C匝道1號(hào)橋跨粵西現(xiàn)澆箱梁支架計(jì)算書(shū).doc

珠海機(jī)場(chǎng)高速公路工程第A3合同段金臺(tái)互通C匝道1號(hào)橋跨線現(xiàn)澆梁支架受力計(jì)算書(shū)中國(guó)水電建設(shè)集團(tuán)路橋工程有限公司2010年08月一、工程簡(jiǎn)介：本匝道為跨粵西高速現(xiàn)澆梁，箱梁底寬7.4米，頂板寬12.3米，高2.2米。碗扣式腳手架的縱向間距為0.6m，底板和翼緣板處橫向間距為0.9m，橫桿步距為1.2m，在最下方和最上加強(qiáng)一道，步距為0.6m。順橋方向每4.8米設(shè)置一道十字剪刀撐。模板底部縱向方木采用1010cm的方木,中心間距30cm。模板底部橫向方木采用160815cm工字鋼，中心間距60cm。橫梁采用65020012cm。碗扣式腳手架的規(guī)格為：48mm,t=3.5mm,材質(zhì)為A3鋼。底模和內(nèi)模采用竹膠板，單張規(guī)格為2440mm*1220mm*18mm的竹膠板。側(cè)模采用6mm厚整體鋼模。二.模板驗(yàn)算：1、箱梁底模:采用18mm厚光面竹膠模板,自重按4KN/m3計(jì),彈性模量E=6.0103Mpa,fw=15Mpa,新澆鋼筋砼重力按26KN/m3計(jì),由梁體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖紙知梁底板寬b=7.4m.1.1荷載組合: 砼重力:根據(jù)梁的跨中橫斷面計(jì)算得底板、腹板截面積為：4.148m2,按均布荷載計(jì),順橋向自重為:q1=4.14826=107.848KN/m 底板自重: q2=0.0187.44=0.533KN/m 砼振搗荷載:按2Kpa計(jì),則有q3=27.4=14.8KN/m 傾倒砼產(chǎn)生的荷載: q4=q3=27.4=14.8KN/m 施工荷載: 按2.5 Kpa計(jì),則有q5=2.57.4=18.5KN/m總豎向荷載:q=156.481 KN/m 1.2強(qiáng)度檢算: 由支架布置圖知:底板橫梁沿梁長(zhǎng)排距為0.3m, Mmax=1/10qL2=1/10156.4810.32=1.4 KN.m W=1/6bh2=1/67.40.0182=3.99610-4m3 彎曲應(yīng)力= Mmax/ W=3.5 Mpafw=15Mpa 故：底模強(qiáng)度合格。1.3剛度檢算: I=bh3/12=7.40.0183/12=3.610-6 =qL4/150EI=156.4810.34/1506.01063.610-6 =0. 4mm L/400=0.75mm 故：底模剛度合格。 2、箱梁側(cè)模 側(cè)模采用6mm厚的整體鋼模板。強(qiáng)度和剛度滿足施工需要。受力計(jì)算書(shū)由模板制造廠家提供。 2.1內(nèi)模計(jì)算 由布置圖知,內(nèi)模頂板橫肋沿梁長(zhǎng)間距為0.6m,因頂板承受的砼數(shù)量很少,按四跨連續(xù)梁計(jì)算其強(qiáng)度和剛度滿足要求,現(xiàn)僅檢算頂板支撐. 頂板支撐如圖中示,取中間一根計(jì)算,則有 P=260.25 2 0.6=7.8KN A=50100=5000mm2 截面回轉(zhuǎn)半徑,i=502=35.36mm 壓桿長(zhǎng)度L=1800-20-100-20=1410mm 長(zhǎng)細(xì)比=L/ i=1660/35.36=46.975 拆減系數(shù)=1/1+(/80)2=0.8 穩(wěn)定性檢算:P/A=7800/0.85000=1.95Mpac=12 Mpa 故：頂板支撐穩(wěn)定性合格。 3、翼板模板:因翼板砼數(shù)量很少,荷載僅為9.4KN/m2,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)?zāi)０迥軌驖M足要求. 3.1 底?？v梁: 由支架布置圖中的“C1-2”圖知,腹板下均設(shè)有單排縱梁,底模縱梁主要承擔(dān)底板自重,縱梁沿梁長(zhǎng)排距0.3m,每排由3根(每根長(zhǎng)8m)方木交錯(cuò)拼成21m長(zhǎng).縱梁方木選用杉木,彈性模量E=10103Mpa,w=14.5Mpa,截面尺寸為100mm100mm.砼重力按26KN/m3計(jì).3.2荷載組合: 砼自重力:q1=0.3 0.226=1.56KN/m 上構(gòu)模板自重力: q2=(P面板+ P內(nèi)模支撐+ P翼板支撐)/n橫梁排數(shù)/21=465.4/930/21=0.024KN/m 施工荷載: q3 =2.5 0.3=0.75KN/m 砼振搗荷載: q4=2.00.3=0.6KN/m 傾倒砼荷載: q5=2.00.3=0.6KN/m縱梁總豎向荷載為:q= q1+ q2+ q3+ q4+ q5=3.53 KN/m3.3強(qiáng)度檢算: 按簡(jiǎn)支梁以最大跨度進(jìn)行檢算. Mmax=1/8qL2=1/83.531.842=1.49 KN.m W=bh2/6=0.10.12/6=1.6710-4m3 彎曲應(yīng)力= Mmax/ W=8.9 Mpaw=13Mpa 故：底?？v梁強(qiáng)度合格。3.4撓度檢算: I=bh3/12=0.10.13/12=8.310-6m4 fmax=5qL4/384EI=53.531.844/384101068.310-6=2.9mmL/400=4.6mm. 故：底模縱梁撓度合格。三、滿堂支架支架立桿檢算鋼管支架采用的鋼管規(guī)格是48*3.5mm。a、強(qiáng)度驗(yàn)算（按軸心受壓構(gòu)件考慮）每根立桿承受的荷載為N=156.481/6.6*l橫*l縱=23.71*0.9*0.6=12.8KN鋼管橫斷面面積A=489.3mm2則=N/A=12.8*103/489.3=26.2Mpa1.2【】=1.2*140=168 Mpa強(qiáng)度滿足要求。b、 壓桿穩(wěn)定性檢算鋼管的截面回轉(zhuǎn)半徑，查表得：r=15.95mm因立桿橫桿步距最大值為1.2m，所以l0=1.2m。長(zhǎng)細(xì)比= l0/r=1.2*103/15.95=75.2查路梁施工計(jì)算手冊(cè)知，當(dāng)80時(shí)，縱向彎曲系數(shù)=1.02-0.55【（+20）/100】2=0.52則a=N/（*A）=28.2*103/（0.52*489.3）=110.8pa1.2【】=1.2*140=168 Mpa故：支架立桿穩(wěn)定性滿足要求。四、支架底托下縱向方木檢算縱向方木擱置于間距60cm的工字鋼橫梁上，支架底托下縱橋向方木規(guī)格為12*12cm，中心間距0.6m?？v向方木按簡(jiǎn)支梁計(jì)算偏于安全：a、 強(qiáng)度檢算：支架立桿和橫桿及縱橫向方木的荷載為2KN/m2故q=156.481+2*6.6=169.681 KN/m q=169.681/6.6*0.9=28.6KN/mMmax=1/10*q*L2=1/10*28.6*0.62=1.03KN.mW=1/6*bh2=1/6*0.12*0.122=2.88*10-4m3彎曲應(yīng)力：= Mmax/ W=1030/2.88*10-4=3.58Mpa（w）=14.5 Mpa故：強(qiáng)度合格。b、剛度檢算慣性矩I=bh3/12=0.12*0.123/12=1.7*10-5m4方木的彈性模量E=12*103Mpa抗彎剛度EI=12*103*106*1.7*10-5=20.4*104N.m2縱向方木的最大撓度：f=5qL4/384EI=5*28600*0.64/384*204000=0.23mmL/400=1.50mm故：剛度合格。五、橫向工字鋼分配梁檢算橫向工字鋼分配梁放置于貝雷架縱向承重梁上，中心間距為0.6m，貝雷片的間距為1.2m，材料規(guī)格為16號(hào)工字鋼。因?yàn)槊棵追胖霉ぷ咒?.67根，每根長(zhǎng)19計(jì)算得工字鋼荷載q=20.5*1.67*19=6.5KN/m，按照簡(jiǎn)支梁進(jìn)行計(jì)算。a、 強(qiáng)度檢算：q 1=169.7+6.5=175.2KN/m2 q=175.2*0.6=105.12 KN/m Mmax=1/8*q*L2=1/8*105.12*1.22=18.9KN.m查表的16號(hào)工字鋼的截面地抗拒WX為：140.9cm3，故截面最大應(yīng)力= Mmax/ WX =18900/140.9*10-6=134.1 Mpa 1.2【w】=252Mpa b、剛度檢算查表得16號(hào)工字鋼的截面慣性矩I=1127cm4彈性模量E=2.1*105Mpa抗彎剛度EI=1127*10-8*2.1*108=2.37*103kN.m2縱向方木的最大撓度：f=5qL4/384EI=5*18.9*1.24/384*2370=0.22mmL/400=3.0mm故：剛度合格。六中跨貝雷支架的檢算5.1橫梁 由支架布置圖知，橫梁是160X81X5熱軋輕型工字鋼按橫向0.6 m布置，承擔(dān)由底?？v梁傳遞的豎向荷載，因底模縱梁間距僅為0.3m,故可將縱梁上豎向荷載化為線均布荷載.a 荷載組合 砼自重荷載:因橋墩處砼自重力為墩身承擔(dān),實(shí)際情況應(yīng)以梁體跨中橫斷面計(jì)算為準(zhǔn),梁體跨中橫斷面積為:A翼板+A底、腹板=4.148+1.16=5.308m2q1=5.30826=138.008KN/m 模板自重力: q2=(P面板+ P內(nèi)模支撐+ P翼板支撐+P橫梁)/L梁長(zhǎng)=(202.6+428.5+75.6+129.08+103.3)/99=9.49KN/m 施工荷載: q3 =2.5 12.3=30.75KN/m 砼振搗荷載: q4=2.012.3=24.6KN/m 縱梁自重荷載: q5=546.9/36=15.2KN/m 砼傾倒產(chǎn)生的荷載: q6=2.012.3=24.6KN/m橫梁總豎向荷載為:q總= q1+ q2+ q3+ q4+ q5+ q6=242.648KN/m橫梁?jiǎn)闻殴ぷ咒撠Q向荷載為: q= 242.648/20=12.1KN/mb 強(qiáng)度檢算 由布置圖知,支架中心線處縱梁跨度最大,為:11.6m+11.6m,可按每跨為11.6m的簡(jiǎn)支梁計(jì)算,其受力簡(jiǎn)圖為:解得:R1=0.4012.111.6=56.1 KN R2=(12.123.2-2R1)/2=84.26KN 兩邊跨最大正彎矩:Mmax=0.08012.111.62=130.3KN.m 由于工字鋼為16Mn鋼制作,w=210MPa, W0=3910cm3,考慮橫梁由單層多排組成,允許應(yīng)力應(yīng)拆減, 故w=0.9210MPa=189 MPa = Mmax/ W0=33.3 MPa0.9210MPa=189 MPa 故：橫梁強(qiáng)度合格。 支座處最大負(fù)彎矩：-0.1*q*L2=-162.8 KN.m,經(jīng)檢算滿足要求,從略.c 撓度檢算鋼材彈性模量E=2.1105 MPa,I弦桿=382.9cm4,不計(jì)振搗荷載,則q=(242.648-24.6)/20=10.9KN/m I =382.9+227.48752=309532.9 cm4=0.67710.9116004/1002.1105309533104=2.1mmf=L/1000=11.6 mm故：橫梁撓度合格。5.2 縱梁檢算根據(jù)縱、橫梁支承方式知，縱梁承擔(dān)由支承橫梁處的豎向荷載，即橫梁的支點(diǎn)反力。由橫梁受力簡(jiǎn)圖知，中間支墩處縱梁承受的橫梁支反力最大，單片橫梁支反力為84.26 KN.故取中間支墩縱梁檢算?？v梁自重忽略不計(jì).縱梁由65020012工字鋼組成,每3m設(shè)橫向連結(jié),上弦與縱梁支承處及與臨時(shí)墩支承處必須按圖設(shè)置加強(qiáng)豎桿. 中跨支點(diǎn)上單排縱梁均布荷載：q=84.2620/11.6/2=72.6KN/m解得：R1=336.9KN R2=505.3KN邊支墩橫梁上均布荷載=56.120/11.6/2=48.4KN/m162.7 KN/m.計(jì)算簡(jiǎn)圖如下: R1=224.6KN ,R2=336.8KN兩邊跨最大正彎矩:Mmax=0.08032.9910.42=521KN.m 由于工字鋼為16Mn鋼制作,w=210MPa, W0=3910cm3,考慮橫梁由單層多排組成,允許應(yīng)力應(yīng)拆減, 故w=0.9210MPa=189 MPa = Mmax/ W0=133 MPa0.9210MPa=189 MPa 故：橫梁強(qiáng)度合格。 支座處最大負(fù)彎矩：-0.1*q*L2=-651.3 KN.m,經(jīng)檢算滿足要求,從略.c 撓度檢算鋼材彈性模量E=2.1105 MPa,I弦桿=382.9cm4,不計(jì)振搗荷載,則q=(242.648-24.6)/20=10.9KN/m I =382.9+227.48752=309532.9 cm4=0.67710.9116004/1002.1105309533104=2.1mmf=L/1000=11.6 mm故：橫梁撓度合格。六.中跨貝雷支架臨時(shí)墩及基礎(chǔ)的檢算中跨臨時(shí)墩采用貝雷板式墩形式,當(dāng)用貝雷板式墩時(shí)如拼裝高度超過(guò)3層，考慮在墩身表面加設(shè)20號(hào)槽鋼增強(qiáng)整體穩(wěn)定性。邊跨臨時(shí)墩與中跨臨時(shí)墩構(gòu)造相同,由上述計(jì)算知,中跨臨時(shí)墩承受橫梁支點(diǎn)反力最大,故檢算中跨臨時(shí)墩.6.1 中跨臨時(shí)墩身截面應(yīng)力及穩(wěn)定性檢算 中間臨時(shí)墩所承受的反力q=0.625*242.648*10.4=1577.212KN 此荷載由豎向39根弦桿承擔(dān)。故每根豎向弦桿的荷載q=1577.212/39=40.4KN弦桿橫斷面面積A=9.53cm2則=N/A=40400N/953mm2=42.4Mpa1.2【】=1.2*200=240Mpa故：強(qiáng)度滿足要求。6.2中間臨時(shí)墩穩(wěn)定性檢算弦桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，查表得：r=3.94cm因?yàn)閱螌迂惱灼叨葹?.5m，所以l0=1.5m。長(zhǎng)細(xì)比= l0/r=1.5*103/39.4=38查路梁施工計(jì)算手冊(cè)知，當(dāng)80時(shí)，縱向彎曲系數(shù)=1.02-0.55【（+20）/100】2=0.83則a=N/（*A）=20.4*103/（0.52*14645）=2.68Mpa1.2【】=1.2*200=240 Mpa故：穩(wěn)定性滿足要求。6.3 中跨臨時(shí)墩基底壓應(yīng)力檢算 中間臨時(shí)墩支承在粵西沿海高速公路中央分隔帶上，基底為土質(zhì)。承載力較差，臨時(shí)墩基礎(chǔ)采用C20混凝土。臨時(shí)墩基底承壓面積為1.5m27.3m計(jì), 基礎(chǔ)混凝土自重: 1.527.3125=1023.75KN 墩基底總壓力=(256.2+704.64) 22+64.84+1023.75=5126.31KN = 5126.31/1.527.3=125Kpa6.4 邊跨臨時(shí)墩基底壓應(yīng)力檢算兩側(cè)臨時(shí)墩采用3層2片式貝雷片，兩側(cè)臨時(shí)墩支承在粵西沿海高速公路瀝青路面上。臨時(shí)墩基礎(chǔ)采用C20混凝土。尺24.3*1.5*1.0m（長(zhǎng)*寬*高）由上述計(jì)算知, 單排縱梁在邊跨支墩頂?shù)闹Х戳? R1=67.3KN ,R2=185.1KN 基礎(chǔ)自重:1.524.3125=911.25KN臨時(shí)墩基底總荷載:N總 =( 67.3+185.1)22+64.84+ 911.25=2180.05KN 故：N/A=2180.05/(1.5*24.3)=59.8Kpa。中間臨時(shí)墩和兩側(cè)臨時(shí)墩比較，中間臨時(shí)墩的基底的地基承載力較大，取中間臨時(shí)墩的地基承載力為準(zhǔn)，取1.5的安全系數(shù)得：125*1.5=187.5Kp。 故：臨時(shí)墩的地基承載力要求為187.5Kp。七 門(mén)式支架縱梁及立柱檢算7.1 荷載組合 砼自重荷載:q1=250.8=20KN/m 模板、縱梁自重力: q2=(P面板+ P內(nèi)模支撐+ P翼板支撐+P橫梁+ P縱梁)/19.10199