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文档简介

1、大连南部滨海大道工程第三标段现浇箱梁工程 支 架 受力验算计 算 书编制:审核:批准:中铁十九局局集团第第五工程程有限公公司南部滨海大大道工程程第三标标段项目目部2014年年1月现浇箱梁支支架验算算1、基本资资料见“南部滨滨海大道道工程浅浅滩区和和陆地区区的现浇浇箱梁施施工技术术方案”。2、主要计计算依据据1、南部滨滨海大道道工程浅浅滩区和和陆地区区的现浇浇箱梁施施工技术术方案及及施工图图。2、钢结结构设计计规范 GB 500017-20003。3、建筑筑桩基技技术规范范 JJGJ 94-94。4、海港港水文规规范 (JTTJ 2213-98)。5、公路路桥涵设设计通用用规范(JTGG D66

2、0-220044)。6、建筑筑结构荷荷载规范范 GGB 5500009-220011。3、支架结结构型式式东连接线:A0#A9#、BB0#B12#,共计计21跨跨。东引引桥S00#S7#、X00#X8#、AA9#(B112#)A13#(B116#),共计计23跨跨。东引桥S00#S7#、X0#X7#、A9#(B112#)A122#(BB15#)、东东连接线线A2#A9#、B5#B122#采用用钢管桩桩立柱与与贝雷梁梁组合的的支架体体系进行行现浇施施工。东连接线AA0#A2#、B0#B3#采用满满堂支架架形式现现浇施工工。4、支架受受力检算算4.1满堂堂脚手架架验算东连接线AA0#A2#、B0#

3、B5#采用满满堂支架架形式现现浇施工工。针对对上述77孔现浇浇梁,以以最宽、最最重梁AA0#A2#断面进进行检算算,以此此作为施施工指导导。4.1.11 A00#A2#A0#AA2#箱箱梁截面面尺寸如如下:A0#AA3#箱梁钢钢筋总重重122.8t、C550混凝凝土8666m33。A00#A2#箱梁梁宽122.4mm、高22.255m为变变截面,钢钢筋重881.88t、砼量5777.4mm3。采采用碗扣扣脚手满满堂支架架现浇,竹竹胶合板板作底模模和侧模模。4.1.11.1荷载计计算1)砼自重重:A00#AA2#箱箱梁砼总重(砼自重取取2.66t/mm3 箱箱梁方量量为6442m33)共计计64

4、222.6=116699.2tt2)施工荷荷载(模模板、机机具、作作业人员员)按00.3tt/m22计,共共计为:6012.440.3=2223.2t总荷载16669.2+2233.2=18992.44t。4.1.11.2支支架设计计计算1、支架设设计根据设计图图纸和荷荷载情况况,初步步设计碗碗扣支架架布置为为:中横横梁和端端横梁支支架纵、横横方向、腹腹板下方方立杆的的间距均均为60060,箱箱梁翼缘缘板部位位立杆间间距按照照60cmm90cmm梅花型型布置,平杆层层间距1120ccm,横桥向向布置3393共15列(中中横梁和和端横梁梁布置33133共19列),纵纵桥向两两墩288m之间布布置

5、(66196)31 排、两两墩300m之间间布置(6276)39 排,立杆上下采用可调丝杆上托和下托,丝杆上顶托内顺桥向放置一根1515cm方木,纵向方木上横向摆放1010cm方木,方木中心间距为28cm,在方木上钉15mm厚的竹胶板作为现浇箱梁底模。HB碗扣为483.5mm钢管。立杆、横杆杆承载性性能如下下表:立杆横杆步距(m)允许载荷(KN)横杆长度(m)允许集中荷荷载(KKN)允许均布荷荷载(KKN)0.6400.94.5121.2301.23.571.8251.52.54.52.4201.82.03.02、荷载分分析计算算1)衡载(砼):纵桥向根据据箱梁断断面变化化,按分分段均布布荷载

6、考考虑,其其布置情情况如下下:纵桥向荷载载分布图图横桥向各断断面荷载载分布如如下:2)模板荷荷载:(1)内模模(包括括支撑架架):按按q=11.2KKN/mm2考虑虑。(2)外模模(包括括侧模支支撑架):按q=1.22KN/m2考考虑。3)施工荷荷载:因施工时面面积分布布广,需需要人员员及机械械设备不不多,按按q=11.0KKN/mm2考虑。4)碗扣脚脚手架及及分配梁梁荷载:按2#墩最最高位置置且分布布间距为为60ccm60ccm考虑虑,q=3.777KNN/m22。3、模板受受力计算算1)荷载计计算(1)箱梁梁荷载:砼自重G=5777.426=150013KKN,偏偏安全考考虑,取取安全系系

7、数r=1.22,以全全部重量量作用于于底板上上计算单单位面积积压力F=1501131.22(8.460) =355.755KN/m2(2)施工工荷载:F2=3KN/mm2;(3)振捣捣混凝土土产生的的荷载:F3=2KKN/mm2;(4)箱梁梁芯模:F4=1.5KNN/m2;(5)竹胶胶板:FF5=0.1KNN/m2;(6)方木木:F66=7.5KNN/m2;2)底模强强度计算算箱梁底模采采用高强强竹胶板板,板厚厚t=115mmm,竹胶胶板方木木背楞间间距为2800mm,所所以验算算模板强强度采用用宽b=2800mm平平面竹胶胶板。(1)模板板力学性性能弹性模量EE=0.1105MPaa;截面惯

8、性矩矩:I=bh33/122=2881.553/122=7.8755cm44;截面抵抗矩矩:W=bh2/6=251.552/6=110.66cm33;截面积:AA=bhh=2881.55=422cm22。(2)模板板受力计计算F=F1+F2+F3+F4 =35.75+3+22+1.5 =42.25KKN/mm2q=Fbb=422.2550.228=111.883KNN/m(3)跨中中最大弯弯矩:M=qL22/8 =111.8330.2282/8 =0.1166KNm(4)弯拉拉应力:=M/WW =0.1166103/10.610-66 =100.955MPaa=111MPPa竹胶板板弯弯应力满

9、满足要求求。(5)挠度度:从竹竹胶板下下方木背背楞布置置可知,竹竹胶板可可看做多多跨等跨跨连续梁梁,按三三等跨均均布荷载载作用连连续梁进进行计算算,计算算公式为为:f=0.6677qqL4/1000EI =(0.677711.830.2284)/(10000.111058.44410-88) =0.558mmmL/4000=0.7mmm竹胶板挠度度满足要要求。综上,竹胶胶板受力力满足要要求。3)横梁强强度计算算横梁为10010ccm方木木,跨径径为0.6m,中中对中间间距为00.28m。截面抵抗矩矩:W=bh22/6 =0.10.112/6 =1.6710-44m3截面惯性矩矩:=bh33/1

10、22 =0.10.113/122 =8.3310-6m4作用在横梁梁上的均均布荷载载为:q=(F11+F2+F3+F4+F5)0.28 =(355.755+3+2+11.5+0.11)0.28 =11.8588KN/m跨中最大弯弯矩:M=qL22/8=11.85880.662/8 =0.53KNNm落叶松容许许抗弯应应力:=114.55MPaa,弹性性模量EE=111103MPaa。横梁弯拉应应力:=M/WW =0.53103/1.66710-44 =3.4MPPa=114.55MPaa横梁弯拉应应力满足足要求。横梁挠度:f=5qLL4/3884EII =(511.88580.664)/(38

11、44111068.33310-6) =0.22mmL/4400=1.55mm横梁挠度满满足要求求。综上,横梁梁强度满满足要求求。4)纵梁强强度计算算纵梁为15515ccm方木木,跨径径为0.6m,间间距为00.6mm。截面抵抗矩矩:W=bh22/6 =0.150.1152/6 =5.6310-44m3截面惯性矩矩:=bh33/122 =0.150.1153/122 =4.2210-5m40.6m长长纵梁上上承担22根横梁梁的重量量为:0.100.10.667.552=00.099KN横梁施加在在纵梁上上的均布布荷载为为:0.090.66=0.15KKN/mm作用在纵梁梁上的均均布荷载载为q=(

12、F11+F2+F3+F4+F5)0.66+0.15 =(355.755+3+2+11.5+0.11)0.66+0.15 =25.56KKN/mm跨中最大弯弯矩:M=qL22/8=25.560.66 2/88 =1.16KKNm落叶松容许许抗弯应应力:=114.55MPaa,弹性性模量EE=111103MPaa。纵梁弯拉应应力:=M/WW =1.16103/5.66310-44 =2.07MMPa=114.55MPaa纵梁弯拉应应力满足足要求。纵梁挠度:f=5qLL4/3884EII =(525.560.664)/(3844111064.22210-5) =0.009mmmL/4000=1.5m

13、mm纵梁挠度满满足要求求。综上,纵梁梁强度满满足要求求。4、碗扣立立杆受力力计算1)在AA断面底腹板位位置,分分布荷载载q=544.366+1.2+11.2+1.00+3.77=61.53KKN/mm2碗扣立杆分分布按660cmm60ccm,横横杆层距距按1220cmm考虑,则则单根立杆受受力为:N0.660.6661.53=22.2KNNNN=330KNN2)在BB断面腹腹板位置置,分布布荷载qq=588.766+1.2+11.2+1.00+3.77=65.93KKN/mm2碗扣立杆分分布按660cmm60ccm,横横杆层距距按1220cmm考虑,则则单根立杆受受力为:N0.660.6665

14、.93=23.84KKNN=30KKN在BB断断面底板板和顶板板位置,分分布荷载载q=133.277+1.2+11.2+1.00+3.77=20.44KKN/mm2碗扣立杆分分布按1120ccm120ccm梅花花错格加加密,横横杆层距距按1220cmm考虑,则则单根立杆受受力为:N0.8440.88420.44=14.5KNNNN=330KNN3)在CC断面腹腹板位置置,分布布荷载qq=588.5+1.2+11.2+1.00+3.77=65.67KNN/m22碗扣立杆分分布按660cmm60ccm,横横杆层距距按1220cmm考虑,则则单根立杆受受力为:N0.660.6665.67=223.6

15、65KNNNN=330KNN在CC断断面底板板和顶板板位置,分分布荷载载q=226.339+11.2+1.22+1.0+33.777=333.566KN/m2碗扣立杆分分布按1120ccm1200cm梅梅花错格格加密,横横杆层距距按1220cmm考虑,则则单根立杆受受力为:N0.8840.88433.56=23.68KKNN=30KKN4)翼缘板板位置立立杆计算算荷载分布:q=7.8+11.2+1.22+1.0+33.777=144.977KN/m2碗扣立杆分分布为1120ccm1200cm,横横杆层距距按1220cmm考虑,则则单根立杆受受力为:N1.221.2214.997=221.556

16、KNNNN=330 KKN经以上计算算,立杆杆均满足足受力要要求。5、地基受受力计算算由工程地质质勘察报报告,地地基容许许承载力力N=1000KNN1)墩顶横横隔板位位置:因因墩顶横横隔板位位于盖梁梁和墩两侧承台台处,钢钢管支撑撑直接传传递与承承台承受受,地基基是可以以满足受受力要求求的。2)墩顶腹腹板加厚厚段:按按BB断面计计算由上计算可可知,单单根立杆杆承载力力为N23.84KKN,分分布地基基受力面面积为00.6mm0.66m,则则:地基应力66.3Kppa=1000 Kppa地基传力方方式如下下:3)标准断断面段:按BB断面计计算由上计算可可知,单单根立杆杆承载力力为N14.5KNN,

17、分布布地基受受力面积积为0.8m0.88m,则则:地基应力22.7Kppa=1000 Kppa地基传力方方式如下下:4)翼缘板板位置:由上计算可可知,单单根立杆杆承载力力为N21.56KKN,分分布地基基受力面面积为00.8mm0.88m,则则:地基应力33.7Kppa=1000 Kppa地基传力方方式如下下:6、脚手架架部分支支架预留沉沉落量计计算塑性变形:脚手架塑性性变形主主要发生生在结点点处的缝缝隙压缩缩值,本本脚手架架各接缝缝间接缝缝压缩值值:木木结点:1.55mm木木结点:1.55mm木钢结点:1mm钢钢结点:1mm钢钢结点:1mm钢木结点:1mm木土结点:1mm结点压缩总总值=1.

18、55+1.5+11+1+1+11+1=8mm地基沉降量量:地基沉降与与地基土土密实程程度、及及土基含含水率、及及土的天天然空隙隙及土的的性质有有关,因因该桥处处地质情情况没有有详细资资料,故故只能估估算其值值为2mm,以以连续33天无明明显沉降降作为地地基沉降降完成的的标志,完完成后不不反弹,属属塑性变变形。压杆弹性变变形:压杆按照最最大受力力计算,则则N=330KNN取冲击系数数1.005,EE=2.11055MpaaA=(0.04882-0.04112)/4=4.9910-44m2=该项目可略略去不计计。梁体挠度值值:设计未要求求设置挠挠度值。支架抬高值值应由下下式计算算:脚手架架塑性变变

19、形地地基沉降降量梁梁体挠度度值4.2钢管管贝雷梁梁支架验验算东引桥S00#S7#、X0#X7#、A9#(B112#)A122#(BB15#)、东东连接线线A2#A9#、B5#B122#采用用钢管桩桩立柱与与贝雷梁梁组合的的支架体体系进行行现浇施施工。针对上述梁梁跨形式式,分别别对S线、X线、A匝道、BB匝道的的现浇梁梁进行受受力分析析,具体体如下:4.2.11 S线单层层现浇梁梁1、支架总总体布置置S线单层采采用单箱箱三室结结构,现现浇梁采采用少支支架法施施工,贝贝雷梁柱柱式支架架的总体体布置见见下图所示示。钢管贝雷梁梁支架结结构主要要由钢管管立柱、工工字钢横横梁、贝贝雷片纵纵梁、分分配梁组组

20、成。支支架结构构传力途途径为:模板-方木-横梁分分配梁-贝雷片片纵梁-工字钢钢横梁-钢管立立柱-岩石地地基。2、荷载计计算箱梁标准截截面梁高高2.225m,底板宽宽11.25mm,顶板宽宽15.225m。考虑虑到支架架最高达达30m,为简化化计算,确保安安全,假定箱箱梁纵向向为一均均布荷载载,跨中横横隔梁按按集中荷荷载考虑虑。S0#S7#箱梁截截面尺寸寸为:施工荷载主主要由钢钢筋混凝凝土自重重q1,模板自自重q22,贝雷片片自重qq3,施工荷荷载q4构成。钢钢筋混凝凝土密度度采用226kNN/m3,冲击系系数取11.1,箱梁标标准截面面面积111.114m22。截面均布荷荷载q11=1.126

21、11.14=3188.6004KNN/m;跨中横隔梁梁混凝土土体积为为10mm3,集中中荷载PP=1.12610=2600KN;模板自重包包括竹胶胶板、方方木(内内模及支支架、外外膜)合合计取qq=2.4KNN/m22,截面面均布荷荷载q22=2.4(155.255+2.42)=47.52KKN/mm;贝雷片每片片每延米米取1KN/m(包括支支撑架等等附属物物),贝雷片片按18排布置置, 截面面均布荷荷载q33=118=18KKN/mm。施工荷载取取4KN/m2,顶板宽宽度15.225m,则截面面均布荷荷载q44=415.25=61KNN/m。支架承受的的截面总总荷载qq=q11+q22+q3

22、+q4=4455.1224KNN/m。3、贝雷梁梁的布置置与验算算贝雷片采用用国产“3321”公公路钢桥桥桁架,纵向根根据箱梁梁跨度分分5跨布置置,44.5m跨跨度按110.5m+4m+10.6m+4m+10.5m(盖梁宽3.44m)布置置。横向向截面布布置根据据箱梁具具体结构构布置,每个腹腹板下采采用间距距为4550mmm双排单单层贝雷雷片,每个底底板下采采用间距距为9000mmm双排单单层贝雷雷片,两侧翼翼板下采采用间距距为900mmm双排排单层贝贝雷片,见下图所示示。贝雷片片纵向每每3m上下下都用10号号槽钢作作为横向向联系,用U形卡扣扣住,把贝雷片片联成整整体,使每排排贝雷片片受力较较

23、为均衡衡。考虑到截面面横向的的不均匀匀,每一排排贝雷片片受力情情况也不不一样, 两侧侧翼板下下的贝雷雷片受力力相对较较小。经经过分析析,翼板下贝贝雷片受受力大约约为底板板下贝雷雷片所受受力的一一半,考虑模模板、方方木以及及横向联联系能起起到一部部分分散散荷载作作用,所以只只取166排贝雷片片进行验验算, 并且要要求满足足安全系系数在11.3以以上,贝雷片整整体能承承受的最最大弯矩矩M=7788.216/1.3=97700.9kNNm,最大剪剪力QQ=2448.216/1.3=330544.8kNN。取444.5mm跨度进进行验算算,计算简简图见下下图所示示。用力矩分配配法可计计算出最最大弯矩矩

24、Mmaax=44338.32KNNm,位位置在BB、C支支座处;最大剪剪力Qmmax=29922.9KKN,位位置在BB支座左左侧和EE支座右右侧,由由于MmmaxM,QmaaxQ,贝雷片片强度满满足要求求。因贝雷片每每节结构构形式相相同,可可看作匀匀质梁,并并以简支支梁模型型验算,最最大挠度度为:贝雷梁弹性性挠度可可近似按按下式计计算:上式中: 0.77m为贝贝雷梁的的半高度度,即上上下弦杆杆中心距距离的一一半。贝雷梁挠度度满足要要求。4、钢管柱柱及工字字钢横梁梁布置与与验算钢管柱采用用直径为为630mmm、壁厚厚为100mm的的Q2335螺旋焊焊管,钢钢管接长长采用焊焊接,纵纵向按以以上贝

25、雷雷片跨度度布置,钢钢管横向向布置在在腹板下下,组成成排柱式式墩,柱柱顶设置置4排I366b的工字钢钢,柱底底为强风风化岩石石面。如如下图所所示: 根根据上述述贝雷梁梁的受力力计算可可得,钢钢管处的的支座反反力为441588.2KKN。底板每排贝贝雷梁集集中力为为:P=41558.22/166=2559.889KNN翼缘板下每每排贝雷雷梁集中中力为:P=2259.89/2=1129.95KKN计算简图如如下图所所示:截面为普工工36bb截面Ix = 11.666e+0008 mm44截面Wx = 99222222 mm33面积矩Sxx = 53770177 mmm3腹板总厚 12 mm塑性发展

26、系系数x = 1.05整体稳定系系数b = 0.6由最大壁厚厚 155.8 mm 得:截面抗拉抗抗压抗弯弯强度设设计值 f = 2115 MMPa截面抗剪强强度设计计值fvv = 1255 MPPa第 1 跨跨计算结结果:跨度为 11.1225 MM剪力范围为为 -998.335599-33.7889933e-0006 KN弯矩范围为为 2.701117ee-0006-51.67001 KKN.MM最大挠度为为 0.69443911 mmm (挠跨比比为 11/16620)由 Vmaax xx Sxx / (Ixx x Tw) 得计算得最大大剪应力力为 226.551555 MPPa 满足足!

27、由 Mx / (x xWx) 得计算得强度度应力为为 533.35598 MPaa 满足!由 Mx / (b xx Wxx) 得计算得稳定定应力为为 933.37797 MPaa 满足!第 2 跨跨计算结结果:跨度为 33.18875 M 剪力范围为为 -1145.5411-1116.8899 KNN弯矩范围为为 -220.884122-995.771022 KNN.M最大挠度为为 0.17774999 mmm (挠跨比比为 11/1779577)由 Vmaax xx Sxx / (Ixx x Tw) 得计算得最大大剪应力力为 339.2236 MPaa 满足!由 Mx / (x xWx) 得

28、计算得强度度应力为为 988.84401 MPaa 满足!由 Mx / (b xx Wxx) 得计算得稳定定应力为为 1772.997 MMPa 满满足!第 3 跨跨计算结结果:跨度为 44.3225 MM剪力范围为为 -1164.3944-1163.9122 KNN弯矩范围为为 -774.115177-995.771022 KNN.M最大挠度为为 2.80663 mmm (挠跨跨比为 1/115411)由 Vmaax xx Sxx / (Ixx x Tw) 得计算得最大大剪应力力为 444.331855 MPPa 满足足!由 Mx / (x xWx) 得计算得强度度应力为为 988.8440

29、1 MPaa 满足!由 Mx / (b xx Wxx) 得计算得稳定定应力为为 1772.997 MMPa 满满足!第 4 跨跨计算结结果:跨度为 33.18875 M剪力范围为为 -1120.1299-1142.3011 KNN弯矩范围为为 -221.110211-995.112855 KNN.M最大挠度为为 0.18555133 mmm (挠跨比比为 11/1771822)由 Vmaax xx Sxx / (Ixx x Tw) 得计算得最大大剪应力力为 338.336244 MPPa 满足足!由 Mx / (x xWx) 得计算得强度度应力为为 988.23394 MPaa 满足!由 Mx / (b xx

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