钢箱临时支墩受力验算

1、钢箱临时支墩施工方案一、计算依据1、路桥施工计算手册（人民交通出版社出版）2、公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）3、桥涵（人民交通出版社出版）4、北京市市政工程设计研究总院下发的设计图纸二、结构形式临时支墩A、B、D采用碗扣支架，立杆间距30X 30cm，横杆步 距60cm/道，上下设置顶托和底托，顶托上顺桥向30cm/道布设20a 工字钢，20a工字钢上横桥向布设40a工字钢，40a工字钢上布设砂 箱。临时支墩C采用钢管支架，钢管采用400无缝钢管，底部及顶 部用2cm厚钢板封口，用法兰盘与基础连接在一起。钢管顶部纵横 向各摆放一层40a工字钢，每层均由3根40a工字钢焊接成一整

2、体。 工字钢上摆放砂箱，每片钢箱摆放4个砂箱。三、荷载根据北京市市政工程设计研究总院下发的桥梁工程施工图纸（第 四册下），钢箱临时支墩A、B、C、D墩顶反力如下：Z152Z155轴北半幅临时支墩编号ABCD墩顶反力（T）154140250130Z152-Z155轴南半幅临时支墩编号ABCD墩顶反力（T）130130280140从以上表格可以看出，钢箱临时支墩A、B、D中，北半幅临时 支墩A墩顶反力最大，为154T。为保证结构安全，碗扣支架验算中， 以北半幅临时支墩A作为验算对象。钢箱临时支墩C中，南半幅临时支墩C墩顶反力最大，为保证 结构安全，钢管支架验算中，以南半幅临时支墩 C作为验算对象。

3、四、碗扣支架验算（一）砂箱受力计算根据图纸设计，北半幅钢箱临时支墩A墩顶反力为154T，施工机 具、人员及材料集中荷载考虑55T，北半幅钢箱临时支墩A墩顶最大 反力209T，即2090KN,安全系数取1.2，则墩顶最大反力：q=2090 X1.2=2508KN碗扣支架墩顶反力由四个砂箱承受，则每个砂箱需要承受2508： 4=627KN的力，即62.7T。根据试验，砂箱允许压力为120T，满足 要求。（二）40a工字钢受力验算结构模型简化根据结构模型建立力学模型如下由结构计算软件计算得429970.22 429970.22197029.78197029.78I Hill IHill II-488

4、38.4II Hill47i20615800.698838.49III 1111-15800 .fi7402 _06-197029.78-197029.78-429970.22 -429970.22剪力图（KN）由弯矩图可知：Mmax=28.35KN.m根据路桥施工计算手册查得：40a工字钢Wx=1085.7cm3O =M/W=28.35X 1000X 1000/（3 X 1085.7X 1000）=8.7MPa O =210MPa可）f = * = Ex 1003、2003= 4.5 x 10S f =、0.75 mm （可）3 EI l33 x 2.1 x 105 x 3 x 217140

5、000 x 300 3400（三）20a工字钢受力验算由40a工字钢剪力图可知，第3结点处和第9结点处20a工字钢 受集中荷载最大，为 429.97022+197.02978=627KN结构模型简化3C57.539：34523%j静5pc113TESEZj1442*30根据结构模型建立力学模型如下,就.57.5.3%狒3北.句31627KN627KN6E7KN 6E7KN-II11 1111 111 1111 I I 1111 I 111111 I I 11由结构计算软件计算得弯矩图（N.m）491451.54 49M5EM7 491765.371奶46-431765.37 -aPfiE13B

6、 -431451.54剪力图（N）由弯矩图可知：Mmax=22.53KN.m根据路桥施工计算手册查得：20a工字钢Wx=236.9cm3O =M/W=22.53X 1000X 1000/(236.9X 1000)=95.1MPaO =210MPa可）pa3b3627000 x75 3x 225 3m300f = 1ET = 3 x 2.1 x 105 x 23690000 x 3 0 0 3 = 7-5 X 10N=20.91KN （可）（五）基础验算碗扣支架基础采用C25砼浇筑成条形基础，条形基础长13.2m， 宽3m，高1m。底托钢板面积120X 120=14400mm，底托承受支架 立杆

7、传递的集中荷载20.91X 1000=20910N。O =N/A=20910/14400=1.5MPaO =25MPa （可）（六）地基验算地基采用级配砂砾石进行换填，换填深度0.7m。碗扣支架基础为 13.2X3=39.62，承受的荷载为 2508X1000X2=5016000N。O =N/A=5016000/（39.6*106）=0.13MPaO =0.4MPa （可）五、钢管支架钢管采用Q 40无缝钢管，每片钢箱采用6根钢管支撑，钢管上 口及下口均采用2cm厚钢板封口。钢管采用10号工字钢设置连杆， 上下步距2m。（一）砂箱受力计算根据图纸设计，南半幅钢箱临时支墩C墩顶反力为280T，施

8、工机 具、人员及材料集中荷载考虑55T，南半幅钢箱临时支墩C墩顶最大 反力 335T，即 3350KN，考虑 1.2 倍安全系数，q=3350X 1.2=4020KN。每片钢箱反力由四个砂箱承受，则每个砂箱需要承受 4020/4=1005KN的力，即100.5T。经过试验，每个砂箱可以承受120T 的力，满足要求。（二）砂箱下工字钢验算结构模型简化0 14 0C 二 1 ,根据结构模型建立力学模型如下由结构力学计算软件计算得：砂箱下工字钢弯矩、剪力、挠度变 形均为零。砂箱底部钢板尺寸为 30X 30cm,工字钢轴向应力O =N/A=1005000/ （300X10.5X3） =106.4MPa

9、O =200MPa （可）（三）钢管上工字钢验算结构模型简化根据结构模型建立力学模型如下10050001005000由结构力学计算软件计算得：砂箱下工字钢弯矩、剪力、挠度变 形均为零。工字钢轴向应力O =N/A=1005000/( 142X 3X 10.5X 3) =75MPaO =200MPa (可)(四)9 40cm钢管受力验算钢管采用9 40cm无缝钢管，壁厚1cm。截面面积 A=3.14X(2002-1902)=12246mm2；截面惯性矩 1=3.14X(2004-1904)/4=2.3 X108mm4；截面抵抗矩 W=3.14X(2004-1904)/ (4X200) =1.16X 106mm3；回转半径 i=4002 + 3802 _ 1379颇.3/ mm4单根钢管承受工字钢传递来的集中荷载N=1005KN, O =N/A=1005000/12246=82.1MPaO =200MPa (可)钢管稳定性验算:钢管自由长度为2000mm承受工字钢传递来的 集中荷载N=1005KN,长细比入=l/i=2000/137.9=14.5查路桥施工 计算手册附录三，得p =0.897,那么有N= 9 AO =0.897X 12246 X200=2196KN由NN，满足要求(五