附件一支架计算书

附件一、盖梁支架计算说明书本标段盖梁数量多，型式及尺寸各异，为确保支架结构安全、支架材料的通用性及施工的便利性，全桥盖梁均采用大型钢管贝雷支架法现浇施工。盖梁支架施工形式分为四种情况：A、单柱双悬臂盖梁施工（最长悬臂463.5cm，最大长度1697.5cm，最大宽度250cm，最大高度300cm）；B、双柱双悬臂盖梁施工（最长悬臂402cm，最大长度2228.5cm，最大宽度220cm，最大高度200cm）；C、三柱双悬臂盖梁墩盖梁施工（最长悬臂390cm，最大长度2911.7cm，最大宽度200cm，最大高度180cm）；D、门式简支盖梁施工（最长单悬臂476.4cm，最大长度2840cm，最大宽度240cm，最大高度300cm）。为确保结构安全，本支架的模板、三角架、分配梁、承重梁及垫梁的计算统一按全桥盖梁最大荷载的最不利工况进行计算（最大宽度250cm，最大高度300cm）。支撑立柱钢管根据盖梁支承型式布设于承台面，门式简支盖梁增设临时钢筋混凝土扩大基础，钢管间距最大按12m计算。1、计算参数查《桥涵》混凝土容重取γ=26；查《钢结构设计规范》（GB50017-2003）得Q235钢材的抗拉、抗压及抗弯强度设计值为，Q235钢角焊缝的抗拉、抗剪及抗压强度设计值为；查《建筑结构荷载规范》（GB5009——2001）取永久荷载分项系数为，可变荷载分项系数。2、盖梁模板计算盖梁采用大块定型钢模板施工方法。模板设置竖向[8加劲楞，竖向加劲楞直接焊接在模板上，横向][14加劲楞则布置在外侧，且其上安装对拉螺杆，下部用托管支撑在工作平台上。2.1混凝土对模板的侧压力根据《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204-92）中提出的采用内部振捣器时，新浇筑的混凝土作用于模板的最大侧压力，可按下列二式计算，并取二式中的较小值：-----------------------⑴-----------------------------⑵有效压头侧压力分布见上图。式中：F----新浇注混凝土对模板的最大侧压力(KN/m2)----混凝土的重力密度(KN/m3)t0-----新浇注混凝土的初凝时间(h),可按实测确定，或采用经验公式t0=计算(T为混凝土的温度℃)，本计算混凝土入模温度采用25℃。V-----混凝土浇注速度(m/h)，V=60m3/h/=60/25m/h=2.4m/h（考虑泵送速度）。H-----混凝土侧压力计算位置处到新浇注混凝土顶面的总高度(m)，本计算H=1.7m。β1-----混凝土外加剂影响修正系数。不掺外加剂时取1.0，掺加具有缓凝作用的外加剂时则取1.2。β2-----混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30㎝时取0.85，5～9㎝时则取1.0，11～15㎝时则取1.15。由⑴式得F=43.45KN/m2,由⑵式得F=42.5KN/m2，则取其中小值，故新浇混凝土对模板的侧压力为F=42.5+4.0=46.5KN/m2,其中4为振捣时振捣器对侧面模板产生的压力。2.2面板的计算面板为6mm厚的A3钢板，q=46.5KN/m2，δ=6mm，根据《建筑结构静力计算手册》可得，建模如下：强度：挠度：满足要求。2.3加劲肋计算2.3.1竖向加劲（双拼10槽钢）计算1）纵肋的间距为1.5m，材料规格为][10，查型钢特征表知：Ix=198.3×104×2=396.6×104mm4Wx=39.4×103×2=78.8×103mm3A=1274×2=2548mm2计算荷载为：q2）强度验算:偏安全的的按简支梁计算3)挠度验算：，符合要求。1.2.4加劲横楞（双拼14槽钢）计算1）横肋间距为1m，材料规格为][14b，查型钢特征表知：Ix=6094000mm4×2；Wx=87057mm3×2计算荷载为：q=1×54=54kN/m2）强度验算：同样偏安全的的按简支梁计算3）挠度验算：，符合要求。3、盖梁支架计算盖梁支架采用Q235钢管桩作为承重柱，外径500mm，内径488mm，壁厚6mm。钢管桩上缘布设2I25工字钢作为承重梁。承重梁上分别于立柱两侧布设贝雷梁，每侧各三片贝雷，间距为450mm，贝雷梁每隔3000mm使用一道花窗连接；贝雷梁上设置I14工字钢分布梁，分布梁间距为500mm。图1贝雷及分布梁布置图计算最不利工况时为门架墩，最大跨径12m，C40砼结构尺寸为:3m*2.5m*12m=90m³，重量为90m³*2.549t/m³=229.41t；贝雷梁主梁计算跨径为12m。单片贝雷梁I=250497.2cm4；E=2.0*105MPa；W=3578.5cm3；[M]=788.2KN*m；[Q]=245.2KN；EI=526044.12KN*m2；[δ]=L/400。型钢取安全系数为1.25时[σ]=172MPa；I14：W=101.7cm3；Mmax=Wf=17.49KN*m；I25b：W=422.24cm3；Mmax=Wf=72.63KN*m。3.1贝雷梁及分布梁验算I14分布梁0.5m一道，共为25道，每道分布梁在分布梁中间2.5m范围受均布荷载q=3.67t/m=36.7KN/m；对分布梁计算，得：图2分布梁应力计算简图I14工字钢最大应力σ=101.13MPa＜[σ]=172MPa；强度满足要求。图3分布梁弯矩计算简图14工字钢最大弯矩M=10.3KN*m＜Mmax=17.49KN*m；满足要求。盖梁重量由6片12m跨贝雷梁承担，则每片贝雷受均布荷载：q=229.41t/(6*12m)=3.19t/m=31.9KN/m。则单片贝雷梁最大弯矩为Mmax=ql2/8=31.9KN/m*(12m)2/8=574.2KN*m＜[M]=788.2KN*m单片贝雷梁最大扰度为δ=5ql4/(384EI)=0.016m＜[δ]=L/400=0.03m故，上述计算可知所设计贝雷梁抗弯及扰度均满足要求。3.2压杆稳定性计算计算得承重柱受轴向压力为F=117.8t=1178KN；钢管桩φ外=500mm；φ内=488mm；A=9312mm2；Ix=3.1415926*（φ外4-φ内4）/64=2.8409*108mm4；ix=sqrt（Ix/A）=1.7367*102mm；由于承重柱为一端固结，因此μ=2，取l=6000mm则λ=μl/ix=69.09；查表得ψ=0.883-[(0.883-0.839)/(70-60)](69.09-60)=0.843;取安全系数为1.25，则ψ[σ]=143.31MPa;σ=F/A=1178KN/93.12*10-4m2=126.5MPa＜ψ[σ]因此，承重柱长l=6000mm时，稳定性满足要求3.3I25b工字钢垫梁验算2I25b工字钢垫梁位于承重管桩顶，用于支垫贝雷梁；因此，垫梁仅受压，压力值为F=235.6t=2356KN；则单根I25b工字钢受力为F1=F/2=1178KN；又I25b工字钢梁放置于φ外=0.5m钢管桩顶，3片贝雷间距为0.45m，即垫梁受3个集中荷载，F1=F2=F3=1178KN/3=392.67KN；计算得：图4垫梁应力计算简图荷载作用下的应力σ=186MPa＜[σ]=215MPa；满足强度要求，安全系数为1.15。图5垫梁弯矩计算简图荷载作用下的弯矩M=78.5KN*m＜Mmax=90.78KN*m；满足设计要求，安全系数为1.15。考虑到双拼I25b工字钢垫梁安全系数仅为1.15，则两跨大于10m的位置，施工时应使用三拼I25b工字钢增大安全储备。4、三角架计算三角架位于盖梁悬臂下作为支撑，一组三角架为5片，单片间使用L75*75*5角钢横向连接；三角架弦杆及腹杆使用2[8槽钢组成方形截面，斜杆使用L75*75*5角钢。一组三角架受盖梁悬臂段（砼12.16m³）重31t；组合钢模板（7.9㎡）重0.3t；则每片三角架承受力F=6.26t。由于盖梁底模板加劲肋板间距为25cm，则三角架上受间距为25cm集中荷载，最大值为0.5t，最小值为0.33t；计算得：图6三角架应力计算简图荷载作用下最大应力σ=46.28MPa＜[σ]=172MPa；满足强度要求。图7三角架弯矩计算简图荷载作用下的弯矩M=2.4KN*m＜Mmax=8.6KN*m；满足设计要求。5、地基承载力及扩大基础计算5.1地基承载力计算门架式盖梁支架的扩大基础全部位位横琴北互通，计算最不利工况时，最大荷载为90m³*2.549t/m³=229.41t；考虑支架自重，单个基础按240t荷载考虑。采用天然路基表面土进行验算，