墩梁式支架计算书

'附件1许家畈特大桥墩梁式支架计算书1工程概况许家畈特大桥中心里程DK34+785.89，全长503.38米，桥跨结构为15-32m后张法预应力简支梁箱梁，箱梁截面类型为单箱双室，梁端顶板、腹板及底板局部向内侧加厚，桥面挡柞墙根部内侧净宽9m，桥上人行道栏杆内侧净宽12.1m，桥面板宽12.2m，桥梁建筑总宽12.48m，梁长为32.6m，跨度为31.1m，梁中心高为2.53m，直线线路中心处梁高2.55m，横桥向支座中心距为5.6m。梁体砼标号为C50,体积为267.8m3,重量为716.8t。根据桥位处实际情况，1～12跨位于水塘中，采用搭设墩梁式支架的施工方法。2箱梁受力计算墩梁式支架处荷载分析见表1表1墩梁式支架箱梁荷载分析表梁重（t）716.8侧模重量（t）22.4底模及方木15*20方木（t）14.910*10方木（t）7.1竹胶板（t）4.2内模重量竹胶板（t）5.510*5方木（t）7.510*10方木（t）7.7Φ48*3钢管（t）5.5合计（t）791.6支架顶部工字钢纵梁I36a（t）35.5合计（t）827.1支架顶部工字钢横梁I36a（t）10.2［14剪刀撑（t）3合计（t）840.3Φ630*10钢管桩（t）68.3合计（t）908.62.1方木计算：2.1.1顶部10×10方木2.1.1.1荷载按最不利情况下计算，腹板处受力最大，腹板处梁高h=2.5m ，方木间距b=30cm，钢筋砼容重γ=26kn／m3，q1=γ×b×h=19.5kn／m，施工荷载q2=3kn／m2，砼冲击荷载q3=3kn／m2，q=1.2×q1+1.4×（q2+q3）=1.2×19.5+1.4×（3×0.3+3×0.3）=25.9kn／m2.1.1.2力学模型方木放在间距为60cm的15×20方木上，按单跨简支梁计算。跨度l=0.6m。2.1.1.3方木截面及材料性质I木＝bh3/12=0.1×0.13/12=8.33×10-6m4W木＝bh2/6=0.1×0.12/6=1.67×10-4m3E=6300N/mm22.1.1.4应力及变形计算M中＝ql2/8=25.9×103×0.62/8=1165.5N.mM中/W木＝7N/mm2＜11N/mm2(强度合格)f=5ql4/(384EI)=5×25900×0.64/(384×6300×106×8.33×10-6)=0.0008m=0.8mm＜（1/400）×600=1.5mm(刚度合格)2.1.2顶部15×20方木2.1.2.1荷载按最不利情况下计算，腹板处受力最大，腹板处梁高h=2.5m，方木跨度b=60cm，方木间距为60cm，钢筋砼容重γ=26kn／m3，q1=γ×b×h＝26×0.6×2.5=39kn／m，施工荷载q2=3kn／m2，砼冲击荷载q3=3kn／m2，q=1.2×q1+1.4×（q2+q3）=1.2×39+1.4×（3×0.6+3×0.6）=51.8kn／m2.1.2.2力学模型方木放在间距为60cm的碗扣支架立杆上，将方木按1跨简支梁计算。跨度l=0.6m。2.1.1.3方木截面及材料性质I木＝bh3/12=0.15×0.23/12=1×10-4m4W木＝bh2/6=0.15×0.22/6=1×10-3m3E=6300N/mm22.1.2.4计算：M中＝ql2/8=51.8×103×0.62/8=2331N.m M中/W木＝2.33N/mm2＜11N/mm2(强度合格)f=5ql4/(384EI)=5×51.8×103×0.64/(384×6300×106×1×10-4)=0.0001m=0.1mm＜（1/400）×600=1.5mm(刚度合格)2.2纵向工字钢计算：箱梁底板处工字钢受力最大，经过对箱梁截面进行分析，底板处承担箱梁和模板重量的85%,共有12根长度为29.5m的工字钢参与底板处受力。工字钢间距为0.6m，箱梁重量为7168KN，单根纵向工字钢受力为q1=7168×0.85/(12×32.6)=15.6kn/m，纵梁自重q2=0.6kn／m，施工荷载q3=3kn／m2，砼冲击荷载q4=3kn／m2，q=1.2×（q1+q2）+1.4×（q3+q4）=1.2×（15.6+0.6）+1.4×（3×0.6+3×0.6）=24.5kn／m将荷载、结构形式和I36a的截面性质输入软件计算得：Mmax=80.49KN*mfmax=5mmσmax=Mmax／W=91.7MPa＜［σ］=140MPa，受力及变形满足要求。（I36a：W＝659.7cm3）荷载分布图弯矩图位移图 2.3横向工字钢计算：横向工字钢上的荷载按均布荷载考虑，由墩梁式支架箱梁荷载分析表查得：横梁以上荷载为8400kn，分配在中部29.5m跨度上的重量为8400kn×（29.5／32.6）＝7600kn由于纵向分为5跨，每跨承担箱梁总重的1/5，横向工字钢的受力长度为12.2m分配在中间每榀排架上的均布荷载为：q1=7600×0.2/12.2=124.6kn/m。工字钢自重q2=1.2kn／m，施工荷载q3=3kn／m2，砼冲击荷载q4=3kn／m2，q=q1+q2+q3+q4=124.6+1.2＋3×5.6+3×5.6=159.4kn／m一榀排架设置2根I36a工字钢，将其截面性质、荷载条件以及结构形式输入软件计算得：Mmax=140.93KN*mQmax=279.73KNfmax=1mmσmax=Mmax／W=64.6MPa＜［σ］=140MPa；（2×I36a：W＝1319.4cm3）τ=Qmax×S／（I×t）=45.1MPa＜［τ］=85MPa；（2×I36a：S＝1017.6cm3I＝31592cm4t＝31.6mm）受力及变形满足要求。荷载分布图弯矩图剪力图位移图 2.4钢管桩受力计算：由横梁剪力图差得，单根钢管桩最大受力为242.87＋279.73＝52.3t，加上单根钢管桩重量合计为N=55.1t，由计算手册上查得硬塑状粘土的摩阻力为66Kpa，φ=0.93，安全系数按n=2考虑，则需打入粘土层的深度L=2×55.1t/(0.93×3.14×0.63m×66Kpa)=9m。（折减系数和计算公式由钢管桩计算手册查得）实际施工时，为了保证安全，钢管桩需打入岩层。钢管桩设计长度为18m，打入持力层9m，外露9m，一端按铰接，一端按固结计算，μ=0.7，回转半径ｉ=0.223，长细比λ=μ*l／ｉ＝0.7×9／0.223=28，承台处立管长度为8m，两端按铰接计算，μ=1，长细比λ=μ*l／ｉ＝1×8／0.223=36，查表得φ=0.914，Am=0.0237m2N／Am=23.2mpa＜φ*［σ］=128mpa，满足要求。（参阅《钢结构设计手册》中轴心受力构件和压弯、拉弯构件）'