cm,每根立杆受正向压力为：8.3X0,6X0,6=2,9t,小于碗扣式支架立杆允许承载力4.0t,满足要求。3 .支架稳定性验算对于碗扣支架钢管(48mm,壁厚3.5mm),中间横杆间距1.2m,1=兀(D4-d4)/64=兀(4.84-4.14)/64=12.18cm4根据欧拉

9、公式：Pcr=兀2EI/(pH)2=%2X2,1x105X12.18/(1X1.2)2=175kN>29kN满足稳定性要求4,模板强度、刚度验算计算荷载q=8.3t/m2_2_530.60.0182/63.24105m3方木间距、跨度按30cmX60cm排列,2s竹胶板模板抗弯截面系数：Wx。bh/6惯性矩:1xobh3/120.60.0183/120.2916106m3板承受线荷载：q0.68o34.98t/m=49.8KN/m板跨中弯矩：Mq|2/84,980.32/80.056tm精彩文档实用标准文案弯拉应力：M/Wxo0.056/(3.24105)17.3MPa51MPa(厂家提

10、供标准)竹胶板弹性模量：E7.9104Mpa挠度：4 _4_665ql/384EI549.80.3/(3847.9100.2916100.00224m0.08/4000.3/400模板强度和刚度都满足要求。5 .大、小横杆验算(1)小横杆纵向方木(12cmX14cm),长4m,间距为0.3m。I=bh3/12=12X143/12=2744cm4W=bh2/6=12X142/6=392cm3Q总=8.3X9.8=81.34kN/m2M=q总L2/8=81.34X0.3X0.62/8=1.09kNm(t=M/W=1.09/392X10-6=2.70MPa<(r=12MPa,强度满足要求。S-

11、5q总L4/384EI=5X81.34X0.3X0.64/384X0.9X104X2744X10-8=0.17mmS/L=0.17/0.6X103=0.11/400<0.3/400，刚度满足要求。(2)大横杆横向方木(12cmX14cm),长4m,间距为0.3m。由于大横杆与小横杆之间的每个节点下部都有一根钢管立柱支撑，因此大横杆只在交点处受压，弯矩及变形无需计算。6 .碗扣节点承载力验算立杆承受大横杆传递来的荷载：Pc=q总L2/2=81.34X0.6X0.6/2=14.6kN<Qb=60kN精彩文档实用标准文案节点承载力满足要求。7 .基础验算立杆下端均设定刚性C20混凝土垫层

12、，厚200mm，扩散角为0=45°地基承载力标准值按fgk=260kN/m2计算，脚手架地基承载力调整系数：kc=0.5。每根立杆受正向压力为：8.3X0.6X0.6=2.9t,有效受压面积S=(0.6+0.2/tan452)2=1m2p=2.9x9.8/(1x1)=28.42kN/m2<fg=260x0.5=130kN/m2地基承载力满足要求。8 、内模支撑验算a.荷载计算(1)箱梁自重：取端部顶板最厚处梁体单位节段进行计算，梁底计算宽度取5.5m,单位节段长1m,箱梁底总面积为5.5m2,箱梁硅总重量G=Tv=TSl=26X4.36(截面积)x1=113.36kN,每平方米

13、的重量为113.36+5.5=20.61kN/m2=2.1t/m2(2)模板自重：竹胶板容重7.5kN/m3,厚15mm,每平方米的重量为：内模顶模：1X5.5X0.015X0.75+5.5=0.011t/m2(3)顶模支撑桁架：梢钢+联系杆组合件按每平方米的重量为0.05t/m2计算(4)施工荷载：取2.5kN/m2(5)倾倒与振捣荷载：取2kN/m2(6)其他荷载(张拉施工)：取2kN/m2精彩文档实用标准文案每平方米的总重量：2.1 +0.011+0.05+0.25+0.2+0.2=2.811t/m2b.碗扣支架承载力验算荷载按1.2倍的系数考虑，则每平方米的重量为2.811X1.2=3

14、.37t。支架采用多功能碗扣式支架，按沿桥纵向步距60cm，横向步距60cm计算。每根立杆受正向压力为：3.37X0.6X0.6=1.21t,安全系数按1.3考虑，则每根立杆受正向压力为：1.21X1.3=1.58t,小于碗扣式支架立杆允许承载力4.0t,符合要求。c.碗扣节点承载力验算立杆承受上部桁架传递来的荷载：Pc=q总L2/2=1.21X9.8X0.6X0.6/2=2.13kN<Qb=60kN节点承载力满足要求。d.支架稳定性验算对于碗扣支架钢管(48mm,壁厚3.5mm),中间横杆步距0.6m,兀(D4-d4)/64=兀(4.84-4.14)/64=12.18cm4根据欧拉公式

15、：Pcr=兀2EI/(pH)2=%2X2.1X105X12.18/(1X0.6)2=222.75kN>15.8kN符合稳定性要求。(三)门洞布置及验算1 .门洞布置跨S342省道设置机动车门洞2个，门洞净宽5m,高4.5m。沿262#墩至263#墩设置钢管门柱。门柱下部为钢筋混凝土条形扩大基础，扩大基础顶面预埋16mm厚钢板，门柱与钢板之间焊接，焊接方式为围焊，精彩文档实用标准文案四周设加劲缀板；门柱上设置工字钢纵梁。门柱钢管采用热轧无缝钢管，直径351mm,壁厚16mm,计算长度4.5m。门洞立柱设三排，每排间距1m,每根立柱上部设封口钢板，钢板厚16mm。每排门柱上设一道32b号工字

16、钢横梁（横桥向），横梁上根据支架横桥向排距依次布设63b号工钢纵梁，其上铺放12cmX14cm枕木搭设满堂支架。所有型钢间连接点均点焊加固，各向型钢横纵梁间设联系杆，提高传力体系整体性。门洞顶部应搭设不透水防护棚，保证下部行车及行人安全。具体形式见门洞结构布置图。各种钢管及型钢必须是有生产资质的厂家生产，质量标准要满足相关规范要求。使用前要逐件进行外观和质量检查，决不允许有裂痕、变形或锈蚀等缺陷的构件使用。精彩文档实用标准文案2 .门洞验算跨S342省道交通门洞，净宽5m,斜宽5.6m,高4.5m,跨越门洞纵梁为63b号工字钢，纵梁最大间距0.9m,最小间距0.3m。纵梁：I=98171cm4

17、,E=2.1xi05MPa,W=3117cm3,每片纵梁自重798kg。横梁：I=11626cm4,E=2.1X105MPa,W=727cm3,每片横梁单位长度自重65kga、纵梁验算箱梁底板6.7m范围内按支架间距考虑18片纵梁，则纵梁总重为：0.798X18X9.8/6.7=21.4kN/m门洞上部支架自重：0.27KN/m2Ix=98171cm4Wx=3117cm3q总=8.3X9.8+0.27=81.61kN/m2M=q总L2/8=(81.61X0.6+21.4)X5.62/8=275.8kNmow=M/Wx=88.5MPa<ow=145MPa强度满足要求。S-5q总L4/384

18、EI=5X(81.6X0.6+21.4)X5.64/384X2.1X105X98171X10-8=4.4mmS/L=4.4/5.6X103=0.31/400<5.6/400，刚度满足要求。b、横梁验算横梁承受由纵梁及上部荷载传来的力，由于门洞立柱间距为1m,则精彩文档实用标准文案按照简支梁验算跨度L=1,0m时工字钢的受弯及剪切破坏：横梁单位长度荷载：0.58KN/m;纵梁自重传递到横梁上的线荷载：21.4X6.7/5.6=25.6kN/mIx=11626cm4Wx=727cm3q总=8.3X9.8+0.27=81.61kN/m2M=q总L2/8=(81.61X0.6+25.6+0.58)X12