箱梁55米跨现浇支架计算书

米跨现浇箱梁支架计算书TOC\o"1-4"\h\z\u1、工程概况： 12、计算依据： 23、计算荷载： 24、计算工况： 55、计算模型 66、计算结果 66.1、贝雷梁计算： 66.2、分配梁、下横梁计算： 96.3、钢管桩计算： 126.4、连接系计算： 147、支架稳定性计算 15工程概况：本计算书计算范围：55m箱梁左幅：3跨（21#-24#墩）、右幅：6跨（21#-27#墩）共计9跨，主桥箱梁（左幅：21#-24#墩、右幅：21#-27#墩），为55+55+55米。采用钢管+贝雷支架的施工工艺进行施工，为保证施工的安全性，现浇箱梁钢管贝雷支架自下而上由钢管立柱、主梁、贝雷梁、扣件式脚手架、底模、侧模及支撑等组成。21#-27#采用在承台上布置3根Ø630×10钢管桩、承台两侧分别打设1根Ø630×10钢管桩、在跨中打设三组双排Ø630×10钢管桩，每排5根，间距3m作为支架的基础，每排钢管桩横向每两根钢管桩之间采用槽12型钢加工剪刀撑进行连接，主梁采用双拼40a工字钢，上部布置贝雷梁，贝雷片箱梁腹板处按照45cm距离布置一组45cm的贝雷片，翼缘板处及底板空箱处按照90cm距离布置一组90cm的贝雷片，贝雷片上布置12工字钢次梁，为确保支架整体稳定性，贝雷片与横梁之间采用U型卡进行连接固定。55米跨现浇箱梁支架总布置图（单位：㎝）55米跨现浇箱梁支架横断面布置图（单位：㎝）计算依据：（1）《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T3650—2020）（2）《钢结构设计标准》(GB50017-2017)（3）《路桥施工计算手册》(人民交通出版社)（4）《港口工程荷载规范》（GB50010-2010）（5）《装配式公路钢桥结构设计规范》（人民交通出版社）3、计算荷载：根据《路桥施工计算手册》，设计模板、支架时，需考虑下列荷载：（1）混凝土浇筑荷载：现浇箱梁自重按照钢筋混凝土自重取26kN.m-3，将箱梁截面按部位分为5个块别：A1、A2、A3、A4、A5，计算施加于横向分配梁的混凝土浇筑荷载，横向分配梁间距0.6m，则分配梁荷载q=Ai×0.6×26/Bi（各块别宽度）；添加荷载时需注意跨中部位与边跨处块别面积的改变。A-A断面A1=2.16㎡，A2=4.73㎡，A3=4.29㎡，A4=4.73㎡，A5=2.29㎡，则A-A断面各部位的混凝土荷载分别为：翼缘板位置处混凝土荷载：q1=2.16×0.6×26/3.75=8.99kN/m；腹板位置处混凝土荷载：q2=4.73×0.6×26/2.143=34.4kN/m；箱梁顶板、底板位置荷载：q3=4.29×0.6×26/3.464=19.3kN/m；腹板位置处混凝土荷载：q4=4.73×0.6×26/2.143=34.4kN/m；翼缘板位置处混凝土荷载：q5=2.29×0.6×26/4=8.93kN/m。混凝土荷载分布示意图（kN/m）B-B断面A1=1.33㎡，A2=3.57㎡，A3=2.1㎡，A4=3.57㎡，A5=1.4㎡，则B-B断面各部位的混凝土荷载分别为：翼缘板位置处混凝土荷载：q1=1.33×0.6×26/3.75=5.53kN/m；腹板位置处混凝土荷载：q2=3.57×0.6×26/1.979=28.14kN/m；箱梁顶板、底板位置荷载：q3=2.1×0.6×26/3.542=9.25kN/m；腹板位置处混凝土荷载：q4=3.57×0.6×26/1.979=28.14kN/m；翼缘板位置处混凝土荷载：q5=1.4×0.6×26/4=5.46kN/m。混凝土荷载分布示意图（kN/m）C-C断面A1=1.33㎡，A2=2.94㎡，A3=2.3㎡，A4=3.57㎡，A5=1.4㎡，则C-C断面各部位的混凝土荷载分别为：翼缘板位置处混凝土荷载：q1=1.33×0.6×26/3.75=5.53kN/m；腹板位置处混凝土荷载：q2=2.94×0.6×26/1.779=25.78kN/m；箱梁顶板、底板位置荷载：q3=2.3×0.6×26/3.942=9.1kN/m；腹板位置处混凝土荷载：q4=2.94×0.6×26/1.779=25.78kN/m；翼缘板位置处混凝土荷载：q5=1.4×0.6×26/4=5.46kN/m。混凝土荷载分布示意图（kN/m）（2）施工荷载：取2.5kPa施加于横向分配梁的施工人员和施工材料、机具等行走运输或堆放均布荷载取1.5kN/m；施工荷载分布示意图（kN/m）（3）模板荷载：取2.0kPa施加于横向分配梁的模板、碗口支架自重（木方、扣件、顶、底托等）均布荷载取1.2kN/m；模板荷载分布示意图（kN/m）（4）砼振捣荷载：混凝土浇筑冲击及振捣荷载取2.0kPa，均布荷载取1.2kN/m；振捣荷载分布示意图（kN/m）（5）风荷载：圆形截面构件风荷载体型系数μs=0.6，风荷载为Wkd=（0.6×1.63×0.3）×d=0.293dkN/m，则Ø630×10钢管桩风荷载标准值0.293×0.63=0.18kN/m；（6）水流波浪荷载：支架施工状态按照20年一遇水流力（流速2.18m/s）考虑。参考《港口工程荷载规范》（JTS144-1-2010）,水流力标准值按下式计算：Fw=Cw(ρ/2)V换算成三角形荷载加载于钢管上：q=CwρV2式中：Fw——水流力标准值（kN）Cw——水流阻力系数，桩为圆形，取0.73；ρ——水的密度，取1t/m³；V——水流设计流速；A——构件垂直水流方向投影面积（㎡）；D——钢管桩直径（m）。第一排钢管桩水流力：q1=0.73×1×2.18×2.18×0.63=2.19kN/m；考虑遮流影响，遮流影响系数m=0.66；第二排及以后钢管桩水流力q2=0.66×2.19=1.45kN/m。4、计算工况：按照《路桥施工计算手册》进行荷载组合，本计算模型考虑两种工况分别对结构强度和刚度进行验算。工况一为支架搭设阶段，尚未浇筑混凝土，空载，验算时对应的风荷载为最大风荷载。工况二为浇筑混凝土阶段，验算时对应的风荷载为工作风荷载。基本组合主要用于验算强度及稳定性，标准组合用于验算刚度。施工荷载、振捣荷载、风荷载视、水流及波浪力荷载为活载；支架自重、混凝土浇筑荷载、模板荷载视为恒载，具体工况组合见-表1。表1：结构验算荷载组合工况自重施工荷载模板荷载砼浇筑荷载风荷载振捣荷载水流荷载备注一1.2——————1.4——1.4基本组合一1————1——1标准组合二1.21.41.21.21.41.41.4基本组合二1111111标准组合5、计算模型整体计算模型示意图6、计算结果6.1、贝雷梁计算：（1）各工况作用下贝雷梁杆件计算结果如下：工况一弦杆轴力计算（单位：kN）工况二弦杆轴力计算（单位：kN）工况一腹杆轴力计算（单位：kN）工况二腹杆轴力计算（单位：kN）工况一贝雷梁剪力计算（单位：kN）工况二贝雷梁剪力计算（单位：kN）工况一贝雷梁弯矩计算（单位：kN.m）工况二贝雷梁弯矩计算（单位：kN.m）

表2：各工况下贝雷梁杆件统计表工况说明弦杆轴力（kN）腹杆轴力（kN）贝雷梁弯矩（kN.m）贝雷梁剪力（kN）工况一基本组合18.491148.5工况二基本组合243206310196最大值243206310196容许值560210788245各构件满足受力要求。贝雷梁竖向变形（单位：mm）贝雷梁最大竖向变形为19.3mm，两端竖向变形为2mm、2.2mm，实际最大变形为19.3-（2+2.2）×0.5=17.2mm<[δ]=11000÷400=27.5mm，满足要求。6.2、分配梁、下横梁计算：下部横梁剪应力（单位：Mpa）下部横梁弯曲应力（单位：Mpa）分配梁剪应力（单位：Mpa）分配梁弯曲应力（单位：Mpa）

表3：应力计算结果类别弯曲应力（Mpa）剪应力（Mpa）组合应力（Mpa）双拼40a工字钢1408514512槽钢7941104容许应力215125215分配梁、横梁强度满足设计要求。下横梁最大竖向变形为5.9mm<[δ]=3000÷400=7.5mm，满足要求。分配梁最大竖向变形为15mm<[δ]=14400÷400=36mm，满足要求。6.3、钢管桩计算：钢管桩轴力图（kN）钢管桩弯矩My图（kN.m）钢管桩弯矩Mz图（kN.m）钢管桩横桥向变形示意图（mm）钢管桩计算轴向压力N=1174kN，弯矩My=12kN.m，Mz=185kN.m，M=My2+Mz2=φ630×10mm钢管桩截面参数表钢管桩最大计算长度L=15.5m，回转半径ix=219mm,长细比λ=L/ix=70.8，查《钢结构设计规范》（GB50017-2017）得稳定系数φ＝0.929，NEx=π2EA/1.1λ2=π2×2.06×105N