門(mén)式墩蓋梁梁式支架計(jì)算書(shū)

..XX地鐵6號(hào)線6101標(biāo)門(mén)式墩蓋梁梁式支架計(jì)算書(shū)中國(guó)鐵建大橋工程局集團(tuán)2016年1月目錄一、梁式支架概況1二、檢算依據(jù)3三、檢算參數(shù)41、材料參數(shù)42、檢算荷載4四、支架結(jié)構(gòu)計(jì)算51、承載能力極限狀態(tài)計(jì)算6<1>.鋼管立柱6<2>.橫梁強(qiáng)度檢算6<3>.分配梁強(qiáng)度檢算7<4>.支座反力7<5>.貝雷片8<6>.20a工字鋼10<7>.碗扣支架11<8>.支架穩(wěn)定性122、正常使用極限狀態(tài)計(jì)算13<1>.立柱壓縮變形13<2>.橫梁彎曲變形14<3>.貝雷梁變形14五、條形基礎(chǔ)計(jì)算15六、檢算結(jié)論17..32m梁式支架現(xiàn)澆梁計(jì)算書(shū)梁式支架概況1、梁體簡(jiǎn)介本合同段門(mén)架墩主要位于深紅區(qū)間、紅上區(qū)間、元大區(qū)間、上跨地鐵4號(hào)線,共33座,厚度有2m和2.4m兩種,高度范圍11.5~24m。本方案支架擬采用貝雷梁與直徑529mm壁厚8mm鋼管作為現(xiàn)澆梁支架的主要的支撐體系,利用Midascivil進(jìn)行建模檢算。2、支架布置蓋梁凈跨為23m,支架計(jì)算跨度為24.6m。支架由上至下傳力體系分別為地基→基礎(chǔ)→鋼管立柱→砂箱→橫向工字鋼→貝雷梁→橫向分配工字鋼→模板→梁體具體見(jiàn)圖1.1、圖1.2、圖1.3。圖1.1支架縱斷面布置圖圖1.2支架橫斷面布置圖圖1.3支架平面布置圖2、支架用鋼管和型鋼拼裝而成,鋼管及型鋼均采用235B材質(zhì)。支架按高度21m進(jìn)行設(shè)計(jì),如與現(xiàn)場(chǎng)不符可以進(jìn)行微調(diào)?；A(chǔ)：靠近墩附近支架基礎(chǔ)為承臺(tái),承臺(tái)內(nèi)預(yù)埋鋼筋,鋼筋與鋼管進(jìn)行焊接。鋼管立柱下設(shè)1cm厚鋼板,預(yù)留膨脹螺栓孔,與承臺(tái)進(jìn)行連接。另一排支架基礎(chǔ)落在條形基礎(chǔ)上,條形基礎(chǔ)采用C30砼,上層設(shè)置鋼筋網(wǎng)片。條形基礎(chǔ)底部為原始路面,地基承載力在250kpa以上。圖1.5鋼管立柱與承臺(tái)連接立面圖鋼管立柱：鋼管立柱采用外徑529mm壁厚8mm鋼管,立柱橫向聯(lián)系桿件16槽鋼連接板焊接,立柱與墩柱連接采用20工字鋼連接板焊接。砂箱：鋼管立柱上端鋼板上焊接100t砂箱,以便于落架。主橫梁：主橫梁采用雙拼40b工字鋼,并在局部焊接加勁板加強(qiáng)。分配梁：分配梁采用16工字鋼,間距為30cm。檢算依據(jù)《鐵路混凝土梁支架法現(xiàn)澆施工技術(shù)規(guī)程》TB10110-2011《鐵路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》TB10002.2-2005《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》<GB50009-2010>《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》〔GB50068《鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范》<TB10002.1-2005>《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》<GB50010-2010>《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》<GB50017-2003>《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》〔JGJ162-2008《建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》<JGJ166-2008>《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》<GB50007-2011>《高速鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南》〔鐵建設(shè)[2010]41號(hào)XX地鐵六號(hào)線相關(guān)設(shè)計(jì)圖紙。檢算參數(shù)材料參數(shù)主梁材料參數(shù)表材料型號(hào)彈性模量容重線膨脹系數(shù)設(shè)計(jì)值<MPa>〔MPa〔kg/m3抗拉、抗壓和抗彎f抗剪fv端面承壓fceQ235鋼材206×103785012×10-6215125325貝雷梁主要桿件參數(shù)構(gòu)件名稱構(gòu)件截面容許剪應(yīng)力容許正應(yīng)力容許內(nèi)力主玄桿][10180MPa-軸力560kN斜桿Ⅰ8-355MPa軸力170kN豎桿Ⅰ8--軸力210kN檢算荷載1、荷載分類<1>作用于支架的新澆筑梁體鋼筋混凝土荷載：26kN/m3;<2>內(nèi)模、外模重等模板重量：2.0kN/m2;<3>施工人員、材料及施工機(jī)具荷載：2kN/m2;〔4振搗及沖擊荷載：2.5kN/m2;<5>支架結(jié)構(gòu)自重由程序軟件自動(dòng)換算。2、荷載計(jì)算梁體荷載全部施加在16工字鋼分配梁上,梁端4m變截面段荷載采用均值進(jìn)行計(jì)算,單根16工字鋼荷載計(jì)算結(jié)果如圖3.1。圖3.116工字鋼荷載計(jì)算結(jié)果〔單位：kN/m3、荷載組合按照混凝土澆筑不同工況對(duì)支架強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算,荷載組合如下：計(jì)算強(qiáng)度：1.2<<1>+<2>+<4>>+1.4×<3>計(jì)算剛度：<1>+<2>+<4>計(jì)算穩(wěn)定性：1.2<<1>+<2>+<4>>+0.9×1.4×<3>支架結(jié)構(gòu)計(jì)算支架結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)按照承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)分別計(jì)算。承載能力極限狀態(tài)計(jì)算的項(xiàng)目正常使用極限狀態(tài)的計(jì)算項(xiàng)目立柱、橫梁、縱梁、分配梁、縱橫向連接系的強(qiáng)度橫梁、縱梁彎曲變形支架結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性立柱壓縮變形支架基礎(chǔ)和地基承載能力地基變形支架計(jì)算采用midasCivil8.3.2有限元分析軟件進(jìn)行,建立支架結(jié)構(gòu)整體模型,各構(gòu)件采用梁?jiǎn)卧M,立柱與基礎(chǔ)采用固結(jié),與墩采用鉸接,釋放各貝雷片轉(zhuǎn)動(dòng)約束。橫縱梁及鋼管支架連接采用一般彈性連接。支架計(jì)算模型如圖4.1所示。圖4.1支架有限元模型承載能力極限狀態(tài)計(jì)算鋼管立柱最大組合應(yīng)力位于鋼管頂部與20工字鋼連接部位,應(yīng)力為97.2Mpa＜215Mpa,滿足要求。橫梁強(qiáng)度檢算雙拼40b工字鋼,組合應(yīng)力為177.0Mpa＜215Mpa,滿足要求。分配梁強(qiáng)度檢算最大組合應(yīng)力為81.7Mpa＜215Mpa,滿足要求。支座反力支座最大反力641.9kN。貝雷片1、玄桿玄桿最大軸力為342.8kN＜560kN,滿足要求。最大剪應(yīng)力為68.4Mpa＜180Mpa,滿足要求。2、斜桿最大軸力為138.1kN＜170kN,滿足要求。最大組合應(yīng)力為204.8Mpa＜355Mpa,滿足要求。3、豎桿最大軸力為153.8kN＜210kN,滿足要求。20a工字鋼鋼管立柱與墩柱連接工字鋼及跨中縱向工字鋼最大組合應(yīng)力為41.4Mpa＜215Mpa,滿足要求。碗扣支架考慮支架的銹蝕和變形,鋼管外徑設(shè)置為4cm,壁厚設(shè)置為3mm。碗扣支架最大組合應(yīng)力為48.4Mpa＜215Mpa,滿足要求。支架穩(wěn)定性一階屈曲穩(wěn)定系數(shù)2.811二階屈曲穩(wěn)定系數(shù)2.812正常使用極限狀態(tài)計(jì)算立柱壓縮變形立柱最大壓縮變形為3.65mm。橫梁彎曲變形橫梁最小跨度為2.8m,最大撓度為6.64mm＜L/400=7mm。貝雷梁變形貝雷梁最大彎曲變形20.2mm＜L/400=28.125mm,滿足要求。條形基礎(chǔ)計(jì)算在計(jì)算過(guò)程中假定〔1基礎(chǔ)是剛性的；〔2條形基礎(chǔ)下地基受力層土質(zhì)均勻。5.1地基承載力驗(yàn)算——基礎(chǔ)底面平均壓力,按式計(jì)算。——修正后的地基承載力特征值,根據(jù)條形基礎(chǔ)的寬度和埋置深度,不用進(jìn)行承載力特征值修正,即——地基承載力特征值——作用于基礎(chǔ)頂面的標(biāo)準(zhǔn)組合Gk——基礎(chǔ)自重滿足要求！5.2基礎(chǔ)抗剪切驗(yàn)算忽略上層鋼筋網(wǎng)片的抵抗作用。根據(jù)《地規(guī)》,基礎(chǔ)抗剪切承載力驗(yàn)算滿足要求！——基本組合的剪力設(shè)計(jì)值N?！芗羟谐休d力截面高度影響系數(shù),h0=0.5m＜0.8m,=1?！A(chǔ)有效高度mm?！炷凛S心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值MPa。5.3基礎(chǔ)抗沖切承載力驗(yàn)算忽略上層鋼筋網(wǎng)片的抵抗作用。滿足要求！——基本組合的沖切力設(shè)計(jì)值；取軸心荷載設(shè)計(jì)值減去沖切破壞椎體內(nèi)的基底凈反力?！軟_