箱梁钢支撑平台及支架计算书

1、箱梁钢支撑平台及支架计算书一、 钢平台计算根据箱梁横断面图计算出各个典型截面的截面积。横梁处（I-I）箱梁截面积为：18.3m2。箱室端头处（II-II）箱梁截面积为：12.74m2。箱室标准段处（III-III）箱梁截面积为：9.04m2。根据箱梁跨径初步进行钢管桩的纵向排布，如附图。因为实际拼装过程中，由于中间墩柱影响，纵向贝雷梁不可能连接成通长的整体，而且若各跨按照简支梁进行计算，其跨中弯矩、挠度均偏于安全，因此纵向贝雷梁验算均按简支梁计算。从排布图中可以看出钢管桩纵向间距分为7米、6米、4米4种。分别按照简支梁的形式，对贝雷梁进行受力计算，并计算钢管桩需要承受的承载力。在计算荷载中，在

2、箱梁自重荷载的基础上还需要加上以下荷载：模板、支架及贝雷梁自重：约为144kN/m；施工人员及机具产生的纵向均布荷载：1.5kPa15.74=24 kN/m；砼浇筑产生的荷载：6.0 kPa15.74=95kN/m；砼振捣产生的荷载2.0 kPa15.74=32kN/m； 共计：295 kN/m。（一）贝雷梁计算1、贝雷梁布置（1）钢管桩7米间距，顶部承受箱梁标准段自重荷载qz9=9.2626=241 kN/mq=295 kN/m则跨中最大弯矩：Mmax=ql2/8=(241+295)72/8=3283kNm； 最大支反力：Qmax=ql/2=(241+295)7/2=1876kN。（2）钢管

3、桩6米间距，顶部承受箱梁标准段自重荷载qz9=9.2626=241 kN/mq=295 kN/m则跨中最大弯矩：Mmax=ql2/8=(241+295)62/8=2412kNm； 最大支反力：Qmax=ql/2=(241+295)6/2=1608kN。（3）钢管桩6米间距，上部承受箱梁箱室变化段自重荷载qz9-1=12.7426=331.24 kN/mqz9-2=9.2626=241 kN/mq=295 kN/m弯矩图剪力图则跨中最大弯矩：Mmax=2615.04kNm； 两端支反力：Qmax1=1788.48kN，Qmax2=1698.24kN。（3）钢管桩4米间距，上部承受箱梁横梁处自重荷

4、载qz4=18.326=475.8kN/mq=295 kN/m则跨中最大弯矩：Mmax=ql2/8=(475.8+295)42/8=1541.6kNm； 最大支反力：Qmax=ql/2=(475.8+295)4/2=1541.6kN。根据以上计算，箱室标准段处7米间距跨中弯矩最大，因此纵向贝雷梁布置按照该位置计算布置。贝雷梁的截面惯性矩为WBL=3283cm3。= Mmax/nWBL1.25w=181MPa4288/(n3578) 1.25w=181MPa n6即纵向贝雷梁排数不得少于7排。由于箱梁宽度为15.74米，考虑到贝雷梁尽量与上部支架对齐，因此贝雷梁按照横向90cm间距布置，15.7

5、40.918，满足计算要求。2、贝雷梁挠度计算贝雷梁的挠度由两部分组成，一部分是非弹性挠度（销孔处间隙），一部分是弹性挠度（贝雷梁本身发生的变形）。（1）非弹性挠度计算（7米间距）： 贝雷梁高度H=1500mm，销孔间隙L=0.5mm，销孔直径d=300cm，贝雷片数量n=3，则f0=(1/3)Ln2=(1/3)0.532=1.5mm=0.15cm。（2）弹性挠度计算：采用经验挠度计算（节数n=3节）：F=0.3556（n2-1）/8=0.3556（32-1）/8=0.36cm；则总挠度为：0.15+0.36=0.51cmL/400=9/400=2.25cm；故贝雷梁挠度满足要求。（二）跨中钢

6、管桩计算1、型钢横梁计算根据贝雷梁的计算，各排钢管桩承受的荷载如下图所示：根据上图所示，钢管桩所承受的最大荷载位于箱梁截面标准段位置处的钢管桩。最大的垂直荷载为：1608+1876=3484kN。暂定横桥向钢管桩布置如下图。由于上部贝雷梁均匀布置在型钢横梁上，因此型钢横梁所受荷载按照均布荷载计算，桥宽15.74米，桥下钢管桩间距为15.5米，故均布荷载为348415.5=224.8kN/m。则型钢横梁的受力图示如下图。横梁受力模型横梁弯矩图横梁剪力图根据弯矩图可以看出最大弯矩位于钢管桩顶处Mmax=352.75kNm最大支反力为469.48+515.57=985.05kN。（1）强度验算型钢横

7、梁采用2根H60型钢并排组成。H60型钢的截面抵抗矩为W60=2610cm3， 截面惯性矩为I60=78200cm4。=Mmax/2W60=352.75/5220=67.6MPa1.25W= 181MPa。强度满足要求。（2）挠度验算由于该型钢横梁为不等跨连续梁，挠度计算复杂，现取最大一跨按简支梁计算，如能满足刚度要求，则该不等跨连续梁也能够满足刚度要求。钢材的弹性模量E=2.1105MPa；f=（5ql4）/（384EI）=（5224.844）/（3842.1105278200）=0.0023ml/400=0.01m故刚度满足要求。2、小横梁验算（1）强度验算根据横桥向型钢横梁的计算，建立小

8、横梁的受力模型为跨中承受一个集中荷载的简支梁体系。跨中集中荷载为985.05KN，跨径（两排钢管桩间距）为2米。Mmax=PL/4=985.052/4=492.5KNmQ=P/2=985.05/2=492.5KN。小横梁采用2根H60型钢并排组成。H60型钢的截面抵抗矩为W60=2610cm3， 截面惯性矩为I60=78200cm4。=Mmax/2W60=492.5/5220=94.3MPa1.25W= 181MPa。强度满足要求。（2）挠度验算由于该型钢横梁为不等跨连续梁，挠度计算复杂，现取最大一跨按简支梁计算，如能满足刚度要求，则该不等跨连续梁也能够满足刚度要求。钢材的弹性模量E=2.11

9、05MPa；f=（PL3）/（48EI）=（5224.844）/（3842.1105278200）=0.0009ml/400=0.01m故刚度满足要求。3、钢管桩的单桩承载力根据计算，钢管桩最大承受的荷载为985.05kN。根据现场试验，钢管桩入土深度达到7米以上，采用DN90的振动锤振沉钢管桩，振动锤的激振力为496KN，因此采用两根钢管桩承受荷载，且钢管桩的桩侧摩阻力随时间增长而增大，振动锤振沉钢管桩时由于桩侧土层液化摩阻力降低，随时间增长，桩侧土层回复后，桩侧摩阻力随之增大，钢管桩承载力也随之增大，可以满足施工要求。（三）墩柱位置钢管桩布置拟借助承台作为墩柱位置处的主要受力点。根据墩柱间

10、距初步拟定布置如下图。该位置处垂直荷载为：1541.6+1788.48=3330.08kN。由于上部贝雷梁均匀布置在型钢横梁上，因此型钢横梁所受荷载按照均布荷载计算，桥宽15.74米，桥下钢管桩间距为15.5米，故均布荷载为3330.0815.5=214.84kN/m。则型钢横梁的受力图示如下图。根据弯矩图可以看出最大弯矩位于钢管桩顶处Mmax=564.5kNm两侧钢管桩处支反力为488.17kN。（1）强度验算型钢横梁采用2根H60型钢并排组成。H60型钢的截面抵抗矩为W60=2610cm3， 截面惯性矩为I60=78200cm4。=Mmax/2W60=564.5/5220=108.1MPa

11、1.25W= 181MPa。强度满足要求。（2）挠度验算由于该型钢横梁为不等跨连续梁，挠度计算复杂，现取最大一跨按简支梁计算，如能满足刚度要求，则该不等跨连续梁也能够满足刚度要求。钢材的弹性模量E=2.1105MPa；f=（5ql4）/（384EI）=（5214.845.54）/（3842.1105278200）=0.0078ml/400=0.014m故刚度满足要求。每个承台每侧各采用两根钢管桩支撑型钢，承台上的四根钢管桩采用剪刀撑连接形成框架。根据桥墩处横梁的计算，承台上两根钢管桩共承受483.39+693.45=1176.84KN的荷载。则每根钢管桩承受的荷载为1176.84/2=588.42KN。拟采用5298mm钢管桩，钢管桩底面面积A=0.0131，所承受最大压力为：N=588.42KN。则=N/A=588.42/0.0131=44.92MPa1.3W=1.3140=182MPa。故5298mm钢管桩能够满足抗压强度要求。根据两侧河岸顶平，与承台顶标高比较，钢管桩长度全部在5m以下，因此可假定钢管桩长度均为5m，5