現(xiàn)澆支架計算書

國道主干線福州繞城公路西北段RA3-2合同段起訖樁號：K10+?K12+永豐互通主線右幅157-160號墩

現(xiàn)澆支架設(shè)計計算書編制： 審核： 審批： 中交路橋北方工程有限公司

福州繞城高速公路RA3-2合同段項(xiàng)目經(jīng)理部

2010年6月1日一、結(jié)構(gòu)布置形式 錯誤!未定義書簽。二、鋼管貝雷梁式支架概述 錯誤！未定義書簽。三、底模及縱向方木計算 錯誤!未定義書簽。四、 157-158#墩箱梁支架整體建模計算 錯誤！未定義書簽。1、 橫向分配梁分析 錯誤!未定義書簽。2、 貝雷梁分析 錯誤!未定義書簽。3、 柱頂橫梁分析 錯誤!未定義書簽。4、 翼緣下I36縱梁分析 錯誤!未定義書簽。5、 鋼管柱分析 錯誤!未定義書簽。6、 鋼管樁下橫梁計算 錯誤!未定義書簽。7、 支架反力計算 錯誤!未定義書簽。8、 支架變形分析 錯誤!未定義書簽。9、 鉆孔樁計算 錯誤!未定義書簽。五、 158-159#墩箱梁支架整體建模計算 錯誤!未定義書簽。1、 橫向分配梁分析 錯誤!未定義書簽。2、 貝雷梁分析 錯誤!未定義書簽。3、 柱頂橫梁分析 錯誤!未定義書簽。4、 翼緣下I36縱梁分析 錯誤!未定義書簽。5、 鋼管柱分析 錯誤!未定義書簽。6、 鋼管樁下橫梁計算 錯誤!未定義書簽。7、 支架反力計算 錯誤!未定義書簽。8、 支架變形分析 錯誤!未定義書簽。9、 鉆孔樁計算 錯誤!未定義書簽。六、 159-160#墩箱梁支架整體建模計算 錯誤！未定義書簽。1、 橫向分配梁分析 錯誤!未定義書簽。2、 貝雷梁分析 錯誤!未定義書簽。3、 柱頂橫梁分析 錯誤!未定義書簽。4、 翼緣下I36縱梁分析 錯誤!未定義書簽。5、 鋼管柱分析 錯誤!未定義書簽。6、 鋼管樁下橫梁計算 錯誤!未定義書簽。7、 支架反力計算 錯誤!未定義書簽。8、 支架變形分析 錯誤!未定義書簽。9、 鉆孔樁計算 錯誤!未定義書簽。一、結(jié)構(gòu)布置形式福州繞城高速公路永豐互通主線橋右幅157-160號墩現(xiàn)澆梁采用鋼管貝雷梁式支架。現(xiàn)澆箱梁為單箱5室，梁高1.8m，腹板在跨中厚50cm，端部加厚至90cm。單幅箱梁頂板寬從21.6m-29.12m漸變，底板寬16.6m-24.12m漸變，翼緣板寬2.5m，現(xiàn)澆箱梁跨徑30m。梁式支架采用①螺旋焊管，壁厚有1cm和0.8cm兩種，鋼管平聯(lián)采用［14槽鋼；柱頂設(shè)置砂箱用于調(diào)整縱橫坡，其上安放I45a和I40a橫梁；貝雷梁在支點(diǎn)處設(shè)置［10加強(qiáng)立桿，貝雷橫橋向在每一腹板下設(shè)置2-3排，貝雷頂設(shè)置I14a@0.9m的工字鋼橫梁，在橫梁上鋪設(shè)10X10方木及1.5cm竹膠板，翼緣板荷載由鋼管頂橫梁承受，橫梁上面搭縱向I36aH字鋼，工字鋼上設(shè)計?4.8cm鋼管支架支撐翼緣荷載。二、 鋼管貝雷梁式支架概述以MIDAS整體建模，對梁式支架進(jìn)行受力分析。支架布置形式如下：鋼管支架上部采用I14aH字鋼@90cm，其上鋪設(shè)10X10cm方木，每兩排貝雷片間距90cm，使用90標(biāo)準(zhǔn)花窗連接，貝雷在支點(diǎn)處進(jìn)行加強(qiáng)。鋼管柱頂放置2或3根I45a工字鋼橫梁，鋼管柱采用①426X10mm和①426X8mm螺旋焊管，鋼管柱縱向最大間距9.8m，用［14槽鋼作為平聯(lián)及斜撐。三、 底模及縱向方木計算1、 荷載取值箱梁自重，箱梁混凝土容重26KN/m3；模板荷載，按KN/m2計；施工荷載，按KN/m2計；混凝土振搗荷載和傾倒混凝土荷載按KN/m2計；計算時考慮安全系數(shù)(①+②)X+(③+④)X=KN/m22、 底模計算⑴底模擬采用15mm竹膠板，截面性質(zhì)如下：□=60MPa,□二，E=X103MPa1m寬竹膠合板的截面幾何特性計算結(jié)果如下:W=1bh26 =37500mm3I=—bh312 =281250mm4⑵墩頂部分底模竹膠板驗(yàn)算①底模竹膠板應(yīng)力驗(yàn)算墩頂部分底模竹膠合板簡化為4X0.25米跨度的連續(xù)梁進(jìn)行計算，取1m板寬，計算模式如下：q線性荷載q=X1=m由《路橋施工計算手冊》查得：彎曲系數(shù)M0二，剪力系數(shù)Q0二Mmax=M0?q?12=XX=*mMmax440000maxw=37500=<b」=60Mpa不考慮方木尺寸，剪應(yīng)力按照跨徑0.25m計算為：Qmax=Q0?q?l=XX=Qmax?s1.5Qmax1.5x9930Tmax=Ixb=b=1000X15二〉□二考慮方木尺寸，剪應(yīng)力按照凈跨徑0.15m計算為:Qmax=Q0?q?1=XX=Qmax?s1.5Qmax1.5x5960Tmax=，*b=bh=1000x15=<L」二因竹膠板的柔韌性很好，而實(shí)際施工時竹膠板的凈跨徑為0.15m,故采用1.5cm竹膠板，在底部方木中心間距為25cm時能夠滿足受力要求。②墩頂部分底模竹膠板剛度驗(yàn)算荷載組合采用①+②，所以q=(+)X=單位板寬線性荷載q=X1=m根據(jù)《路橋施工計算手冊》查得：撓度系數(shù)匕=ql4 59.16x254/max=f0100EI=X100x4.5x281250=0.116mmJ竺=400=400=0.625mmfmax<fl，滿足要求。腹板部分底模竹膠板受力與墩頂部分相同，不進(jìn)行計算。⑶箱梁底板部分底模竹膠板驗(yàn)算①底模竹膠板應(yīng)力驗(yàn)算箱梁底板部分竹膠合板簡化為4X0.5米跨度的連續(xù)梁進(jìn)行計算，取1m板寬，計算模式如下：q111111111III門11J111N111IIII1| 350 | 350 | 350 | 350 |線性荷載q=X1=m

由《路橋施工計算手冊》查得：彎曲系數(shù)M0二，剪力系數(shù)Q0二Mmax=M0?q?12=XX=*m_Mmax326000°max=37500=<S=60MPaQmax=Q0?q?l=XX=Qmax?s1.5Qmax1.5x5290Tmax_0b=bh =1000X15=<"二能夠滿足受力要求。②箱梁底板部分底模竹膠板剛度驗(yàn)算荷載組合采用①+②，所以q=(+13)X=單位板寬線性荷載q=X1=m根據(jù)《路橋施工計算手冊》查得：撓度系數(shù)匕=ql4 18.6x354/max_f100EI=X100x4.5x281250=0.22mml300If]=400=400=0.75mmfmax<lfl，滿足要求。綜合以上計算結(jié)果，箱梁底模面板采用1.5cm厚竹膠板，墩頂及腹板處面板背部方木間距采用25cm，頂、底板底模面板背部方木間距采用35cm。3、箱梁底模背肋小方木驗(yàn)算現(xiàn)澆箱梁底模竹膠合板背肋采用10X10方木，箱梁腹板及墩頂處間距為25cm，箱梁頂、底板處間距為35cm。下層橫梁方木相應(yīng)的在墩頂處間距設(shè)置為60cm，其余部位為90cm。根據(jù)《路橋施工計算手冊》查得，木材的力學(xué)指標(biāo)取下值(按照紅松順紋計算)："]=12MPa，紋計算)："]=12MPa，啟二，E=9X103MPa竹膠板背肋小方木選用截面10X10cm的紅松，截面幾何特性計算結(jié)果如下:-x-x10X102=6=166.67cm3I=—bh3—12 =12X10X103=833.33cm4⑴墩頂部分底模小方木驗(yàn)算①小方木應(yīng)力驗(yàn)算箱梁墩頂部分小方木簡化為3X0.6米跨度的連續(xù)梁進(jìn)行計算，計算模式如下：小方木承受上部線性荷載q=X=m由《路橋施工計算手冊》查得：彎曲系數(shù)M0二，剪力系數(shù)Q0二Mmax=M0?q?12=XX=*m=Mmax590000°maxw=166670=<"」=12MPaQmax=Q0?q?l=XX=Qmax?s1.5Qmax1.5x5900Tmax=Ixb=—b—=100X100二I'能夠滿足受力要求。②小方木剛度驗(yàn)算荷載組合采用①+②，所以q=(+)X=小方木承受上部線性荷載q=X=m根據(jù)《路橋施工計算手冊》查得：撓度系數(shù)匕=ql4 14.79x6004/max=f0100EI=X100x9000x8333300=0.173mml600f]=400=400=1.5mmfmax<fI滿足要求。⑵箱梁腹板部分竹膠板背肋小方木驗(yàn)算①底板小方木應(yīng)力驗(yàn)算箱梁腹板部分小方木簡化為4X0.9米跨度的連續(xù)梁進(jìn)行計算，計算模式如下:小方木承受上部線性荷載q=X=m由《路橋施工計算手冊》查得：彎曲系數(shù)M0二，剪力系數(shù)Q0二Mmax=M0?q?12=XX=*m_Mmax1420000bmax=166670=<S=12MPaQmax=Q0?q?1=XX=Qmax?s1.5Qmax1.5x8940Tmax=Ixb=一商一=100X100二〉A(chǔ)以上計算不考慮小方木下橫木的寬度，若考慮，小方木凈跨徑為0.8m,則計算能夠滿足受力要求。②小方木剛度驗(yàn)算荷載組合采用①+②，所以q=(+)X=小方木承受上部線性荷載q=X=m根據(jù)《路橋施工計算手冊》查得：撓度系數(shù)f。=ql4 1479x9004/max=f0100EI=X100x9000x8333300=1.29mm二922y=400=400=2.25mmfmax<fl，滿足要求。⑶箱梁底板部分竹膠板背肋小方木驗(yàn)算①底板小方木應(yīng)力驗(yàn)算箱梁頂、底板部分小方木簡化為4X0.9米跨度的連續(xù)梁進(jìn)行計算，計算模式如下：小方木承受上部線性荷載q=X=m由《路橋施工計算手冊》查得：彎曲系數(shù)M0二，剪力系數(shù)Q0二Mmax=M0?q?12=XX=*m_Mmax731000bmax =166670=<S=12MPaQmax=Q0?q?1=XX=Qmax?s1.5Qmax1.5x4610Tmax_Ixb=一商一=100X100二〈A能夠滿足受力要求。②小方木剛度驗(yàn)算荷載組合采用①+②，所以q=(+13)X=小方木承受上部線性荷載q=X=m根據(jù)《路橋施工計算手冊》查得：撓度系數(shù)匕=ql4 6.51x9004fmax=f0100EI=X100x9000x8333300=0.57mml900Lf」=400=400=2.25mmfmax<'fI滿足要求。綜合以上計算結(jié)果，箱梁底模竹膠板背肋小方木采用10X10cm方木；墩頂及腹板處方木間距采用25cm，頂、底板處方木間距采用35cm；墩頂下橫梁間距不大于60cm，其余部位橫梁間距不大于90cm。157-158#墩箱梁支架整體建模計算整體建模如下：圖建模模型圖整體應(yīng)力變形分析圖計算分析最大應(yīng)力為408MPa，產(chǎn)生位置為貝雷玄桿，普通鋼材的臨時結(jié)構(gòu)的容許應(yīng)力取170MPa，錳鋼鋼材的臨時結(jié)構(gòu)的容許應(yīng)力取273MPa，對支架各部件詳細(xì)分析如下。1、橫向分配梁分析圖橫向分配梁應(yīng)力分析圖橫向分配梁計算知最大組合應(yīng)力為147MPa，滿足受力要求。2、 貝雷梁分析貝雷梁計算知最大組合應(yīng)力為408MPa，產(chǎn)生位置為貝雷支點(diǎn)處，超出容許應(yīng)力，其余位置應(yīng)力能夠滿足要求。分析其原因?yàn)椋鹤畲髴?yīng)力位置產(chǎn)生為支點(diǎn)處，建模默認(rèn)為一個點(diǎn)傳接力，實(shí)際為一個面?zhèn)鹘恿?，致使局部?yīng)力過大，理論上可以忽略突變點(diǎn)。根據(jù)分析原因，對貝雷支點(diǎn)處以［10槽鋼加固，加固后能夠滿足受力要求。加強(qiáng)方式采用槽鋼桁架支頂在上下弦桿間。圖貝雷梁應(yīng)力分析圖3、 柱頂橫梁分析圖柱頂橫梁應(yīng)力分析圖柱頂橫梁最大組合應(yīng)力為161MPa。4、 翼緣下I36縱梁分析圖I36縱梁應(yīng)力分析圖最大組合應(yīng)力為137MPa，應(yīng)力能夠滿足要求。5、 鋼管柱分析圖鋼管柱應(yīng)力分析圖鋼管柱及鋼管平聯(lián)最大應(yīng)力為119MPa，為鋼管壓應(yīng)力，其能夠滿足要求。6、支架反力計算對支架整體分析，最大反力產(chǎn)生處第2排鋼管中間鉆孔樁處，最大豎向反力為1513KN。分析圖如圖7所示。圖支架反力分析圖7、 支架變形分析圖支架整體變形分析圖鋼管支架整體最大變形為17.5mm，對支架設(shè)置預(yù)拱，抵消支架變形對現(xiàn)澆箱梁的外觀影響。8、 鉆孔樁計算參考《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》JTJ024-85第5.3.3條計算。鉆孔灌注樁的承載力容許值為每一排中間的鉆孔樁受力較大，最大壓力P=1513KN,鉆孔樁基直徑擬定100cm，樁長為iu—2兀r=3.14mAp=兀r2—0.785m2q取50kp廣二l-10"q—mX{[f]+ky(h-3)]}—0.8x0.8x[230+1.5x17.5x(l-3)]5-u￡ql+Aq>1513KN+24x0.7851ikipri—1求得i>30.5m，i=31m取采用構(gòu)造配筋兩邊鉆孔樁最大壓力P=758KN,鉆孔樁基直徑擬定100cm，樁長為u—2兀r=3.14mAp=兀r2—0.785m2q取50kp廣二l-10"q—mX{[f]+ky(h-3)]}—0.8x0.8x[230+1.5x17.5x(l-3)]r0ao 225-u￡ql+Aq>758KN+24x0.7851ikipri—1求得i>20.1m,i=20.5m取采用構(gòu)造配筋五、158-159#墩箱梁支架整體建模計算整體建模如下：圖建模模型圖整體應(yīng)力變形分析圖計算分析最大應(yīng)力為481MPa，產(chǎn)生位置為貝雷玄桿，普通鋼材的臨時結(jié)構(gòu)的容許應(yīng)力取170MPa，錳鋼鋼材的臨時結(jié)構(gòu)的容許應(yīng)力取273MPa，對支架各部件詳細(xì)分析如下。1、 橫向分配梁分析圖橫向分配梁應(yīng)力分析圖橫向分配梁計算知最大組合應(yīng)力為271MPa，最大應(yīng)力出現(xiàn)在部分桿件的端部，是由于計算時所取箱梁截面與實(shí)際不完全相符，造成部分桿件懸臂過大，而實(shí)際桿件懸臂沒有這么大，實(shí)際受力滿足要求。2、 貝雷梁分析貝雷梁計算知最大組合應(yīng)力為481MPa，產(chǎn)生位置為貝雷支點(diǎn)處，超出容許應(yīng)力，其余位置應(yīng)力能夠滿足要求。分析其原因?yàn)椋鹤畲髴?yīng)力位置產(chǎn)生為支點(diǎn)處，建模默認(rèn)為一個點(diǎn)傳接力，實(shí)際為一個面?zhèn)鹘恿?，致使局部?yīng)力過大，理論上可以忽略突變點(diǎn)。根據(jù)分析原因，對貝雷支點(diǎn)處以[10槽鋼加固，加固后能夠滿足受力要求。加強(qiáng)方式采用槽鋼桁架支頂在上下弦桿間。圖貝雷梁應(yīng)力分析圖3、 柱頂橫梁分析圖柱頂橫梁應(yīng)力分析圖柱頂橫梁最大組合應(yīng)力為178MPa，應(yīng)力能夠滿足要求。4、 翼緣下I36縱梁分析圖I36縱梁應(yīng)力分析圖最大組合應(yīng)力為128MPa，應(yīng)力能夠滿足要求。5、 鋼管柱分析圖鋼管柱應(yīng)力分析圖鋼管柱最大應(yīng)力為127MPa，為鋼管壓應(yīng)力，其能夠滿足要求。6、 支架反力計算對支架整體分析，最大反力產(chǎn)生處第2排鋼管中間鉆孔樁處，最大豎向反力為1471KN。分析圖如圖7所示。圖支架反力分析圖7、 支架變形分析圖支架整體變形分析圖鋼管支架整體最大變形為28.1mm，最大變形處為貝雷梁跨中位置。根據(jù)變形的狀態(tài)，對支架設(shè)置預(yù)拱，抵消支架變形對現(xiàn)澆箱梁的外觀影響。8、鉆孔樁計算每一排中間的鉆孔樁受力較大，最大壓力P=1471KN,鉆孔樁基直徑擬定100cm，樁長為iu—2兀r=3.14mAp=兀r2—0.785m2q取50kp廣二l-10"q—mX{[f]+ky(h-3)]}—0.8x0.8x[230+1.5x17.5x(l-3)]r0ao 221u￡ql+Aq>1471KN+24x0.7851i—1求得i>29.9m，i=30m取采用構(gòu)造配筋其余鉆孔樁最大壓力P=937KN,鉆孔樁基直徑擬定100cm，樁長為1u—2兀r—3.14mAp=兀r2—0.785m2q取50kp「-1-10aq—mX{[f]+ky(h-3)]}—0.8x0.8x[230+1.5x17.5x(1-3)]r0ao 221u￡q「+Aq>937KN+24x0.7851i—1求得i>22.6m，i=23m取采用構(gòu)造配筋六>159-160#墩箱梁支架整體建模計算整體建模如下：圖建模模型圖整體應(yīng)力變形分析圖計算分析最大應(yīng)力為451MPa，產(chǎn)生位置為貝雷玄桿，普通鋼材的臨時結(jié)構(gòu)的容許應(yīng)力取170MPa，錳鋼鋼材的臨時結(jié)構(gòu)的容許應(yīng)力取273MPa，對支架各部件詳細(xì)分析如下。1、橫向分配梁分析圖橫向分配梁應(yīng)力分析圖橫向分配梁計算知最大組合應(yīng)力為304MPa，主要是部分分配梁懸臂端應(yīng)力過大，實(shí)際懸臂不是模擬的這樣，模擬時只取部分?jǐn)嗝?，還有就是靠近160號墩附近的分配梁應(yīng)力較大，實(shí)際繪圖時在此處多加了一個分配梁，實(shí)際受力應(yīng)滿足受力要求。2、 貝雷梁分析貝雷梁計算知最大組合應(yīng)力為561MPa，產(chǎn)生位置為貝雷支點(diǎn)處，超出容許應(yīng)力，其余位置應(yīng)力為200MPa左右，能夠滿足要求。分析其原因?yàn)椋鹤畲髴?yīng)力位置產(chǎn)生為支點(diǎn)處，建模默認(rèn)為一個點(diǎn)傳接力，實(shí)際為一個面?zhèn)鹘恿?，致使局部?yīng)力過大，理論上可以忽略突變點(diǎn)。根據(jù)分析原因，對貝雷支點(diǎn)處以［10槽鋼加固，加固后能夠滿足受力要求。加強(qiáng)方式采用槽鋼桁架支頂在上下弦桿間。圖貝雷梁應(yīng)力分析圖3、 柱