主線橋鋼管支架計(jì)算書

1、現(xiàn)澆梁支架計(jì)算一、編制依據(jù)1、海翔大道完善工程后浦立交工程施工圖設(shè)計(jì)文件及地勘報告，以及設(shè)計(jì)變更、補(bǔ)充、修改圖紙及文件資料。2、國家有關(guān)的政策、法規(guī)、施工驗(yàn)收規(guī)范和工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文（城市建設(shè)部分），以及現(xiàn)行有關(guān)施工技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)等。3、參照公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范和混凝土工程模板與支架技術(shù)、公路橋涵施工手冊、建筑施工計(jì)算手冊等進(jìn)行計(jì)算，參考路橋施工計(jì)算手冊有關(guān)要求。二工程概況本工程位于廈門市集美區(qū)屬于海翔大道交叉節(jié)點(diǎn)完善工程，即海翔大道錦園至兌山段與杏林北外環(huán)立體交叉。設(shè)計(jì)采用兩層部分苜蓿葉+半直連式全互通立交，杏林北外環(huán)路上跨海翔大道；設(shè)計(jì)匝道橋兩座主線橋兩座。主線1#橋右幅為四箱式箱梁橋

2、，一聯(lián)三跨（330.5）米，橋面寬22.25米梁底寬15.6米，梁高1.8米.頂板厚25cm50cm，底板厚2550cm，腹板厚4560cm。設(shè)計(jì)混凝土體積1483.6m主線1#橋左幅為兩箱式箱梁橋，一聯(lián)三跨（330.5）米，橋面寬15米梁底寬8.32米，梁高1.8米。設(shè)計(jì)混凝土體積801.3m。頂板厚25cm50cm，底板厚2550cm，腹板厚4560cm .F匝道橋?yàn)閱蜗涫较淞簶?，一?lián)三跨（30+32+30米）橋?qū)?0米橋長98米梁底寬4.95米。頂板厚25cm50cm，底板厚2550cm，腹板厚4560cm設(shè)計(jì)混凝土體積577m。H匝道橋（30+31+30+3*30+30+36+2*30

3、米）橋?qū)?0米，橋長313米?？绾Ｏ璐蟮郎系牡谝宦?lián)（30+31+30米）設(shè)計(jì)方量585.16m。頂板厚25cm50cm，底板厚2550cm，腹板厚4560cm。三、支架設(shè)計(jì)要點(diǎn)基礎(chǔ)處理:因基礎(chǔ)位于行車道路面上，不需要進(jìn)行處理，直接現(xiàn)澆1.20.420.5米條形混凝土基礎(chǔ)，基礎(chǔ)采用C20混凝土，底部加鋼筋網(wǎng)片用12鋼筋間距15cm.支架布置形式：主線1#橋右幅為四箱式箱梁橋，一聯(lián)三跨（330.5）米，橋面寬22.25米梁底寬15.6米，梁高1.8米。設(shè)計(jì)混凝土體積1483.6m，采用7根500*8mm鋼管樁間距3米，鋼管與鋼管之間用槽14連接。鋼管樁頂設(shè)置40cm高砂筒。砂筒上布置45工鋼橫向兩

4、根一并。分配梁采用56b工鋼，隔板下3根間距70cm，翼緣板下間距1.5米，中間間距大于1.5米處均勻布置一根。工鋼上采用槽14間距90cm均勻分布。槽14上為10*10方木間距35cm梁體模板采用竹膠板，內(nèi)架外架均采用48*3.5碗扣鋼管支架。主線1#橋左幅為兩箱式箱梁橋，一聯(lián)三跨（330.5）米，橋面寬15米梁底寬8.32米，梁高1.8米。設(shè)計(jì)混凝土體積801.3m。支架布置形式與主線1#橋相同。F匝道橋?yàn)閱蜗涫较淞簶?，一?lián)三跨（30+32+30米）橋?qū)?0米橋長98米梁底寬4.95米。設(shè)計(jì)混凝土體積577m，采用貝雷梁倒掛工鋼布置形式。鋼管樁仍然采用500*8mm鋼管。橫向分配梁采用32

5、b工鋼梁。最大間距1.23米。貝雷片每邊4排間距45cm。H匝道橋與F匝道橋構(gòu)造尺寸相同，支架方案也采用相同方案，H匝道第一聯(lián)3跨（30+31+30），設(shè)計(jì)混凝土體積585.16m。支架計(jì)算：1.設(shè)計(jì)參數(shù)1.1鋼材設(shè)計(jì)參數(shù)Q235鋼： 軸=215 Mpa，彎=215 Mpa，=125 Mpa Es2.10105MPa焊縫：160MPa1. 2砼參數(shù)結(jié)構(gòu)砼重度：26.5KN/m31. 3鋼結(jié)構(gòu)允許變形fL/4001.4支架結(jié)構(gòu)選材及布置支架立柱：5008mm螺旋管，順橋向連接：14橫橋向連接：14支架布置見上圖。3風(fēng)荷載計(jì)算支架風(fēng)荷載計(jì)算如下：FwhKOK1K3WdAwhWd=Vd2（2g）Vd

6、K2K5V10大橋在廈門市，由公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范查表得，K20.85K51.7基本風(fēng)速取10年一遇，則：V1028.8ms，則：VdK2K5V1041.616ms0.012017e0.0001zZ30m，0.012017e0.0001z0.01198Wd=Vd2（2g）0.0119841.61629.811.06KNm2FwhKOK1K3WdAwh結(jié)構(gòu)實(shí)面積比為取0.41根據(jù)規(guī)范查得：K01.0K11.1遮擋系數(shù)0.95每片工鋼梁受風(fēng)力影響系數(shù)為：0.951.11.045K30.85橫橋向面積：Awh（80.55+0.5630+0.1443）38.48m2順橋向每片桁架所受風(fēng)力為：FwhKOK1

7、K3WdAwh1.01.10.850.8438.48=29.68KN順橋向每排鋼管柱所受風(fēng)力線荷載為：q29.68531.98KNm順向2排鋼管樁所受風(fēng)力線荷載合計(jì)為：q1.982=3.96KN/m主線1#橋現(xiàn)澆梁支架計(jì)算現(xiàn)澆梁支架無法與墩身連接，施工時支架上下分別與基礎(chǔ)及支架上部工鋼相連，計(jì)算按兩端鉸支進(jìn)行。5.1荷載計(jì)算綜合模板自重，模板內(nèi)架，外架，施工荷載，混凝土振搗，傾到和施工人員荷載以及安全考慮，我們?nèi)『奢d增大系數(shù)1.44.梁體重：G1483.6326.51.4418871.392KNqGL18871.39230.5618.734KNm兩墩柱間凈距：L029.4m支架布置形式見附圖：

8、支架及工鋼梁受力模型見下圖：上述計(jì)算模型分兩段簡支梁，則最大支座反力為： 計(jì)算得最大支座反力在R1處R1= R2618.7341223712.404KN支架單側(cè)布置7根鋼管，每根鋼管平均所受荷載為：根鋼管：N3712.4047530.34KN500鋼管（壁厚8mm）：Ix=37424.843cm4，A=123.653cm2 鋼管回轉(zhuǎn)半徑：r0=（Ix/A）=173.97mm按最高管高5時計(jì)算：長細(xì)比：=51000/173.97=28.74 查鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊得：=0.964鋼管應(yīng)力為：N（A）=530.341000（0.96412365.3）44.5MPa215MPa跨中橫截面受力分析:箱梁橫截

9、面局部荷載q10.253.31126.5/3.31=6.625KN/mq21.80.45126.5/0.45=47.7KN/mq30.53.7126.5/3.7=13.25KN/m箱梁底模采用高強(qiáng)度竹膠板，板厚t=15mm，竹膠板方木背肋間距為250mm，所以驗(yàn)算模板強(qiáng)度采用寬b=250mm平面竹膠板。計(jì)算斷面見下圖。1、模板力學(xué)性能（1）彈性模量E=0.1105MPa。（2）截面慣性矩：I=251.53/12=7.03cm4（3）截面抵抗矩：W=251.52/6=9.375cm3（4）截面積：A=bh=251.5=37.5cm22、模板受力計(jì)算(方木布置見下圖)（1）底模板均布最大荷載：q2

10、1.80.45126.5/0.45=47.7KN/mq0.25q2=47.7KN/m0.25=11.9（2）跨中最大彎矩：M=11.90.252/8=0.376 KNm（3）彎拉應(yīng)力：=0.376103103103/9.375=4.01MPa=11Mpa竹膠板板彎拉應(yīng)力滿足要求。（4）撓度：從竹膠板下方木背肋布置可知，竹膠板可看作為多跨等跨連續(xù)梁，按三等跨均布荷載作用連續(xù)梁進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)建筑施工計(jì)算手冊，計(jì)算公式為： -撓度值； -連續(xù)梁上均布荷載； -跨度； -彈性模量； -截面慣性矩；-撓度系數(shù)，三等跨均布荷載作用連續(xù)梁按照活載最大，取值0.677。撓度計(jì)算：=(0.67711.90.25

11、4)/(1000.11087.0310-8)=2.910-4m=0.29mmL/400=250/400=0.625mm竹膠板撓度滿足要求。綜上，竹膠板受力滿足要求。1010cm方木驗(yàn)算，凈間距為0.25m，墩身處端部跨徑為0.6m，中部箱梁標(biāo)準(zhǔn)截面跨徑為0.9m按照跨徑為0.9m進(jìn)行計(jì)算，間距為0.9m。1、方木（落葉松）的力學(xué)性能（方木斷面圖見下圖）（1）落葉松容許抗彎應(yīng)力=14.5MPa，彈性模量E=11103Mpa（2）截面抵抗矩：W=0.10.12/6=1.6710-4m3（3）截面慣性矩：I= =0.10.13/12=8.3310-6m42、方木受力計(jì)算（1）作用在縱梁上的最大均布荷

12、載為：q21.80.45126.5/0.45=47.7KN/q=0.25q2=47.70.25=11.925 KN/m (2)跨中最大彎矩：計(jì)算簡圖見下圖。M=11.9250.92/8=1.37KNm(3)縱梁彎拉應(yīng)力：=1.37103/1.6710-4=8.6MPa=14.5Mpa縱梁彎拉應(yīng)力滿足要求。3、縱梁撓度：f=(511.91030.94)/(384111098.3310-6)=1.6mmL/400=900/400=2.25mm縱梁彎曲撓度滿足要求。綜上，縱梁強(qiáng)度滿足要求。驗(yàn)算方木下槽14槽14最大跨徑1.5米均布荷載6.6KN/mMmax1=ql/8=(6.62.25)/8=167

13、0.6N.mMw=1670.6/=MPa=215 Mpa滿足要求最小跨徑處均布荷載47.7 KN/mMmax1=ql/8=(47.70.49)/8=2921.6N.mMw=2921.6/=MPa=215 Mpa滿足要求由受力圖我們在腹板地下布置56工鋼間距70cm，翼緣板下間距1.5米。工鋼梁受力驗(yàn)算：驗(yàn)算腹板下工鋼梁受力。工鋼梁所受最大彎矩：Mmax1=ql/8=(47.70.450.7144)/8=270459N.mMw=270459/2447=110.5MPa=215 Mpa 滿足要求撓度計(jì)算：f=5ql4/384EI=547.70.450.7144144/3842.1685101000

14、=28mm L/400=30mm驗(yàn)算底板下工鋼梁受力。工鋼梁所受最大彎矩：Mmax1=ql/8=(13.251.37144)/8=326745N.mMw=326745/2447=133.5MPa=215 Mpa 滿足要求撓度計(jì)算：f=5ql4/384EI=513.251.37144144/3842.1685101000=29mm L/400=30mm驗(yàn)算翼緣板下工鋼梁受力。工鋼梁所受最大彎矩：Mmax1=ql/8=(6.6251.5144)/8=178875N.mMw=178875/2447=73.1MPa=215 Mpa 滿足要求撓度計(jì)算：f=5ql4/384EI=56.6251.51441

15、44/3842.1685101000=19mm L/400=30mmF匝道橋荷載計(jì)算梁體重：G577326.51.447339.44KNqGL7339.432229.36KNm支架布置形式見圖：支架及工鋼梁受力模型見下圖：上述計(jì)算模型分兩段簡支梁，則最大支座反力為： 計(jì)算得最大支座反力在R1處R1= R2229.361221376.145KN支架單側(cè)布置4根鋼管，每根鋼管平均所受荷載為：4根鋼管：N1376.164344.04KN500鋼管（壁厚8mm）：Ix=37424.843cm4，A=123.653cm2 鋼管回轉(zhuǎn)半徑：r0=（Ix/A）=173.97mm按最高管高5時計(jì)算：長細(xì)比：=5

16、1000/173.97=28.74 查鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊得：=0.964鋼管應(yīng)力為：N（A）=344.041000（0.96412365.3）28.86MPa215MPa貝雷梁受力驗(yàn)算：彎矩圖從彎矩圖可以看出來跳出來的一段減小了跨中的彎矩對構(gòu)件受力比較有利。貝雷梁所受最大彎矩：Mmax1=ql/8=(229.36144)/8=4128480N.m貝雷片順橋向每邊布置4排，w=28628cm3Mw=4128480/28628=144.21MPa=245 Mpa 滿足要求分配梁計(jì)算 取最大間距1.56米計(jì)算，箱梁截面面積5.66，混凝土重度26.5KN/m，安全系數(shù)取1.3，將相鄰的兩個工鋼看做一個整

17、體進(jìn)行驗(yàn)算G=Ahr=5.661.5626.51.3=304.3 KNqGL304.35.456.3KNmMmax1=ql/8=(62.429.16)/8=205.4KN.m選用32b工鋼Mw=205.4/1452=141.4MPa=215 Mpa撓度計(jì)算f=5ql4/384EI=556300850.3/（3842.11217021000）=12.1mm13.5 mm滿足要求貝雷梁撓度計(jì)算：查路橋施工計(jì)算手冊f=5ql4/384EI=5229.3620736/（3842.12003977.61000）=14.7 mm 30 mm滿足要求H匝道荷載計(jì)算考慮到施工，模板支架荷載，取1.44作為增大

18、系數(shù)。梁體重：G585.16326.51.447443.2KNqGL7443.231240.1KNm支架布置形式見附圖：支架及工鋼梁受力模型見下圖：上述計(jì)算模型分兩段簡支梁，則最大支座反力為： 計(jì)算得最大支座反力在R1處R1= R2240.11221440.6KN支架單側(cè)布置4根鋼管，每根鋼管平均所受荷載為：4根鋼管：N1440.64360.1KN500鋼管（壁厚8mm）：Ix=37424.843cm4，A=123.653cm2 鋼管回轉(zhuǎn)半徑：r0=（Ix/A）=173.97mm按最高管高5m時計(jì)算：長細(xì)比：=51000/173.97=28.74 查鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊得：=0.964鋼管應(yīng)力為：N（A）=360.11000（0.96412365.3）30.2MPa215MPa貝雷梁受力驗(yàn)算：貝雷梁所受最大彎矩：Mmax1=ql/8=(240.1144)/8=4321800N.m貝雷片順橋向每邊布置4排，w=28628cm3Mw=4321800/28628=150.96MPa=245 Mpa 滿