xx村大橋邊跨現(xiàn)澆段鋼管樁支架計算單

xxx大橋（山下渡口撤渡建橋）項目 主橋邊跨現(xiàn)澆段支架計算書主橋邊跨現(xiàn)澆段支架計算書計算： 復(fù)核： 審核： *項目經(jīng)理部2019年10月*日46目 錄一、工程概況1二、計算依據(jù)1三、結(jié)構(gòu)設(shè)計原理1四、施工方案設(shè)計說明1五、結(jié)構(gòu)計算25.1設(shè)計計算參數(shù)25.2鋼材、焊縫強度設(shè)計值3六、邊跨現(xiàn)澆段支架結(jié)構(gòu)受力計算46.1竹膠板驗算46.2底模橫梁驗算（1010cm方木）86.3滿堂支撐架驗算106.4下部支架計算146.5樁基礎(chǔ)驗算21七、結(jié)論2446一、工程概況中心樁號K0+373，右角90，上部結(jié)構(gòu)為320m先簡支后連續(xù)空心板+（32.5+255+32.5）m變截面連續(xù)箱梁+320m先簡支后連續(xù)空心板。上部箱梁采用單箱單室斷面，最大墩高達12.399m。0號塊根部梁高3.4m,跨中及端部梁高2.0m,箱梁高度按二次拋物線變化，箱梁梁高方程為H=(1.4/24.52)x2+2.0m，0x24.5；箱梁底板方程為h=（0.32/24.52）x2+0.28m。箱梁頂板寬為8.5m,底板寬度為5.7m，翼緣懸臂長度1.4m。主梁每個單T劃分為6個梁段,其中0#塊段長度為12.0m,在墩頂托架現(xiàn)澆施工長12米，1 #塊長3.0m,2-6#塊長3.5m。邊跨支架現(xiàn)澆段長3.92m,邊跨合攏段長2m,中跨合攏段長2m。梁段最大重量69.94噸。箱梁底板厚度連續(xù)梁0#塊為60cm變化到50.4cm,各梁段底板厚從懸臂根部至懸澆段結(jié)束處由50.4-28，跨中合攏段及邊跨現(xiàn)澆為28；箱梁頂板厚度26cm；箱梁腹板厚度0#到2號塊為60cm,3-4號塊為60變化道45cm，其余梁段為45；0#塊橫梁厚300cm,端橫梁厚120cm。二、計算依據(jù) xxx大橋（山下渡口撤渡建橋）項目兩階段施工圖設(shè)計；簡明施工計算手冊第四版；路橋施工計算手冊；建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)程（JGJ 162-2008）；建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范（JGJ 130-2011）；鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準（GB50017-2017）；建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2012）；公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(含條文說明) （JTG D63-2007）。三、結(jié)構(gòu)設(shè)計原理本設(shè)計按承載力極限狀態(tài)法。四、施工方案設(shè)計說明邊跨現(xiàn)澆段擬采用膺架法施工，基礎(chǔ)為樁基礎(chǔ)，立柱采用630*12mm鋼管，搭設(shè)高度約12m。鋼管樁頂部安裝2I45型鋼作為承重梁，承重梁上布置縱向I32型鋼，腹板下布置3道，間距60cm，其余間距為70cm?？v梁上橫向放置1010cm方木，方木在底板區(qū)域間距40cm，腹板及實心段間距10cm，方木上鋪設(shè)1.5cm竹膠板。翼緣板采用滿堂支架進行施工，布置間距橫向為80cm，縱向布置間距為90cm，步距為110cm。頂托上縱向布置2A48*3.5mm鋼管作為分配梁，鋼管上放置方木。內(nèi)箱搭設(shè)碗扣支架施工頂板，布置間距橫向為80cm，縱向布置間距為90cm，步距為40cm，內(nèi)模板采用方木+竹膠板。五、結(jié)構(gòu)計算5.1設(shè)計計算參數(shù)5.1.1箱梁斷面尺寸圖5.1-1 現(xiàn)澆段箱梁斷面尺寸5.1.2砼荷載分布圖圖5.1-2 1/2砼荷載分布圖5.1.3恒載 新澆混凝土自重： 模板自重按計5.1.4活載 施工人群機具荷載： 振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載：水平模板：，垂直模板： 混凝土入模時水平方向沖擊荷載：5.1.5荷載分項系數(shù)根據(jù)路橋施工計算手冊恒載的分項系數(shù)取1.2，活載的分項系數(shù)取1.4。5.1.6荷載組合 翼緣板處底模上的荷載： 腹板處底模上的荷載： 倒角處底模上的荷載： 內(nèi)箱底板處底模上的荷載：5.2鋼材、焊縫強度設(shè)計值參考：鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準GB50017-2017。貝雷梁：16錳鋼拉應(yīng)力、壓應(yīng)力及彎應(yīng)力為273Mpa，剪應(yīng)力為208Mpa。表5.1-1 鋼材的強度設(shè)計值（N/mm2）鋼材抗拉、抗壓和抗彎f抗剪fv端面承壓（刨平頂緊）fce牌號厚度或直徑（mm）Q235鋼162151253251640205120406020011560100190110Q345鋼163101804001635295170355026515550100250145六、邊跨現(xiàn)澆段支架結(jié)構(gòu)受力計算6.1竹膠板驗算模板均采用1.5cm厚竹膠板，竹膠板計算寬度取1m，計算跨度均取3跨。允許應(yīng)力：=33MPa；彈性模量：E=6103 MPa；慣性矩:；截面系數(shù)：。6.1.1翼緣板處竹膠板驗算根據(jù)路橋施工計算手冊按三跨連續(xù)梁計算，式中系數(shù)按附表2-9取值，方木間距L=0.3m，計算簡圖如下所示。彎矩：應(yīng)力：撓度： (方木實際凈距0.2m)強度、剛度均滿足要求。6.1.2腹板處竹膠板驗算根據(jù)路橋施工計算手冊按三跨連續(xù)梁計算，式中系數(shù)按附表2-9取值，方木間距L=0.3m，計算簡圖如下所示。彎矩：應(yīng)力：撓度： (方木實際凈距0.2m)強度、剛度均滿足要求。6.1.3倒角底板處竹膠板驗算根據(jù)路橋施工計算手冊按三跨連續(xù)梁計算，式中系數(shù)按附表2-9取值，方木間距L=0.3m，由于，所以只對倒角底板進行驗算即可，計算簡圖如下所示。彎矩：應(yīng)力：撓度： (方木實際凈距0.2m)強度、剛度均滿足要求。6.1.4側(cè)模竹膠板驗算參照路橋施工計算手冊表8-2(第173頁)，當(dāng)混凝土澆筑速度在6m/h以下時，新澆的普通混凝土作用于模板的最大側(cè)壓力可按下式計算：P=Kh式中：P新澆混凝土對模板產(chǎn)生的最大側(cè)壓力(kPa)；K外加劑影響修正系數(shù)，不摻外加劑時，K=1.0，摻緩凝作用的外加劑時，K=1.2；本工程箱梁混凝土不摻緩凝性外加劑；混凝土的容重(kN/m3)，取26kN/m3；h有效壓頭高度(m)，v/T=0.5/200.035，h=0.22+24.9v/T=0.22+24.90.5/20=0.84m；v混凝土澆筑速度(m/h)；根據(jù)箱梁混凝土施工經(jīng)驗，腹板混凝土施工澆筑速度一般較小，此取v=0.5m/h。T混凝土入模時的溫度()T=20。最大側(cè)壓力為：P=Kh=1.2260.84=26.2kN/m2。傾倒混凝土?xí)r沖擊產(chǎn)生的水平荷載，輸送泵澆筑：2.0kN/m2；振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載，對于垂直面模板：4.0kN/m2，分項系數(shù)取1.4；此二者不同時計算，取其較大值。計算荷載根據(jù)路橋施工計算手冊按三跨連續(xù)梁計算，式中系數(shù)按附表2-9取值，按三跨連續(xù)梁計算，方木間距L=0.3m，近似按3跨連續(xù)梁計算：彎矩：應(yīng)力：撓度： (方木實際凈距0.2m)剪力：剪應(yīng)力：強度、剛度均滿足要求。6.1.5內(nèi)模竹膠板驗算據(jù)路橋施工計算手冊按三跨連續(xù)梁計算，式中系數(shù)按附表2-9取值，方木間距L=0.3m，其余部位方木間距可按0.6m布置：倒角處混凝土厚均0.6m計算。彎矩：應(yīng)力：撓度： (方木實際凈距0.2m)強度、剛度均滿足要求。6.2底模橫梁驗算（1010cm方木）根據(jù)建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)程（JGJ 162-2008），方木按TC13-A，查詢表A.3.1-3得相關(guān)參數(shù)如下：允許彎曲應(yīng)力：=13MPa；允許剪切應(yīng)力：=1.5MPa；彈性模量：E=1104 MPa；竹膠板下次楞均采用1010cm方木，截面面積：A=1010=100cm2；慣性矩：I=bh312=1010312=833cm4；截面系數(shù)：W=bh26=101026=167cm3。6.2.1腹板處方木的驗算根據(jù)路橋施工計算手冊按兩跨連續(xù)梁計算，式中系數(shù)按附表2-8取值，I32工鋼間距為0.3m，作用在方木上的線荷載，計算簡圖如下所示：彎矩：應(yīng)力：撓度： 剪力：剪應(yīng)力：強度、剛度均滿足要求。6.2.2底板處方木的驗算據(jù)路橋施工計算手冊按三跨連續(xù)梁計算，式中系數(shù)按附表2-9取值，方木間距0.7m，作用在方木上的最大線荷載，I32工鋼間距為0.7m，計算簡圖如下所示：彎矩：應(yīng)力：撓度： 剪力：剪應(yīng)力：強度、剛度均滿足要求。6.2.3側(cè)模處方木的驗算根據(jù)路橋施工計算手冊按簡支梁計算，式中系數(shù)按附表2-3取值，方木間距0.3m，作用在方木上的線荷載，縱向間距為0.9m；彎矩：應(yīng)力：撓度： 剪力：剪應(yīng)力：強度、剛度均滿足要求。6.2.4內(nèi)模處方木的驗算根據(jù)路橋施工計算手冊按按簡支梁計算，式中系數(shù)按附表2-3取值，方木間距0.3m，作用在方木上的線荷載，碗口支架最大間距0.9m。彎矩：應(yīng)力：撓度： 剪力：剪應(yīng)力：強度、剛度均滿足要求。6.3滿堂支撐架驗算6.3.1縱向分配梁248*3.5mm鋼管驗算縱向分配梁248*3.5mm鋼管跨徑0.9m，間距1.2m、0.9m，承受方木傳來的集中荷載，按最不利荷載簡支梁計算。單根鋼管的彈性模量：E=2.1105MPa；允許應(yīng)力：=215MPa；慣性矩：I=24.4cm4；截面系數(shù)：W=10.2cm3；作用在翼緣板分配梁上的荷載F=R=110.8=8.8kN,，單根鋼管為4.4kN如下圖。、內(nèi)力范圍、最大撓度 (a)、內(nèi)力范圍：彎矩設(shè)計值 -1.990.00 kN.m 剪力設(shè)計值 -6.656.65 kN (b)、最大撓度：最大撓度0.51mm，最大撓跨比1/1761 、強度應(yīng)力 最大剪應(yīng)力 = Vmax * S / I / tw = 6.65 * 14981 / 1089368 / 7.0 * 1000 = 13.1 MPa fv = 125 MPa 滿足! 最大正應(yīng)力 = Mmax / / W = 1.99 / 1.15 / 22695 * 1e6 = 76.3 MPa f = 215 MPa 滿足!、穩(wěn)定應(yīng)力 閉合截面，整體穩(wěn)定系數(shù)b = 1.0 最大壓應(yīng)力 = Mmax / b / W = 1.99 / 1.00 / 22695 * 1e6 = 87.8 MPa f = 215 MPa 滿足!強度、剛度均滿足要求。作用在內(nèi)模分配梁上的荷載F=R=9.241.2=11.1kN,，單根鋼管為5.55kN如下圖。、內(nèi)力范圍、最大撓度 (a)、內(nèi)力范圍：彎矩設(shè)計值 -2.510.00 kN.m 剪力設(shè)計值 -8.388.38 kN (b)、最大撓度：最大撓度0.64mm，最大撓跨比1/1398 、強度應(yīng)力 最大剪應(yīng)力 = Vmax * S / I / tw = 8.38 * 14981 / 1089368 / 7.0 * 1000 = 16.5 MPa fv = 125 MPa 滿足! 最大正應(yīng)力 = Mmax / / W = 2.51 / 1.15 / 22695 * 1e6 = 96.2 MPa f = 215 MPa 滿足!、穩(wěn)定應(yīng)力 閉合截面，整體穩(wěn)定系數(shù)b = 1.0 最大壓應(yīng)力 = Mmax / b / W = 2.51 / 1.00 / 22695 * 1e6 = 110.6 MPa f = 215 MPa 滿足!強度、剛度均滿足要求。6.3.2翼緣板處支架穩(wěn)定性驗算 立桿軸力設(shè)計值支架主要為立桿軸向受力，立桿布置為縱向0.9m，橫向0.8m。根據(jù)建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范（JGJ 130-2011），第5.2.7立桿段的軸向力設(shè)計值：式中：腳手架結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的軸向力標(biāo)準值，取0.46kN/m2；構(gòu)配件自重產(chǎn)生的軸向力標(biāo)準值，取1.09kN/m2；施工荷載產(chǎn)生的軸向力標(biāo)準值總和，內(nèi)、外立桿各按一縱距內(nèi)施工荷載的總和的1/2取值，取3.0kN/m2； 風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩設(shè)計值式中：立桿由風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩標(biāo)準值；立桿縱向間距；風(fēng)荷載標(biāo)準值，；h步距,取h=1.1m。 立桿有效長度立桿的計算長度l0按下式計算：式中：h大橫桿步距,取h=1.1m；立桿計算長度系數(shù)，取1.5；k立桿計算長度附加系數(shù)，取1.155。 立桿穩(wěn)定性計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑i=1.59cm；立桿的凈截面面積A=5.06cm2；立桿凈截面模量(抵抗矩)W=5.26cm3；立桿的抗壓容許應(yīng)力=215N/mm2。，滿足要求。式中：N立桿軸力設(shè)計值；軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定性系數(shù)，根據(jù)桿件長細比，查建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范（JGJ 130-2011）附表A.0.6，得；Mw立桿由風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩值。6.3.3內(nèi)模支架穩(wěn)定性支架主要為立桿軸向受力，立桿布置為縱向0.9m，橫向0.8m。中箱頂板及邊箱倒角處混凝土厚均0.6m計算，所以內(nèi)模支架受力為：。單個立桿受力為：立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑i=1.59cm；立桿的凈截面面積A=5.06cm2；立桿凈截面模量(抵抗矩)W=5.26cm3；立桿的抗壓容許應(yīng)力=215N/mm2。，滿足要求。6.4下部支架計算根據(jù)以上計算，現(xiàn)使用maidas civil建模計算下部支架。圖6.4-1 支架模型圖圖6.4-2 荷載組合圖6.4-3 荷載工況和系數(shù)6.4.1縱向分配梁驗算圖6.4-4 組合應(yīng)力圖最大組合應(yīng)力：，滿足要求。圖6.4-5 剪應(yīng)力圖最大剪應(yīng)力：，滿足要求。圖6.4-5 位移圖最大變形位于懸臂端為：，滿足要求。6.4.2承重梁驗算圖6.4-6 組合應(yīng)力圖最大組合應(yīng)力：，滿足要求。圖6.4-7 剪應(yīng)力圖最大剪應(yīng)力：，滿足要求。圖6.4-8 位移圖最大變形位于懸臂端為：，滿足要求。6.4.3剪刀撐驗算圖6.4-9 組合應(yīng)力圖最大組合應(yīng)力：，滿足要求。圖6.4-10 剪應(yīng)力圖最大剪應(yīng)力：，滿足要求。圖6.4-11 位移圖最大變形位于支點處為：，滿足要求。6.4.4鋼管樁驗算圖6.4-12 組合應(yīng)力圖最大組合應(yīng)力：，滿足要求。圖6.4-13 剪應(yīng)力圖最大剪應(yīng)力：，滿足要求。圖6.4-14 位移圖最大變形位于支點處為：，滿足要求。圖6.4-15 位移圖鋼管樁最大反力為：。6.5樁基礎(chǔ)驗算根據(jù)公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(含條文說明) （JTG D63-2007），第5.3.4條，支撐在基巖上或嵌入基巖內(nèi)的單樁軸向受壓承載力設(shè)計容許值，按下式計算：式中：單樁軸向受壓承載力容許值（kN）。根據(jù)清孔情況、巖石破碎程度等因數(shù)而定的