連續(xù)梁邊跨現(xiàn)澆段支架設(shè)計計算

1、西海特大橋跨305國道連續(xù)梁（40+56+40）m邊跨現(xiàn)澆段支架設(shè)計計算 一、工程概況邊跨現(xiàn)澆段長11.75m，邊跨合攏段長2m。距梁端1.35m處為1截面，腹板寬0.6m，頂板厚0.65m，底板厚0.6m；變化至下一個3m處為2截面，腹板寬0.48m，頂板厚0.4m，底板厚0.4m，合攏段該截面尺寸同2截面。梁底墩頂縱向?qū)挾葹?.85m，邊跨及合攏段擬采用滿堂支架現(xiàn)澆，故需搭設(shè)支架長度為11.75+2-1.85=11.9m。節(jié)段主要參數(shù)表節(jié)段名稱邊跨現(xiàn)澆段邊跨合攏段懸灌段懸灌段懸灌段懸灌段懸灌段支架現(xiàn)澆段支架現(xiàn)澆段節(jié)段編號876543210節(jié)段長度cm11752004004004003503

2、50350900節(jié)段體積m3113.9721.1842.3643.29446.87845.62249.251.968142.486節(jié)段重量t343.12255.068110.136112.564121.883118.617127.921135.116370.485二、總體設(shè)計1、支架設(shè)計支架采用粗鋼管和型鋼搭設(shè)，搭設(shè)時邊跨現(xiàn)澆段和邊跨合攏段支架一并搭建。搭設(shè)支架材料采用0#、1#段現(xiàn)澆施工的支架材料。橋縱向設(shè)置5排鋼管立柱，鋼管立柱直徑426mm，每排3根。在每排縱向立柱上設(shè)置2組36C工字鋼作為蓋梁，每組2根，則每排4根，共12根36C工字鋼。蓋梁上設(shè)置橫向分配梁，間距1.5m，用36C工字

3、鋼，共9根，每根長12m。在橫向分配梁上方、梁體底模板下方設(shè)置型鋼，沿橫向一定間距布置，共7個，采用14a#槽鋼制作。橋橫向布置3排立柱，橫向分配梁桿長12m，左側(cè)懸臂長2.9m，第一、二個立柱間距3.1m，右側(cè)懸臂長2.9m。墩頂以上1.85m長度范圍的側(cè)模的支撐采用在二級承臺上用鋼管立柱，上加型鋼，側(cè)模支架外側(cè)立柱支撐在型鋼上，內(nèi)側(cè)立柱支撐在墩頂上，此處墩頂放置型鋼作為立柱支墊。2、模板設(shè)計2.1墩頂部份墩頂以上部分梁體重量由墩頂上支架承擔(dān)。墩頂支架采用方木支撐，膠合板作為底模板。2.1外模外模采用組合鋼模板（兩個邊跨段共用一套外模板），外模再廠里加工，加工時帶型鋼支撐架，支撐架設(shè)置兩個支

4、腿，承受翼緣板上的荷載并將其傳遞至支架上。2.1底模及內(nèi)模271#墩側(cè)底模采用膠合板拼制、274#墩側(cè)采用廠制鋼模板，內(nèi)模均采用大塊鋼模板組拼而成，內(nèi)模系統(tǒng)支撐采用鋼管滿堂支架。距梁端1.85m處開始由支架支撐，且為最大截面， 距梁端4.25m處為較小截面，并以此截面結(jié)束至邊跨合攏段。故檢算橫梁時以最大截面荷載計算。三、計算相關(guān)基礎(chǔ)資料（一）荷載情況（1）豎向荷載1、梁體荷載底板、腹板、頂板距梁端1，85m截面相關(guān)圖示：距梁端4.25m截面相關(guān)圖示：底、腹板梁體自重通過底模板傳遞至型鋼平臺上，底模計算按照廠制鋼模板計算。2、梁體荷載翼緣板翼緣板荷載視為集中荷載，通過外模自帶的支撐架傳遞至型鋼平

5、臺上，集中力支撐點距離腹板外側(cè)1.3m（廠制時已定距離）。3、施工人員、施工料具運輸、堆放荷載：2.5KN/m2。4、傾倒混凝土產(chǎn)生的沖擊荷載（導(dǎo)管）：2.0KN/m2。5、振搗混凝土產(chǎn)生的荷載：2.0KN/m2。6、定型鋼模板：0.75KN/m2。7、混凝土容重按26KN/m3。8、混凝土超灌系數(shù)取5%。（2）荷載分項系數(shù)模板、梁體混凝土自重?。?.2；施工人員、施工料具運輸、堆放荷載?。?.4；傾倒混凝土產(chǎn)生的沖擊荷載（導(dǎo)管）?。?.4；振搗混凝土產(chǎn)生的荷載?。?.4。（二）各種材料力學(xué)性質(zhì)1、鋼管立柱：直徑426mm、壁厚10mm，置于獨立鋼筋混凝土基礎(chǔ)上?；剞D(zhuǎn)半徑：，截面面積：，抗壓強

6、度設(shè)計值：。2、縱向蓋梁：由2根36C工字鋼組成，長6m，共長12m，置于鋼管立柱上，立柱上設(shè)置鋼板。單根36C工字鋼力學(xué)性能為：慣性矩：，抵抗矩：，彈性模量：回轉(zhuǎn)半徑：，截面積：，單位重：抗拉、抗壓強度設(shè)計值：，抗剪強度設(shè)計值：。3、橫向分配梁：36C工字鋼，長12m，置于縱向蓋梁上。慣性矩：，抵抗矩：，彈性模量：回轉(zhuǎn)半徑：，截面積：，單位重：抗拉、抗壓強度設(shè)計值：，抗剪強度設(shè)計值：。4、縱向分配梁：兩根14#槽鋼組拼成一組，置于橫向分配梁上，槽鋼單根長6m，保證兩組槽鋼縱向上在橫向分配梁上搭接，搭接處施焊連接成整體。單根14#槽鋼力學(xué)性能為：慣性矩：，抵抗矩：，彈性模量：回轉(zhuǎn)半徑：，截面積

7、：，單位重：抗拉、抗壓強度設(shè)計值：，抗剪強度設(shè)計值：。5、底模采用廠制定型鋼模板，面板為6mm厚鋼板，下設(shè)橋橫向間距40cm的10#槽鋼作為背肋，10#槽鋼置于縱向分配梁上，之間設(shè)置木楔以供落架使用，面板背設(shè)置10mm厚的筋板以加強面板的抗彎效果。檢算時僅對10#槽鋼進(jìn)行檢算。單根10#槽鋼力學(xué)性能為：慣性矩：，抵抗矩：，彈性模量：回轉(zhuǎn)半徑：，截面積：，單位重：抗拉、抗壓強度設(shè)計值：，抗剪強度設(shè)計值：。（三）受力機理各豎向荷載通過模板傳力至型鋼平臺上，具體的傳力路徑為：底板、腹板、頂板（設(shè)置內(nèi)滿堂支架）均通過底模傳至縱向分配梁、橫向分配梁、縱向蓋梁、鋼管立柱、鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)翼緣板通過模板支

8、架傳至縱向分配梁、橫向分配梁、縱向蓋梁、鋼管立柱、鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)。根據(jù)其傳力過程和本橋0#、1#段支架設(shè)計計算思路，本次計算按照從上往下的順序進(jìn)行檢算各構(gòu)件的受力情況。四、支架檢算1、底模10#槽鋼橋梁底模設(shè)計為6mm厚鋼板作為面板，橫向設(shè)100#槽鋼作為橫肋，間距400mm，橫肋為模板的支撐，并將力傳至下設(shè)置的7個14#的槽鋼支撐上。由于100#槽鋼橫肋縱向間距400mm，故取400mm長的梁段荷載對底模槽鋼檢算。1.1、荷載情況A、梁體自重：按照1.85m處截面取值計算，腹板處：79.3*0.4=31.72KN/m（橋橫向均布荷載，長0.58m）底板處：33.2*0.4=13.28KN

9、/m（橋橫向均布荷載，長5.54m，包括頂板）梁體混凝土未取超灌系數(shù)5%。B、模板荷載底模：2.4/3*6.7=1.2 KN/m2，則有1.2*0.4=0.48 KN/m（橋橫向均布荷載，長6.7m）頂板底模及支架：0.75 KN/m2，則有0.75*0.4=0.3 KN/m（橋橫向均布荷載，長5.54m）外模：3.2/2.5=1.3t/m（0#、1#段數(shù)據(jù)），梁高變低，取1.0t/m（橋縱向，視為集中荷載，由外支架承擔(dān)，不計在底腹板內(nèi)）C、其它荷載施工人員、施工料具運輸、堆放荷載：2.5KN/m2，則2.5*0.4=1 KN/m（橋橫向均布荷載，長6.7m）傾倒混凝土產(chǎn)生的沖擊荷載（導(dǎo)管）：

10、2.0KN/m2，則2.0*0.4=0.8KN/m（橋橫向均布荷載，長6.7m）振搗混凝土產(chǎn)生的荷載：2.0KN/m2，則2.0*0.4=0.8 KN/m（橋橫向均布荷載，長6.7m）1.2、組合后荷載為腹板處：（31.72*1.05+0.48）*1.2+（1+0.8+0.8）*1.4=44.18 KN/m（橋橫向均布荷載，長0.58m）底板處：（13.28*1.05+0.48+0.3）*1.2+（1+0.8+0.8）*1.4=21.31 KN/m（橋橫向均布荷載，長5.54m，包括頂板）建立受力模型為：計算結(jié)果變形、彎矩、剪力圖：計算結(jié)果：彎應(yīng)力：=3100/39.7=78.09Mpa，小于

11、容許，強度滿足要求；剪應(yīng)力：=147/12.7=11.57Mpa，小于容許，截面幾何型式滿足要求；撓度：最大變形在2、3支座間，為0.4mm，小于容許變形=1300/400=3.25mm，剛度滿足要求。各支座處（縱向分配梁支撐處）支反力為：X=0.1m，N=4.4+10.2=14.6KN；X=0.75m，N=14.7+13.5=28.2KN；X=2.05m，N=14.2+14=28.2KN；X=3.35m，N=13.7+13.7=27.4KN；X=4.65m，N=14+14.2=28.2KN；X=5.95m，N=13.5+14.7=28.2KN；X=6.6m，N=10.2+4.4=14.6KN

12、。注意：上述支反力為0.4m長梁體的荷載情況下對縱向分配梁的壓力。2、縱向分配梁根據(jù)以上第1項對底模10#槽鋼計算，各支點處支反力即表示為對縱向分配梁的壓力，選取最大的壓力28.2KN進(jìn)行計算，視為均布荷載。則：均布荷載P=28.2/0.4=70.5KN/m。自重：14.5 Kg/m=0.145 KN/m，（為保證不漏算荷載，進(jìn)入計算）則：計算的均布荷載為：70.5+0.145=70.65 KN/m?？v向分配梁為雙排14#槽鋼組成，每組長6m，兩組搭接成12m長，置于橫向分配梁上，橫向分配梁間距布置為1.5m，故按4跨、總長6m的連續(xù)梁建立受力模型為： 計算圖：計算結(jié)果：彎應(yīng)力：=17000/

13、(80.5*2)=105.6Mpa，小于容許，強度滿足要求；剪應(yīng)力：=643/(18.5*2)=17.38Mpa，小于容許，截面幾何型式滿足要求；撓度：最大變形在1、2支座間，為1mm，小于容許變形=1500/400=3.75mm，剛度滿足要求。3、橫向分配梁橫向分配梁為36c工字鋼，至于縱向蓋梁上，間距1.5m，對上支撐縱向分配梁，由于其間距為1.5m，故取1.5m長梁體荷載計算，另翼緣板取1.5m長作為對其的集中荷載。根據(jù)第1項計算的縱向分配梁在0.4m長梁體荷載下的之反力情況，換算成1.5m長梁體的荷載則為隊橫向分配梁的集中荷載。3.1、各荷載情況：A、翼緣板處梁體荷載（超灌系數(shù)5%）：

14、1.31*1.5*26*1.05=53.6KN外模： 1.0t/m*1.5=1.5 t=15 KN施工人員、施工料具運輸、堆放荷載：2.5KN/m2*3.35*1.5=12.6 KN傾倒混凝土產(chǎn)生的沖擊荷載（導(dǎo)管）：2.0KN/m2*3.35*1.5=10.1 KN振搗混凝土產(chǎn)生的荷載：2.0KN/m2*3.35*1.5=10.1 KN最終荷載為：P1、P9=（53.6+15）*1.2+（12.6+10.1+10.1）*1.4=128.2 KNB、自重：71.2 Kg/m=0.712KN/m，（為保證不漏算荷載，進(jìn)入計算，按均布荷載計）C、底腹板處從左至右為：P2=14.6/0.4*1.5+0

15、.145*1.5=54.97 KN，P3=28.2/0.4*1.5+0.145*1.5=105.97KNP4=28.2/0.4*1.5+0.145*1.5=105.97KN，P5=27.4/0.4*1.5+0.145*1.5=102.97KNP6=28.2/0.4*1.5+0.145*1.5=105.97KN，P7=28.2/0.4*1.5+0.145*1.5=105.97KNP8=14.6/0.4*1.5+0.145*1.5=54.97 KN。3.2、建立受力模型為：說明，受力模型圖中綠色為縱向蓋梁對橫向分配梁的支點，也是鋼管立柱橫向布置間距，設(shè)L0=3.8m、6-L0=6-3.8=2.2m

16、進(jìn)行檢算3.3、計算情況計算圖：計算結(jié)果：彎應(yīng)力：=110700/902=122.7Mpa，小于容許，強度滿足要求；剪應(yīng)力：=1617/90.7=17.83Mpa，小于容許，截面幾何型式滿足要求；撓度：最大變形在X=0（桿端），為2.3mm，小于容許變形=2200/400=5.5mm，剛度滿足要求。各支點處支反力(即1.5m梁長荷載對縱向蓋梁的壓力)：X=2.2m，N=129.8+161.8=291.6KN；X=6.0m，N=107.4+107.4+P5=214.8+102.97=317.77KN；X=9.8m，N=161.8+129.8=291.6KN；4、縱向蓋梁縱向蓋梁為鋼管立柱上的縱梁

17、，由兩根36c工字鋼組拼成一組，橫向布置3組，利用本橋0#、1#段現(xiàn)澆支架的縱梁，則長為6.0m，故邊跨現(xiàn)澆段需要兩組順橋向布置才能滿足長度，搭接設(shè)于鋼管立柱上，并采取焊接措施，但計算時分段檢算。4.1、第一種情況：靠邊墩側(cè)蓋梁即以6.0m長的連續(xù)梁計算，蓋梁上為橫向分配梁，其荷載視為集中荷載，根據(jù)第3項計算結(jié)果知，中間一組蓋梁所受的壓力最大，為集中力P=317.77KN，以此集中力和鋼管立柱布置建立受力模型為：自重：71.2*2 Kg/m=0.712*2=1.424KN/m，（為保證不漏算荷載，進(jìn)入計算，按均布荷載計）根據(jù)橫向分配梁布置情況，各集中力從左至右為：317.77/2=158.89

18、 KN，317.77KN，317.77KN，317.77KN，317.77/2=158.89 KN。按L1=1.0m、L2=2.5m、L3=2.5m計算計算圖為：計算結(jié)果為：彎應(yīng)力：=159600/（902*2）=88.47Mpa，小于容許，強度滿足要求；剪應(yīng)力：=3303/（90.7*2）=18.21Mpa，小于容許，截面幾何型式滿足要求；撓度：最大變形在X=0（桿端），為1.1mm，小于容許變形=1000/400=2.5mm，剛度滿足要求。各支座處支反力(即縱向蓋梁對鋼管立柱的壓力)：X=1.0m，N=160.3+330.3=490.6KN；（靠墩側(cè)）X=3.5m，N=308.8+245.

19、6=554.4KN；X=6.0m，N=75.8+158.9=234.7KN；（中間蓋梁接頭處，荷載取的一半計，另一半荷載計算入下一蓋梁內(nèi)）4.2、第二種情況：靠合攏段側(cè)蓋梁剩余梁段長3.9m由靠合攏段側(cè)的縱向蓋梁承擔(dān)，建立3.9m長的連續(xù)梁，集中力仍按照p=317.77的原則計入，建立受力模型為：設(shè)L1=3.0m、L2=0.9m計算，集中力從左至又為：317.77/2=158.89 KN，317.77KN， 317.77KN，317.77/1.5*0.15=31.78KN計算圖為：計算結(jié)果為：彎應(yīng)力：=225300/（902*2）=124.89Mpa，小于容許，強度滿足要求；剪應(yīng)力：=1707

20、/（90.7*2）=9.41Mpa，小于容許，截面幾何型式滿足要求；撓度：最大變形在X=1.5m處，1、2支座間，為2.3mm，小于容許變形=1500/400=3.75mm；和X=3.9m處，桿端（靠合攏側(cè)），為1.8mm，小于容許變形=900/400=2.25mm。剛度滿足要求。各支座處支反力(即縱向蓋梁對鋼管立柱的壓力)：X=0m，N=151.3+158.89=310.69KN；為中間搭接處，結(jié)合上一部分的支反力X=6.0m，N=234.7KN，則該鋼管立柱最終受壓力為N=310.7+234.7=544.9KN。X=3.0m，N=170.7+33.1+317.77=521.6KN；五、施工

21、工況一：拆除外側(cè)模和內(nèi)模系統(tǒng)（一）、荷載情況拆除外側(cè)模和內(nèi)模系統(tǒng)后，所以荷載均由底腹板傳遞至型鋼平臺上，具體地說，較混凝土澆筑時的荷載情況來看，翼緣板處無支撐，翼緣板處荷載通過腹板向下傳遞，頂板內(nèi)模支撐系統(tǒng)拆除，其荷載也通過腹板向下傳遞，不在傳遞至底板上。故腹板處除本身的荷載外，另增加了翼緣板和頂板的荷載，底板處荷載僅為底板的荷載，無頂板的荷載。此時荷載包括：A、梁體混凝土自身重量，應(yīng)考慮超灌系數(shù)5%；B、進(jìn)行其它工作考慮人員、機具荷載2.5KN/m2，腹板處按照梁全寬13.4m計算；底板處按5.54m寬考慮。堆放荷載盡量減少，因此，拆除模板后應(yīng)及時將材料卸至梁體外。計算時按照從上向下的順序?qū)?/p>

22、已有的支架進(jìn)行檢算。（二）支架檢算1、底模板背肋槽鋼取0.4m長梁體荷載計算。1.1、各荷載計算A、腹板荷載混凝土自重：(1.31+3.649/2+1.769)*0.4*26*1.05=53.55KN，對腹板橫向?qū)挾壬系木己奢d為53.55/0.58=92.32 KN/m人員機具荷載：2.5*6.7*0.4/0.58=11.55 KN/m則：92.32+11.55=103.87 KN/m。（橫向均布荷載，長0.58m）B、底板荷載混凝土自重：3.428*0.4*26*1.05/5.54=6.76 KN/m人員機具荷載：2.5*0.4=1 KN/m則：6.76+1=7.76 KN/m。（橫向均布

23、荷載，長5.54m）1.2、建立受力模型1.3、計算結(jié)果計算圖：計算結(jié)果：彎應(yīng)力：=3400/39.7=85.64Mpa，小于容許，強度滿足要求；剪應(yīng)力：=290/12.7=22.83Mpa，小于容許，截面幾何型式滿足要求；撓度：最大變形在2、3支座間，為0.3mm，小于容許變形=650/400=1.63mm，剛度滿足要求。各支座處（縱向分配梁支撐處）支反力為：X=0.1m，N=10.4+29=39.4KN；X=0.75m，N=22.2+6.2=28.4KN；X=2.05m，N=3.9+4.7=8.6KN；X=3.35m，N=5.4+5.4=10.8KN；X=4.65m，N=4.7+3.9=8

24、.6KN；X=5.95m，N=6.2+22.2=28.4KN；X=6.6m，N=29+10.4=39.4KN。注意：上述支反力為0.4m長梁體的荷載情況下對縱向分配梁的壓力。2、縱向分配梁建立6m長的連續(xù)梁，均布荷載取上述計算中支反力較大者q=39.4/0.4=98.5 KN/m， 自重：14.5 Kg/m=0.145 KN/m，（為保證不漏算荷載，進(jìn)入計算）則計算均布荷載為：98.5+0.145= 98.65KN/m建立受力模型：計算圖為：計算結(jié)果：彎應(yīng)力：=23800/(80.5*2)=147.8Mpa，小于容許，強度滿足要求；剪應(yīng)力：=898/(18.5*2)=24.27Mpa，小于容許

25、，截面幾何型式滿足要求；撓度：最大變形在1、2支座間，為1.3mm，小于容許變形=1500/400=3.75mm，剛度滿足要求。3、橫向分配梁3.1、荷載A、自重：71.2 Kg/m=0.712KN/m，（為保證不漏算荷載，進(jìn)入計算，按均布荷載計）B、底腹板處從左至右為：P2=39.4/0.4*1.5+0.145*1.5=147.97 KN，P3=28.4/0.4*1.5+0.145*1.5=106.72KNP4=8.6/0.4*1.5+0.145*1.5=32.47KN，P5=10.8/0.4*1.5+0.145*1.5=40.72KNP6=8.6/0.4*1.5+0.145*1.5=32.

26、47KN，P7=28.4/0.4*1.5+0.145*1.5=106.72KNP8=39.4/0.4*1.5+0.145*1.5=147.97 KN。3.2、建立受力模型3.3、計算結(jié)果計算圖：計算結(jié)果：彎應(yīng)力：=120900/902=134.0Mpa，小于容許，強度滿足要求；剪應(yīng)力：=1807/90.7=19.92Mpa，小于容許，截面幾何型式滿足要求；撓度：結(jié)構(gòu)物處最大變形支座之間，為2.9mm，小于容許變形=3800/400=9.5mm，剛度滿足要求。各支座處支反力(即1.5m梁長荷載對縱向蓋梁的壓力)：X=2.2m，N=1.6+180.7=182.3KN；X=6.0m，N=109.2+

27、109.2+P5（40.72）=259.12KN；X=9.8m，N=180.7+1.6=182.3KN；由計算得最大支反力與混凝土澆筑時支架相比，仍然為中間排縱向蓋梁承受的壓力最大為259.12KN，且小于317.77 KN，因此，不再往下檢算，可知，該支架在混凝土澆筑過程中能滿足要求，則在該工況下也能滿足要求。六、施工工況二：邊跨合攏時采用吊架，對邊跨現(xiàn)澆段支架壓力許可情況1、荷載情況施工工況二是在施工工況一結(jié)束后進(jìn)行的，因此檢算施工工況二應(yīng)在工況一的基礎(chǔ)上進(jìn)行計算，即邊跨現(xiàn)澆段拆除外模、內(nèi)模與邊跨合攏段澆注的情況，由于是在兩個工序下結(jié)合的計算，其所取荷載不一致，不便于計算，根據(jù)第五項計算可

28、知，混凝土澆筑支架能滿足要求，則拆除模板后也能滿足要求，所以，此工況計算時則簡化為均在混凝土澆筑狀況下的荷載情況。邊跨合攏采取吊架合攏，現(xiàn)澆段支架則承受合攏段一半的荷載，合攏段長度為2.0m，計算時近似認(rèn)為增加1.0m長的梁體荷載即可，增加的荷載布置在現(xiàn)澆段0.5m處。2、建立受力模型在第4.2項所述的受力模型基礎(chǔ)上，增加1.0m長的梁體荷載，此時梁段長4.9m的荷載由靠合攏段側(cè)的縱向蓋梁承擔(dān)，建立3.9m長的連續(xù)梁，集中力仍按照p=317.77的原則計入，建立受力模型為：圖中粉色所示荷載為現(xiàn)澆段荷載，藍(lán)色所示為合攏段長1.0m梁體荷載。集中荷載從左至右分別為：X=0，317.77/2=158.89KN；X=1.5，317.77 KN；X=3，317.77 KN；X=3.4，317.77/1.5*1.15=243.62KN；X=3.9，317.77/1.5*0.15=31.78KN。3、計算結(jié)果計算圖：計算結(jié)果：彎應(yīng)力：=176600/（902*2）=97.89Mpa，小于容許，強度滿足要求；剪應(yīng)力：=2767/（90.7*2）=15.3Mpa，小于容許，截面幾何型式滿足要求；撓度：最大變形在X=1.5m處，1、2支座間，為1.5mm，小于容許變形=1500/400=3.75mm；和X=3.9m處，桿端（靠合攏側(cè)），為0.4mm，小于容許變形=900/400=2.2