公路桥梁工程现浇箱梁支架计算书

大连南部滨海大大道工程第第三标段现浇箱梁支架计算算书编制：审核：批准：中铁十九局集团团团第五工工程有有限公司司南部滨海大道工工工程第三三标段段项目部部2014年1月月月现浇箱梁支架验验验算1、基本资料见“南部滨海大大道道工程浅滩滩滩区和陆陆地区区的现浇浇箱梁梁施工技技术方方案”。2、主要计算依依依据1、南部滨海大大道道工程浅滩滩滩区和陆陆地区区的现浇浇箱梁梁施工技技术方方案及施工工图图。2、《钢结构设设设计规范》GB500017-22003。3、《建筑桩基基基技术规范范》JGJJ994-994。4、《海港水文文文规范》（JJTJ2113-998）。5、《公路桥涵涵涵设计通用用规规范》(JTTGDD600-200044)。6、《建筑结构构构荷载规范范》GB5000099-22001。3、支架结构型型型式东连接线：A000#～A9#、B0##～B12#，共共计21跨。东东引桥S00##～S7#、X0#～X8#、A9#(B12#)～A13#(B16#)，共计233跨。东引桥S0#～～～S7#、X0#～X7#、A9#((BB12##)～～A12##((B15##))、东连接接线线A2#～A9#、B5#～B12##采用用钢管桩桩立柱柱与贝雷雷梁组组合的支支架体体系进行行现浇浇施工。东连接线A0###～A2#、B0#～B3#采用满堂堂支支架形式式现浇浇施工。4、支架受力检检检算4.1满堂脚手手手架验算算东连接线A0###～A2#、B0#～B5#采用用满满堂支架架形式式现浇施施工。针针对上述7孔孔现浇梁梁，以以最宽、最最重重梁A0##～A2#断面进行行检检算，以以此作作为施工工指导导。4.1.1AAA0#～A2#A0#～A2###箱梁截面面尺尺寸如下下：A0#～A3###箱梁钢筋筋总总重122..8t、C550混凝土8866mm3。A0#～A2#箱梁梁宽12.44m、高2.255m为变截面面，钢筋重重81.88t、砼量577..4m3。采用碗碗扣脚手满满堂支架现现浇，竹胶胶合板作底底模和侧模模。11荷载计算算1）砼自重：AAA0#～A22#箱梁砼总总重(砼自重取取2..6t//m33箱梁方方量量为642mm3)共计计6642××2.6==16669..2tt2）施工荷载（模模模板、机机具、作作业人员员）按按0.3tt//m2计，共共计为：600×12.4××0.3==2223.22t总荷载166999.2+223..22=18922..4t。22支架设计计计计算1、支架设计根据设计图纸和和和荷载情情况，初初步设计计碗扣扣支架布布置为为：中横横梁和和端横梁梁支架架纵、横横方向向、腹板板下方方立杆的的间距距均为600×60㎝，箱箱梁梁翼缘板板部位位立杆间间距按按照60cmm×90cmm梅花型型布置，平平杆杆层间距距1220cmm，横横桥向布布置33＋9＋3共15列（中中横横梁和端端横梁梁布置3＋13＋3共19列），纵纵桥向两两墩228m之间布置置（66＋19＋6）31排、两两墩30mm之间布布置（6＋27＋6）39排，立立杆上下下采用用可调丝丝杆上上托和下下托，丝丝杆上顶顶托内内顺桥向向放置置一根15×15cm方木，纵纵向方木木上横横向摆放放10×10cm方木，方方木中心心间距距为28cmm，在方木木上上钉15mm厚的竹竹胶胶板作为为现浇浇箱梁底底模。HHB碗扣为ΦΦ48×33.5mmmm钢管。立杆、横杆承载载载性能如如下表表：立杆横杆步距（m）允许载荷（KN）横杆长度（m）允许集中荷载（KN））允许均布荷载（KN）0.6400.94.5121.2301.23.571.82.4201.82.03.02、荷载分析计计计算1）衡载（砼）：：：纵桥向根据箱梁梁梁断面变变化，按按分段均均布荷荷载考虑虑，其其布置情情况如如下：纵桥向荷载分布布布图横桥向各断面荷荷荷载分布布如下下：2）模板荷载：：：（1）内模（包包括括支撑架）：：按q=1..2KN/mm2考虑。（2）外模（包包括括侧模支撑撑撑架）：：按qq=1..2KKN/mm2考考虑。3）施工荷载：：：因施工时面积分分分布广，需需要要人员及及机械械设备不不多，按按q=1..00KN//m22考虑。4）碗扣脚手架架架及分配梁梁荷荷载：按2#墩最高位位置且且分布间间距为60ccm×660cm考考考虑，q=33.777KNN/m2。3、模板受力计计计算1）荷载计算（1）箱梁荷载载：：砼自重GGG=5777..4×226=15550133KNN，偏安全全考考虑，取取安全全系数r=11.2，以全全部重量量作用用于底板板上计计算单位位面积积压力F=15013×××1.22÷(8..4×600)=355.775KNN/mm2（2）施工荷载载：：F2=3KN/m2；（3）振捣混凝凝土土产生的荷荷荷载：F3=2KNN/mm2；（4）箱梁芯模模：：F4=1.55KKN/m2；（5）竹胶板：：FF5=0.11KKN/m2；（6）方木：FF66=7.55KKN/m2；2）底模强度计计计算箱梁底模采用高高高强竹胶胶板，板板厚t=155mm，竹胶胶板方木木背楞楞间距为2880mm，所所以验算算模板板强度采采用宽宽b=28800mm平面竹竹胶板。（1）模板力学学性性能弹性模量E=000.1××105MPa；截面惯性矩：III=bhh3/12==228×11.53/12==77.8775ccm4；截面抵抗矩：WWW=bhh2/6=2255×1..52/6=1100.6ccm33；截面积：A=bbbh=228××1.55=442cmm2。（2）模板受力力计计算F=F1+F222+F3+F4=35.7555+3++2++1.55=42.2555KN//m22q=F×b=4442.225××0.228==11..833KN//m（3）跨中最大大弯弯矩：M=qL2/888=11.8883×00.2822/8=0.11116KNN·m（4）弯拉应力力：：σ=M/W=0.11116×1103/10..66×100-6=10.9995MPPa<<[σ]=111MMPa竹胶板板弯应力力力满足要要求。（5）挠度：从从竹竹胶板下方方方木背楞楞布置置可知，竹竹胶胶板可看看做多多跨等跨跨连续续梁，按按三等等跨均布布荷载载作用连连续梁梁进行计计算，计计算公式式为：：f=0.67777qL44/1100EEI=(0.67777×111.8333×0..284)/(11000×00.1×1105×8.444×100-8)=0.58mmmm<LL/4400==0..7mmm竹胶板挠度满足足足要求。综上，竹胶板受受受力满足足要求求。3）横梁强度计计计算横梁为10×1110cm方木木，跨径径为00.6m，中中对中间间距为为0.288mm。截面抵抗矩：W=bh2/666=0.1×××0.112/6=1.6777×100-4m3截面惯性矩：Ι=bh3/1112=0.1×××0.113/12=8.3333×100-6m4作用在横梁上的的的均布荷荷载为为：q=(F1+FFF2+F3+F4+F5)×0..28=(35.7775+33+22+1..5++0.11)××0.228=11.85558KNN/mm跨中最大弯矩：：：M=qL2/888=111.8858××0.622/8=0.5333KN··m落叶松容许抗弯弯弯应力：[σσ]=144..5MPPa，弹弹性模量E==11××103MPa。横梁弯拉应力：：：σ=M/W=0.5333×1003/1.6677×100-4=3.4MMMPa<<[σσ]=144..5MPPa横梁弯拉应力满满满足要求求。横梁挠度：f=5qL4///3844EII=(5×1111.8558××0.664)/(33884×111×1006×8.333×100-6)=0.2mmmm<L//4000=11.55mm横梁挠度满足要要要求。综上，横梁强度度度满足要要求。4）纵梁强度计计计算纵梁为15×1115cm方木木，跨径径为00.6m，间间距为0.66m。截面抵抗矩：W=bh2/666=0.1555×0..152/6=5.6333×100-4m3截面惯性矩：Ι=bh3/1112=0.1555×0..153/12=4.2222×100-5m40.6m长纵梁梁梁上承担2根根横梁的的重量量为：0.1×0.111×0..6×7..5×2==0.009KNN横梁施加在纵梁梁梁上的均均布荷荷载为：：0.09÷0...6=00.115KNN/mm作用在纵梁上的的的均布荷荷载为为q=(F1+FFF2+F3+F4+F5)×0..6+00.155=(35.7775+33+22+1..5++0.11)××0.66+00.155=25.5666KN//m跨中最大弯矩：：：M=qL2/888=255.556×00.622/8=1.1666KN··m落叶松容许抗弯弯弯应力：[σσ]=144..5MPPa，弹弹性模量E==11××103MPa。纵梁弯拉应力：：：σ=M/W=1.1666×1003/5.6633×100-4=2.0777MPaa<[[σ]=144..5MPPa纵梁弯拉应力满满满足要求求。纵梁挠度：f=5qL4///3844EII=(5×2555.566×0.664)/(33884×111×1006×4.222×100-5)=0.09mmmm<LL/4400==1..5mmm纵梁挠度满足要要要求。综上，纵梁强度度度满足要要求。4、碗扣立杆受受受力计算1）在A－A断断面底腹板位位位置，分布布荷荷载q=544.366+11.2++1..2+11.00+3..777=611.553KNN/mm2碗扣立杆分布按按按60cmm××60ccm，横横杆层距距按1120ccm考考虑，则则单根立杆受力为为为：N＝0..6×00.6×661.5333=222.22KN<<[NN]=330KKN2）在B－B断断面腹板位置置置，分布荷荷载载q=588..76++1..2+11.22+1..0++3.777==65..933KN//m22碗扣立杆分布按按按60cmm××60ccm，横横杆层距距按1120ccm考考虑，则则单根立杆受力为为为：N＝0..6×00.6×665.9333=233.884KNN<[[N]==300KN在B－B断面底底板和顶顶板位位置，分分布荷荷载q=133.277+11.2++1..2+11.00+3..777=200.444KNN/mm2碗扣立杆分布按按按120ccmm×1220cmm梅花错格格加加密，横横杆层层距按1200cm考虑，则则单根立杆受力为为为：N＝0..84××0.844×20..444=144.55KN<<[NN]=330KKN3）在C－C断断面腹板位置置置，分布荷荷载载q=588..5+11.22+1..2++1.00+33.777=665.667KKN/mm2碗扣立杆分布按按按60cmm××60ccm，横横杆层距距按1120ccm考考虑，则则单根立杆受力为为为：N＝0..6×00.6×665.6777=233.665KNN<[[N]==300KN在C－C断面底底板和顶顶板位位置，分分布荷荷载q=266.399+11.2++1..2+11.00+3..777=333.556KNN/mm2碗扣立杆分布按按按120ccmm×1220cmm梅花错格格加加密，横横杆层层距按1200cm考虑，则则单根立杆受力为为为：N＝0..84××0.844×33..566=233.668KNN<[[N]==300KN4）翼缘板位置置置立杆计算算荷载分布：q===7.88+11.2++1..2+11.00+3..777=144.997KNN/mm2碗扣立杆分布为为为120ccmm×1220cmm，横杆层层距距按120ccm考虑，则则单根立杆受力为为为：N＝1..2×11.2×114.9777=211.556KNN<[[N]==300KNN经以上计算，立立立杆均满满足受受力要求求。5、地基受力计计计算由工程地质勘察察察报告，地地基基容许承承载力力[N]==1100KKN1）墩顶横隔板板板位置：因因墩墩顶横隔隔板位位于盖梁梁和墩墩两侧承承台处处，钢管管支撑撑直接传传递与与承台承承受，地地基是可可以满满足受力力要求求的。2）墩顶腹板加加加厚段：按按BB—B断面计算算由上计算可知，单单根立杆承载载力为N＝223.84KKN，分布地地基受力面积积为0.6mm×0.6m，则则：地基应力σ＝6666.33Kppa<[σ]=10000Kppa地基传力方式如如如下：3）标准断面段段段：按B—B断面计算算由上计算可知，单单根立杆承载载力为N＝114.5KNN，分布地基基受力面积为为0.8m××0.8m，则则：地基应力σ＝2222.77Kppa<[σ]=10000Kppa地基传力方式如如如下：4）翼缘板位置置置：由上计算可知，单单根立杆承承载力为N＝21.556KN，分布地地基受力面面积为0.8mm×0.88m，则：地基应力σ＝3333.77Kppa<[σ]=10000Kppa地基传力方式如如如下：6、脚手架部分分分支架预留留沉沉落量计计算塑性变形：脚手架塑性变形形形主要发发生在在结点处处的缝缝隙压缩缩值，本本脚手架架各接接缝间接接缝压压缩值：：木木结点：1...5mm木木结点：1...5mmm木钢结点：1mmmm钢钢结点：1mmmm钢钢结点：1mmmm钢木结点：1mmmm木土结点：1mmmm结点压缩总值ΣΣΣ=1.5+1..5+11+1++1++1+11=8mm地基沉降量：地基沉降与地基基基土密实实程度度、及土土基含含水率、及及土土的天然然空隙隙及土的的性质质有关，因因该该桥处地地质情情况没有有详细细资料，故故只只能估算算其值值为2mm，以连连续3天无明显显沉降降作为地地基沉沉降完成成的标标志，完完成后后不反弹弹，属属塑性变变形。压杆弹性变形：：：压杆按照最大受受受力计算算，则则N=300KKN取冲击系数1...05，E=2..1×105MMpaaA=（0.044822-0.004112）π/4=4..99×10-4m2∆=该项目可略去不不不计。梁体挠度值：设计未要求设置置置挠度值值。支架抬高值应由由由下式计计算：：Σ＝脚手架塑性性性变形＋地地基基沉降量量＋梁梁体挠度度值4.2钢管贝雷雷雷梁支架架验算算东引桥S0#～～～S7#、X0#～X7#、A9#((B112#))～A12##(BB15##)、东连连接线A22#～A9#、B5#～B12##采用钢管管桩立立柱与贝贝雷梁梁组合的的支架架体系进进行现现浇施工工。针对上述梁跨形形形式，分分别对对S线、X线线、A匝道、BB匝道的现现浇浇梁进行行受力力分析，具具体体如下：：4.2.1SSS线单层现现浇浇梁1、支架总体布布布置S线单层采用单单单箱三室结结构构，现浇浇梁采采用少支支架法法施工，贝贝雷雷梁柱式式支架架的总体体布置置见下图图所示示。钢管贝雷梁支架架架结构主主要由由钢管立立柱、工工字钢横横梁、贝雷雷片纵梁、分分配梁组成成。支架结结构传力途途径为:模板-方木-横梁分配配梁-贝雷片纵纵梁-工字钢横横梁-钢管立柱柱-岩石地基基。2、荷载计算箱梁标准截面梁梁梁高2.255m，底板宽宽111.225m，顶板宽宽15.255m。考虑到到支架架最高达300m，为简化化计计算，确确保安安全，假假定箱箱梁纵向向为一一均布荷荷载，跨跨中横隔隔梁按按集中荷荷载考考虑。S0#～S7#箱梁截面面尺寸寸为：施工荷载主要由由由钢筋混混凝土土自重q11，模板自自重q2，贝雷雷片自自重q3，施工工荷荷载q4构成。钢钢筋混凝凝土密密度采用用26kNN/m3，冲击系系数数取1.1，箱梁标标准准截面面面积111.114mm2。截面均布荷载qqq1=1..1×266×11..14==3188.6604KKN//m；跨中横隔梁混凝凝凝土体积积为110m3，集中荷荷载P=1.11×26××10=22600KN；模板自重包括竹竹竹胶板、方方木木（内模模及支支架、外外膜）合合计取q==2.4KKKN/mm2，截截面均布布荷载载q2=2..4×(115.2555+2..4×2))=47...52KKN//m；贝雷片每片每延延延米取1KN/mm(包括支撑撑架等等附属物物),贝雷片按按18排布置,截面均布布荷载载q3=1×18=118KN//m。施工荷载取4KKKN/mm2，顶板宽宽度度15.255m，则截面面均均布荷载载q4=4×155.25==61KNN//m。支架承受的截面面面总荷载载q=q1++q22+q33+qq4=4445.12224KNN/mm。3、贝雷梁的布布布置与验算算贝雷片采用国产产产“321”公路钢桥桥桁桁架,纵向根据据箱箱梁跨度度分55跨布置，4444.55m跨跨度按10.5m++4m+10..66m+4m+10..5m(盖梁梁宽宽3.4m))布置。横横向向截面布布置根根据箱梁梁具体体结构布布置，每每个腹板板下采采用间距距为4450mmm双双排单层层贝雷雷片，每每个底底板下采采用间间距为90000mm双排排单单层贝雷雷片,,两侧翼板板下下采用间间距为为900mmm双排单层层贝贝雷片，见见下下图所示示。贝贝雷片纵纵向每每3m上下都都用用[10号槽槽钢钢作为横横向联联系，用用U形卡扣扣扣住住,把贝雷片片联联成整体体，使使每排贝贝雷片片受力较较为均均衡。考虑到截面横向向向的不均均匀,每一排贝贝雷片片受力情情况也也不一样样,两侧翼板板下的的贝雷片片受力力相对较较小。经经过分析析,翼板下贝贝雷片片受力大大约为为底板下下贝雷雷片所受受力的的一半,考虑模板板、方方木以及及横向向联系能能起到到一部分分分散散荷载作作用,,所以只取取16排贝雷雷片进行行验算,并且要求求满足足安全系系数在在1.3以上上,贝雷片整整体能能承受的的最大大弯矩[MM]]=7888.2××16/1.3=97000.99kN·m，最大剪剪力力[Q]==2448.2×16/1.3=30054.8kN。取取444.5mm跨度进行行验算算,计算简图图见下下图所示示。用力矩分配法可可可计算出出最大大弯矩Mmaax=444338.332KKN·m，位置在在B、C支座座处；最最大剪剪力Qmaxx=299922.9KKN，位位置在B支座左侧侧和EE支座右侧侧，由于MMmax<<[M]，Qmaxx<[Q]]，贝雷片片强度满足足要求。因贝雷片每节结结结构形式式相同同，可看看作匀匀质梁，并并以以简支梁梁模型型验算，最最大大挠度为为：贝雷梁弹性挠度度度可近似似按下下式计算算：上式中：0...7m为贝雷雷梁的半半高度度，即上上下弦弦杆中心心距离离的一半半。贝雷梁挠度满足足足要求。4、钢管柱及工工工字钢横梁梁布布置与验验算钢管柱采用直径径径为630mmm、壁厚为为10mmm的的Q2355螺螺旋焊管管，钢钢管接长长采用用焊接，纵纵向向按以上上贝雷雷片跨度度布置置，钢管管横向向布置在在腹板板下，组组成排排柱式墩墩，柱柱顶设置4排排I36bb的的工字钢钢，柱柱底为强强风化化岩石面面。如如下图所所示：：根据上上上述贝雷雷梁的的受力计计算可可得，钢钢管处处的支座座反力力为41588.2KKN。底板每排贝雷梁梁梁集中力力为：：P=411558.22/116=22599.899KNN翼缘板下每排贝贝贝雷梁集集中力力为：P=2259..899/2==1229.995KKN计算简图如下图图图所示：：截面为普工3666b截面Ix=11.66eee+0008mm44截面Wx=992222222mmm33面积矩Sx===53370017mmm3腹板总厚1222mmm塑性发展系数γγγx=11.055整体稳定系数φφφb=00.6由最大壁厚1115.88mmm得：截面抗拉抗压抗抗抗弯强度度设计计值f==2115MPaa截面抗剪强度设设设计值fvv=1225MMPaa第1跨计算算算结果：跨度为1.11125M剪力范围为---98..35559---33.7889993e--0006KKN弯矩范围为222.7001117e--0006---511.677011KNN.MM最大挠度为000.69943391mmm(挠跨跨比为1//16220))由VmaxxSxx/((IxxxTww)得计算得最大剪应应应力为266.511555MPPa满足!!由Mx/(γxxWxx)得计算得强度应力力力为53..35998MPaa满足!由Mx/(φbxWxx)得计算得稳定应力力力为93..37997MPaa满足!第2跨计算算算结果：跨度为3.1118755MM剪力范围为---1455.5541---1116..8889KKN弯矩范围为---20..84412---995.771002KKN..M最大挠度为000.17774499mmm(挠跨跨比为1//1799577)由VmaxxSxx/((IxxxTww)得计算得最大剪应应应力为399.2336MPaa满足!由Mx/(γxxWxx)得计算得强度应力力力为98..84001MPaa满足!由Mx/(φbxWxx)得计算得稳定应力力力为1722.977MMPa满足!第3跨计算算算结果：跨度为4.33325M剪力范围为---1644.3394---1163..9112KKN弯矩范围为---74..15517---995.771002KKN..M最大挠度为222.800633mmm(挠跨比为为1/115541))由VmaxxSxx/((IxxxTww)得计算得最大剪应应应力为444.311855MPPa满足!!由Mx/(γxxWxx)得计算得强度应力力力为98..84001MPaa满足!由Mx/(φbxWxx)得计算得稳定应力力力为1722.977MMPa满足!第4跨计算算算结果：跨度为3.1118755MM剪力范围为---1200.1129---1142..3001KKN弯矩范围为---21..10021---995.112885KKN..M最大挠度为000.18855513mmm(挠跨跨比为1//1711822)由VmaxxSxx/((IxxxTww)得计算得最大剪应应应力为388.366244MPPa满足!!由Mx/(γxxWxx)得计算得强度应力力力为98..23994MPaa满足!由Mx/(φbxWxx)