某市政鋼拱臨時支墩計算書

1、XXXXXXXXXXXX支架計算說明書編制： 復(fù)核： 審核： 審定： 批準(zhǔn)： XXXXXX有限公司XXX年X月目錄一、工程概況2二、計算依據(jù)4三、計算參數(shù)取值4四、計算內(nèi)容51、荷載分析52、裝飾拱支架結(jié)構(gòu)計算73、鋼管拱支架結(jié)構(gòu)計算164、裝飾拱施工期間空心板梁受力檢算255、結(jié)論28一、工程概況橋型整體布置圖（1）裝飾拱為與兩側(cè)分離式人行橋相呼應(yīng)，在中央分隔帶處設(shè)置了造型為魚背式裝飾拱，拱頂段截面采取箱型截面，橫向?qū)捑鶠?米，高度從拱頂截面高1米，至分叉處為3.253米；主拱腿與次拱腿均采用米的箱型截面；腹板厚采用20mm鋼板，頂?shù)装寰捎?6mm鋼板，縱向采用100x16mm矩形加勁肋，

2、在每根吊桿與拱肋連接處設(shè)置垂直于拱軸線的橫隔板，厚度采用16mm的鋼板，鋼材均采用Q345qD鋼。裝飾拱立面布置圖裝飾拱平面布置圖（2）橋面拱橋面拱主跨為60米，計算矢高為3.3米，矢跨比為1/18.18，采用梁高為400mm的箱型截面，橋面寬為3000mm；立面采用R=150米的豎曲線。腹板采用20mm厚鋼板，頂?shù)装寰捎?6mm厚鋼板；縱向采用100x10mm矩形加勁肋，在吊桿與橋面拱連接處設(shè)置400mm寬U型橫梁，為箱型截面，腹板、頂?shù)装寰捎?6mm厚鋼板；鋼材均采用Q345qD鋼。橋面拱標(biāo)準(zhǔn)斷面圖（3）鋼管拱桁架式組合拱肋由豎拱和與水平面夾角成73°的斜拱及橫向連接系組成；

3、兩拱肋均坐落在人行道平臺上，拱肋拱軸線采用不對稱。豎拱拱軸線距平臺最高為17.929米，矢跨比約為1/4.13；采用直徑750mm鋼管混凝土組合截面，標(biāo)準(zhǔn)段壁厚為12mm，在拱腳附近很據(jù)受力要求壁厚增大到26mm；鋼管內(nèi)填充c50擬補(bǔ)償收縮的混凝土。斜拱豎直平面投影拱軸線距平臺最高為16.168米，矢跨比約為1/4.33，也采用直徑750mm鋼管截面，標(biāo)準(zhǔn)段壁厚為12mm，在拱腳附近根據(jù)受力要求壁厚增大到26mm；并在拱腳局部鋼管內(nèi)填充c50擬補(bǔ)償收縮的混凝土。拱腳部位采用加強(qiáng)拱肋斷面并設(shè)置圓柱頭焊釘?shù)穆袢胧焦澳_構(gòu)造以與承臺基礎(chǔ)剛接，并在承臺頂面這只鍥塊形混凝土外包。兩片拱肋之間在斜吊桿與斜拱

4、肋交接處采用直徑500mm鋼管連接，標(biāo)準(zhǔn)段壁厚采用12mm，最外側(cè)兩根短鋼管壁厚采用16mm；鋼材采用Q345qD鋼。鋼管拱立面布置圖鋼管拱平面布置圖二、計算依據(jù)1、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50017-2003）2、公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（JTJ025-86）3、建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（GB50007-2002）4、臨時支架設(shè)計圖三、計算參數(shù)取值臨時支架主要采用Q235B鋼材，Q235B鋼的抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計值，抗剪強(qiáng)度設(shè)計值；基礎(chǔ)采用C20混凝土。四、計算內(nèi)容1、荷載分析1.1、恒載恒載主要為臨時支架的自重及鋼梁的重量，除地表上的鋼材重量外還包括地下基礎(chǔ)混凝土的重量。1.2、施工活載

5、施工活載主要為臨時支架上鋼梁重量及鋼梁拼裝焊接時需要的設(shè)備人員重量及灰荷載、雪荷載、雨荷載等,取q活=1kN/m²。1.3、風(fēng)力荷載以風(fēng)力面積最大的支架類型一計算臨時支架上各構(gòu)件的受風(fēng)面積為：鋼管的受風(fēng)面積： 式中： 十年一遇基本風(fēng)壓 風(fēng)振系數(shù)，取1.0 風(fēng)壓高度變化系數(shù)，B類地表，取1.13 風(fēng)荷載體形系數(shù)，鋼管取0.6鋼管受風(fēng)面積A=0.377×20.7=7.8m2一組槽鋼連接系的受風(fēng)面積： 裝飾拱第二/三排一組槽鋼連接系受風(fēng)面積： 節(jié)段1與節(jié)段2風(fēng)載荷：節(jié)段2與節(jié)段3風(fēng)載荷：節(jié)段3與節(jié)段4風(fēng)載荷：1.4、樁錨固點樁錨固點深度：t-錨固點距泥面深度；-系數(shù)，取2.2；T

6、-樁的相對剛度特征值(m)；-彈性模量206×103N/mm2；-樁的截面慣性矩1.2×10-4 m4；m-樁側(cè)地基水平抗力系數(shù)，取2500KN/m4；-樁的換算寬度，b=0.377m<1.0m，。2、裝飾拱支架結(jié)構(gòu)計算2.1、裝飾拱支架結(jié)構(gòu)類型一計算、支架整體荷載分析裝飾拱ZSG1自重51t，考慮最不利荷載取20.4t加載。裝飾拱ZSG2自重23t，考慮吊裝時，先安裝ZSG1側(cè)，考慮最不利荷載16.1t，即裝飾拱ZSG2的70%重量加載在支架上。樁頂安裝設(shè)備及人群荷載考慮每個樁頭0.5t。支架頂部承受裝飾拱風(fēng)荷載F=16.68/2=8.34kN。單根風(fēng)載荷：、建模計

7、算 利用MIDAS建立支架受力模型如下：支架類型一模型受載圖結(jié)構(gòu)應(yīng)力圖(Mpa)由MIDAS計算結(jié)果可知構(gòu)件最大應(yīng)力為38.7Mpa均小于168Mpa許用應(yīng)力，因此滿足要求。單邊受力時支點的支反力以及反向的拉力，均滿足要求。對支架斜撐進(jìn)行驗算：斜撐采用10槽鋼長細(xì)比：根據(jù)模型計算可知，10斜撐最大應(yīng)力為29.5MPa焊縫計算：焊高h(yuǎn)f=8mm，A=1274mm2，所需焊縫長度為、立柱的計算經(jīng)MIDAS計算可得立柱所受軸力如下圖：彎矩（kNm）及軸力圖（kN）最大彎矩為15.0kNm，最大軸力為121.8kN。下段立柱計算長L=13.0m，鋼管規(guī)格為377×6mm,立柱截面參數(shù)如下：長

8、細(xì)比：穩(wěn)定性驗算：查表可得彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定性計算：所以立柱的穩(wěn)定性合格。2.2裝飾拱支架類型二計算、支架整體荷載分析裝飾拱ZSG2自重23t，已安裝好，考慮最不利荷載取11.5t加載。裝飾拱ZSG3自重16t，考慮吊裝時，先安裝ZSG2側(cè)，考慮最不利荷載9.6，即裝飾拱ZSG3的60%重量加載在支架上。樁頂安裝設(shè)備及人群荷載考慮每個樁頭0.5t。支架頂部承受裝飾拱風(fēng)荷載F=9/2=4.5kN。單根鋼管風(fēng)荷載：、建模計算 利用MIDAS建立支架受力模型如下：支架類型二模型受載圖結(jié)構(gòu)應(yīng)力圖(Mpa)由MIDAS計算結(jié)果可知構(gòu)件最大應(yīng)力為38.2Mpa均小于168Mpa許用應(yīng)力，因此滿足要求。單邊

9、受力時支點的支反力以及反向的拉力，均滿足要求。對支架斜撐進(jìn)行驗算：斜撐采用10槽鋼長細(xì)比：根據(jù)模型計算可知，10斜撐最大應(yīng)力為42.1MPa焊縫計算：焊高h(yuǎn)f=8mm，A=1274mm2，所需焊縫長度為、立柱的計算經(jīng)MIDAS計算可得立柱所受軸力如下圖：彎矩（kNm）及軸力圖（kN）最大彎矩為13.7kNm，最大軸力為117.0kN。下段立柱計算長L=13.0m，鋼管規(guī)格為377×6mm,立柱截面參數(shù)如下：長細(xì)比：穩(wěn)定性驗算：查表可得彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定性計算：所以立柱的穩(wěn)定性合格。2.3裝飾拱支架結(jié)構(gòu)類型三的計算、支架整體荷載分析裝飾拱ZSG3自重16t，已安裝好，考慮最不利荷載取8

10、t加載。裝飾拱ZSG4自重8t，考慮吊裝時，先安裝ZSG4側(cè)，考慮最不利荷載4t。樁頂安裝設(shè)備及人群荷載考慮每個樁頭0.5t。支架頂部承受裝飾拱風(fēng)荷載F=6.86/2=3.43kN。單根鋼管風(fēng)荷載：、建模計算 利用MIDAS建立支架受力模型如下：支架類型三模型受載圖結(jié)構(gòu)應(yīng)力圖(Mpa)由MIDAS計算結(jié)果可知構(gòu)件最大應(yīng)力為36.6Mpa均小于168Mpa許用應(yīng)力，因此滿足要求。單邊受力時支點的支反力以及反向的拉力，均滿足要求。對支架斜撐進(jìn)行驗算：斜撐采用10槽鋼長細(xì)比：根據(jù)模型計算可知，10斜撐最大應(yīng)力為29.4MPa焊縫計算：焊高h(yuǎn)f=8mm，A=1274mm2，所需焊縫長度為、立柱的計算經(jīng)

11、MIDAS計算可知，裝飾拱支架結(jié)構(gòu)類型三立柱受力均小于立柱二，計算長度小于立柱二，故省去計算。3、鋼管拱支架結(jié)構(gòu)計算3.1、鋼管拱支架結(jié)構(gòu)類型一計算、支架整體荷載分析鋼管拱SG2自重4.5t，考慮最不利荷載取2.55t加載。鋼管拱SG3自重3.5t，考慮吊裝時，先安裝SG2側(cè)，考慮荷載1.75t，即鋼管拱自重全部加載在支架上。樁頂安裝設(shè)備及人群荷載考慮0.5t。支架風(fēng)載荷：節(jié)段2與節(jié)段3風(fēng)載荷：、建模計算 利用MIDAS建立支架受力模型如下：支架類型一模型受載圖結(jié)構(gòu)應(yīng)力圖(Mpa)由MIDAS計算結(jié)果可知構(gòu)件最大應(yīng)力為25.5Mpa均小于168Mpa許用應(yīng)力，因此滿足要求。邊受力時支點的支反力

12、以及反向的拉力，均滿足要求。斜撐采用10槽鋼，立柱及斜撐因受力較鋼管拱支架二小，其計算見支架二。3.2、鋼管拱支架結(jié)構(gòu)類型二計算、支架整體荷載分析鋼管拱SG3自重3.5t，考慮最不利荷載取1.75t加載。鋼管拱SG4自重3.5t，考慮吊裝時，先安裝SG3側(cè)，考慮最不利荷載1.75t，即鋼管拱自重全部加載在支架上。樁頂安裝設(shè)備及人群荷載考慮0.5t。支架風(fēng)載荷：節(jié)段2與節(jié)段3風(fēng)載荷：、建模計算 利用MIDAS建立支架受力模型如下：支架類型二模型受載圖結(jié)構(gòu)應(yīng)力圖(Mpa)由MIDAS計算結(jié)果可知構(gòu)件最大應(yīng)力為61.7Mpa均小于168Mpa許用應(yīng)力，因此滿足要求。邊受力時支點的支反力以及反向的拉力

13、，均滿足要求。對支架斜撐進(jìn)行驗算：斜撐采用10槽鋼長細(xì)比：根據(jù)模型計算可知，10斜撐最大應(yīng)力為45.6MPa焊縫計算：焊高h(yuǎn)f=8mm，A=1274mm2，所需焊縫長度為、立柱的計算經(jīng)MIDAS計算可得立柱所受軸力如下圖：彎矩（kNm）及軸力圖（kN）最大彎矩為25.0kNm，最大軸力為157.9kN。下段立柱計算長L=12.0m，鋼管規(guī)格為377×6mm,立柱截面參數(shù)如下：長細(xì)比：穩(wěn)定性驗算：查表可得彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定性計算：所以立柱的穩(wěn)定性合格。3.3、鋼管拱支架結(jié)構(gòu)類型三計算、支架整體荷載分析鋼管拱SG5自重2.9t，考慮最不利荷載取1.45t加載。鋼管拱SG4自重3.5t，考

14、慮吊裝時，先安裝SG5側(cè)，考慮最不利荷載1.75t，即鋼管拱自重全部加載在支架上。樁頂安裝設(shè)備及人群荷載考慮0.5t。支架風(fēng)載荷：節(jié)段2與節(jié)段3風(fēng)載荷：、建模計算 利用MIDAS建立支架受力模型如下：支架類型三模型受載圖結(jié)構(gòu)應(yīng)力圖(Mpa)由MIDAS計算結(jié)果可知構(gòu)件最大應(yīng)力為56.1Mpa均小于168Mpa許用應(yīng)力，因此滿足要求。邊受力時支點的支反力以及反向的拉力，均滿足要求。斜撐采用10槽鋼，立柱及斜撐因受力較鋼管拱支架二小，其計算見支架二。3.4、鋼管拱支架結(jié)構(gòu)類型四計算、支架整體荷載分析鋼管拱SG6自重4.9t，考慮最不利荷載取2.45t加載。鋼管拱SG5自重2.9t，考慮吊裝時，先安

15、裝SG6側(cè)，考慮最不利荷載1.45t，即鋼管拱自重全部加載在支架上。樁頂安裝設(shè)備及人群荷載考慮0.5t。支架風(fēng)載荷：節(jié)段2與節(jié)段3風(fēng)載荷：、建模計算 利用MIDAS建立支架受力模型如下：支架類型三模型受載圖結(jié)構(gòu)應(yīng)力圖(Mpa)由MIDAS計算結(jié)果可知構(gòu)件最大應(yīng)力為32.0Mpa均小于168Mpa許用應(yīng)力，因此滿足要求。邊受力時支點的支反力以及反向的拉力，均滿足要求。斜撐采用10槽鋼，立柱及斜撐因受力較鋼管拱支架二小，其計算見支架二。4、裝飾拱施工期間空心板梁受力檢算4.1、吊裝施工空心板梁計算根據(jù)吊機(jī)及現(xiàn)場吊裝段資料，得知吊機(jī)自重為90t，最大吊重為37t，130t噸汽車吊機(jī)支腿伸距為7.5m，吊裝幅度10m。支腿力N=0.2G+QR/1.4I 式中： N壓腳壓力；G車體重量；Q吊裝重量；R吊裝幅度；I支腿伸距。N=0.2G+QR/1.4I =0.2×90+37×10/1.4×7.5=53.238t，滿足單片梁抗彎能力。4.2、結(jié)構(gòu)類型三支處墩空心板梁計算根據(jù)2.3.2節(jié)可知該支架最不利工況下支墩支反力，該類型支墩采用型鋼橫擔(dān)，橫擔(dān)型鋼采用雙拼HN700型鋼，如下圖：建模計算結(jié)果如下：組合應(yīng)力