邊直段托架設(shè)計-計算書

1、重慶沿江高速公路梨香溪特大橋（96+180+96）m連續(xù)剛構(gòu)梁邊直段施工托架設(shè)計計算書中鐵二十三局集團重慶沿江高速公路項目部2011年08月目 錄1 設(shè)計依據(jù)42 托架結(jié)構(gòu)及工況42.1 托架組成42.2 施工工況53 荷載分析53.1 邊直段混凝土分布53.2 計算參數(shù)54 底模板計算64.1 腹板下木板計算64.1.1 計算模型（t-m）64.1.2 變形圖（m）74.1.3 應(yīng)力圖（t/m）74.2 底板下木板計算75 橫向工字鋼計算75.1 工況分析75.2 荷載確定85.2.1 計算模型（t-m）85.2.2 變形圖（m）95.2.3 應(yīng)力圖（t/m）96 托架計算96.1 工況分析

2、96.2 托架荷載確定96.3 托架荷載確定106.3.1 計算模型（t-m）106.3.2 變形圖（m）106.3.3 應(yīng)力圖（t/m）116.3.4 反力圖（t）116.4 托架斜腿受壓計算126.5 斜腿對墩身受力計算131 設(shè)計依據(jù)1.重慶沿江高速公路梨香溪特大橋（96+180+96）m連續(xù)剛構(gòu)梁設(shè)計圖紙；2.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范；3.公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范；2 托架結(jié)構(gòu)及工況2.1 托架組成邊直段施工托架結(jié)構(gòu)由以下幾個部分組成：模板（竹膠板、木板）、橫向工字鋼分配梁、托架縱梁及托架斜腿、預(yù)埋件盒等幾部分組成，如下圖所示。邊直段托架總裝圖托架采用三角斜腿結(jié)構(gòu)形式，每組采用36b工字鋼及2-20

3、a槽鋼組焊而成，共設(shè)2組。托架上放置橫向分配梁工字鋼25a，分配梁上放置5cm厚的木板和1.5cm厚的竹膠板作為底模板。36b工字鋼縱梁通過精軋螺紋鋼拉在墩身上，托架斜腿上端焊接在36b工字鋼縱梁上，下端則插入預(yù)埋在墩身內(nèi)的件盒里。2.2 施工工況托架承受所有邊直段懸臂于墩外的混凝土荷載，以及模板及施工機具荷載。3 荷載分析3.1 邊直段混凝土分布邊直段懸臂于墩身外部的部分主要有兩個斷面，如下圖所示。邊直段橫斷面圖（單位：mm）3.2 計算參數(shù)A超灌系數(shù)：1.05B澆筑沖擊力及模板系數(shù)：1.20C施工人員、機具系數(shù)：1.05D混凝土容重系數(shù)：26.5 kN/m4 底模板計算底模板為1.5cm厚

4、的竹膠板及5cm的木板，竹膠板的容許承載彎曲應(yīng)力是50MPa，木板的容許承載彎曲應(yīng)力是10MPa。下面對底模板進行計算，不考慮竹膠板的受力，全部荷載按5cm木板受力進行計算。4.1 腹板下木板計算腹板下的木板按兩跨連續(xù)梁進行板單元的計算（見計算模型圖），橫向工字鋼分配梁的縱向間距是35cm，那么木板的跨度則是35cm。其面荷載是：q（3.6m26.5kN/m1.051.21.05） 126kN/m 12.6t/m4.1.1 計算模型（t-m）4.1.2 變形圖（m）可見，木板的最大變形均不超過1mm。4.1.3 應(yīng)力圖（t/m）竹膠板的最大應(yīng)力是4.4MPa，小于容許值10MPa，能夠滿足要求

5、。4.2 底板下木板計算底板下的木板和腹板下的木板排列一致，受力卻因為只承受箱梁頂板與底板的荷載，小于腹板的荷載，因此完全能夠通過，不必再算。5 橫向工字鋼計算5.1 工況分析橫向工字鋼的間距是35cm，放置在托架上，承受底模直接傳遞的荷載，由于箱梁在墩身外部分是變截面結(jié)構(gòu)，而橫梁間距又是一樣的，因此只需要計算靠近墩身的一根橫向工字鋼分配梁的受力即可。該工字鋼橫向分配梁承受的箱梁斷面是A-A斷面的荷載。5.2 荷載確定根據(jù)箱梁斷面可以得出荷載圖示如下：5.2.1 計算模型（t-m）5.2.2 變形圖（m）可見，工字鋼分配梁的最大變形均不超過8mm。5.2.3 應(yīng)力圖（t/m）工字鋼分配梁的最大

6、應(yīng)力是86MPa，小于容許值150MPa，能夠滿足要求。6 托架計算6.1 工況分析托架主要承受橫向工字鋼分配梁傳遞的荷載。由于托架上的橫向分配梁工字鋼是均布放置，因此，托架可以按承受混凝土箱梁的均布荷載進行計算。而混凝土箱梁在墩身外部分是變截面，因此托架承受的荷載為梯形荷載。6.2 托架荷載確定根據(jù)邊跨直線段的箱梁兩個斷面尺寸可知，靠近墩身截面的箱梁面積是16.3875m，而邊直段端部的截面面積是10.1425m。因此可以計算出其均布荷載值在這兩個斷面的線荷載值分別是：靠近墩身的斷面線荷載（一個托架承受的）：（16.3875m2.65t/m1.21.051.05）228.7t/m端部斷面的線

7、荷載（一個托架承受的）：（10.1425m2.65t/m1.21.051.05）217.8t/m下面根據(jù)此荷載進行托架的計算。6.3 托架荷載確定6.3.1 計算模型（t-m）6.3.2 變形圖（m）可見，托架的最大變形在2mm以內(nèi)。6.3.3 應(yīng)力圖（t/m）托架縱梁工字鋼36b的最大應(yīng)力是94MPa，小于容許值150MPa，能夠滿足要求。斜腿2-20a槽鋼的最大應(yīng)力是70MPa，同樣滿足要求。6.3.4 反力圖（t）斜腿的最大水平力大小是20t，豎向力最大是35t。工字鋼與墩身接觸處的豎向反力最大是19t，拉力是20t。6.4 托架斜腿受壓計算托架的斜腿承受軸心壓力荷載。最大應(yīng)力是70MP

8、a。托架斜腿是2-20a槽鋼口對口組焊而成。把斜腿折算為箱形鋼，其截面特性如下：H = 200.00 mmB = 146.00 mmTw = 7.00 mmT1 = 11.00 mmT2 = 11.00 mmA = 57.04 cm2 -截面面積G = 44.78 Kg/m -每米重量Ix = 3529.61 cm4 -慣性矩Wxmin= 352.96 cm3 -對X軸最小截面抵抗矩Wxmax= 352.96 cm3 -對X軸最大截面抵抗矩ix = 7.87 cm -回轉(zhuǎn)半徑Iy = 1775.27 cm4 -慣性矩Wy= 243.19 cm3 -對Y軸截面抵抗矩iy = 5.58 cm -回轉(zhuǎn)半徑y(tǒng)0 = 10.00 cm -X軸到截面下邊緣距離從上面的截面特性可知，斜腿的弱軸回轉(zhuǎn)半徑是5.58cm，斜腿長度是384cm，那么其柔度則是：384cm5.58cm 68.8查表得軸心受壓穩(wěn)定折減系數(shù)是：0.76因此斜腿的穩(wěn)定折減應(yīng)力是70MPa0.7692.1MPa150MPa 能夠