澧水二桥12#盖梁支架计算书.doc

'项目名称:S23津市澧水二桥中国铁建港航局12#盖梁支架计算书一、计算依据1.1《S233津市澧水二桥两阶段施工图设计》（第二册）1.2《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）；1.3《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）；1.4《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）；1.5《公路桥涵施工技术规范》（JTGTF50-2011）；1.6《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）；1.7《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）；二、工程概述本项目路线G353(原S302线K53+159)与新开北路（沅澧快速干线津市段）交叉处，起点对接S233，跨越澧水，止于津市市金鱼岭街道（原S205K4+250）处，路线全长6.129KM，其中大桥长1543.982m，北接线（K0+000~K0+510.26）长0.51公里，南接线（K2+054.24~K6+129.022）长4.075公里。澧水二桥采用12×30米预应力砼T梁+（82+2×140+82）米预应力砼连续梁+（8×50+11×30）米预应力砼T梁。桥面总宽：21.5米其中：2米（人行道及栏杆）×2+8.5米（机动车道）×2+0.5米（中央防撞护栏）。下部结构采用0号U形桥台，35号肋板台，13~15号花瓶墩，其余均为柱式墩，基础部分均采用桩基础设计。设计水位为42.93米；最高通航水位为42.00米，设计基准期为100年。具体盖梁情况见下表：表1盖梁情况统计表序号盖梁尺寸（长*宽*高）（cm）数量（个）备注12040×200×1802122050×220×240732050×240×220142040×280×240152050×280×2501合计318 项目名称:S23津市澧水二桥中国铁建港航局三、支架设计1、情况简述根据12#盖梁自重特点，在抱箍法施工不合理情况下，拟采用盖梁支架法施工方案，在设计计算时考虑最不利荷载工况，采用12#盖梁相关参数作为计算依据。盖梁混凝土方量为176.02m3,计算支架钢管立柱高度为5m。2、支架设计概述：根据初步的受力估算，本支架拟采用钢管立柱+贝雷梁+工字钢平台的施工支架，沿盖梁四同布置4.4米的施工平台。贝雷梁与钢管立柱之间加设双拼I25b工字钢，并起到调节横坡均衡竖向压力的作用，也便于模板的拆除。具体布置为立柱D630mmδ8mm的无缝钢管，立柱正面剪刀撑为［20a槽钢，主梁采用国产贝雷桁架片，单层双排布置，每排7片，共14片；横梁采用I25b工字钢顺桥向布置28根，间距为0.5m，并预留墩柱与盖梁连接空间。详细设计见附图：12号盖梁施工支架布置图四、各材料计算参数1、钢材的容许应力（Mpa）表4-1材种应力种类符号规范规定A3钢抗拉、抗压轴向力[σ]140弯曲应力[σw]145剪曲应力[τ]85Q235抗拉、抗压轴向力[σ]215弯曲应力[σw]215剪曲应力[τ]1252、主要支架构件截面特性表4-2名称型号尺寸（mm）截面面积(cm2)理论重量(kg/m)参数值dbtIxWxmmmmmmcm4cm3立柱630-8630-8156.33108.51151225-剪刀撑［20a200730　1128.8322.6417801788 项目名称:S23津市澧水二桥中国铁建港航局弦杆][10100488.525.13-396.679.4腹杆I880504.59.12-2505003570工字钢I25b2501181353.5142.035280423五、模型设计利用midas-civil对支架进行模拟，立柱基础支承为一般支承，对所有方向进行约束，不考虑任何变形与位移。立柱顶与双拼工字钢、主梁贝雷片与横梁工字钢均考虑弹刚性连接，所有荷载都通过横梁工字钢向下传递。混凝土自重、施工荷载采用均面荷载加载到横梁上，型材自重荷载为软件自动加载方式。六、盖梁施工荷载计算1、模板自重：G1=100×10×173.82÷1000=173.82KN2、盖梁砼自重：G2=（1.871×20.4×1.02+2.4×20.4×2.8）×26=4576.52KN3、可变荷载：可变荷载包括施工荷载、风荷载、雪荷载等，根据系梁施工搭设结构及施工地点气候特点，不考虑雪荷载和水平风荷载；施工荷载（作业层人员、器具、材料的重量）根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）取3KN/m2砼振捣附加荷载根据《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）取2KN/m2；砼采用泵车入模，不考虑砼入模的冲击荷载。可变荷载合计为5KN/m2根据盖梁梁底模面积A=3.012×20.4=61.44m2，计算出可变荷载G3为：G3=5×61.44=307.2KN8、支架本身的荷载为软件自动计算，加载时不考虑；则均布面荷载G面：G面=（173.82+4576.52+307.2）÷（20.4×2.8）=88.54KN/m2七、模型的建立与计算结果8 项目名称:S23津市澧水二桥中国铁建港航局1.计算模型图1计算模型图1图表2计算模型图2计算结果8 项目名称:S23津市澧水二桥中国铁建港航局图表3反力图表4最大位移图表5弯矩图8 项目名称:S23津市澧水二桥中国铁建港航局图表6应力图主要材料用量：图表8主要材料用表8 项目名称:S23津市澧水二桥中国铁建港航局八、地基承载力验算1）混凝土强度要求如上图所示，钢管立柱与混凝土接触面铺2mm厚的钢板，用加劲钢板加强使钢板受力均匀，预防钢板在受压时发生翘曲变形，而使混凝土受压不均匀破裂。2.混凝土抗压强度故混凝土的承压面积为S=3.14×0.42=0.5024m2。应力要求：σ=903.678÷0.5024=1798Kpa=1.80Mpa＜9.6MpaC20混凝土轴线抗压强度设计值为9.6Mpa，则采用C208 项目名称:S23津市澧水二桥中国铁建港航局混凝土抗压符合要求。3.混凝土抗剪强度混凝土基础厚为0.8m，则混凝土的受剪面积为0.8m2，τ=903.678÷0.8=1.13MPa＜1.76MpaC20混凝土的设计轴心受压抗压强度为9.6Mpa,其抗剪强度约为其1/4至1/6，C20混凝土抗剪强度约为1.76Mpa，则符合要求。4.螺栓轴心受压强度取最不利荷载进行计算，每个螺栓压力为N=903.678÷4=225.92KN≈[S]=225kN高强螺栓轴心受压强度：σ=N’/A=N×（1-0.4n1/n）/A高强螺栓截面积，A=7.07cm2σ=N’/A=N（1-0.4n1/n）/A=903.678×(1-0.4)÷（4×7.07×10-4）=191.73MPa＜[σ]=200MPa故高强螺栓满足强度要求。2）基础承载力要求混凝土基础厚0.8m按45°角扩散，则扩散至基底土层时的受力面积为：B=1+tan(45°)×0.8×2=2.6米S土=2.6×2.6=6.76平方米承载力要求应力最小值为：σ=（844.7+1×25）÷3.24=287Kpa则地基最小承载力应满足0.3Mpa九、结果总结经截面验算和屈曲模态分析，结构设计满足规范要求，但在施工时应保证支撑钢管立柱的垂直度，以避免偏心受压，考虑到混凝土立柱断面受力较小，可以稍微将靠立柱的钢管柱向中间横移一点，以减小中间钢管立柱的跨径，确不可增大中间跨径。8'