某市政鋼拱臨時支墩計算書

1、.XXXXXXXXXXXX支架計算說明書編制： 復核： 審核： 審定： 批準： XXXXXX有限公司XXX年X月目錄一、工程概況2二、計算依據(jù)4三、計算參數(shù)取值4四、計算內(nèi)容51、荷載分析52、裝飾拱支架結(jié)構(gòu)計算73、鋼管拱支架結(jié)構(gòu)計算164、裝飾拱施工期間空心板梁受力檢算255、結(jié)論28一、工程概況橋型整體布置圖（1）裝飾拱為與兩側(cè)分離式人行橋相呼應，在中央分隔帶處設置了造型為魚背式裝飾拱，拱頂段截面采取箱型截面，橫向?qū)捑鶠?米，高度從拱頂截面高1米，至分叉處為3.253米；主拱腿與次拱腿均采用1.0x1.2米的箱型截面；腹板厚采用20mm鋼板，頂?shù)装寰捎?6mm鋼板，縱向采用100x16

2、mm矩形加勁肋，在每根吊桿與拱肋連接處設置垂直于拱軸線的橫隔板，厚度采用16mm的鋼板，鋼材均采用Q345qD鋼。裝飾拱立面布置圖裝飾拱平面布置圖（2）橋面拱橋面拱主跨為60米，計算矢高為3.3米，矢跨比為1/18.18，采用梁高為400mm的箱型截面，橋面寬為3000mm；立面采用R=150米的豎曲線。腹板采用20mm厚鋼板，頂?shù)装寰捎?6mm厚鋼板；縱向采用100x10mm矩形加勁肋，在吊桿與橋面拱連接處設置400mm寬U型橫梁，為箱型截面，腹板、頂?shù)装寰捎?6mm厚鋼板；鋼材均采用Q345qD鋼。橋面拱標準斷面圖（3）鋼管拱桁架式組合拱肋由豎拱和與水平面夾角成73°的斜拱及

3、橫向連接系組成；兩拱肋均坐落在人行道平臺上，拱肋拱軸線采用不對稱。豎拱拱軸線距平臺最高為17.929米，矢跨比約為1/4.13；采用直徑750mm鋼管混凝土組合截面，標準段壁厚為12mm，在拱腳附近很據(jù)受力要求壁厚增大到26mm；鋼管內(nèi)填充c50擬補償收縮的混凝土。斜拱豎直平面投影拱軸線距平臺最高為16.168米，矢跨比約為1/4.33，也采用直徑750mm鋼管截面，標準段壁厚為12mm，在拱腳附近根據(jù)受力要求壁厚增大到26mm；并在拱腳局部鋼管內(nèi)填充c50擬補償收縮的混凝土。拱腳部位采用加強拱肋斷面并設置圓柱頭焊釘?shù)穆袢胧焦澳_構(gòu)造以與承臺基礎(chǔ)剛接，并在承臺頂面這只鍥塊形混凝土外包。兩片拱肋之

4、間在斜吊桿與斜拱肋交接處采用直徑500mm鋼管連接，標準段壁厚采用12mm，最外側(cè)兩根短鋼管壁厚采用16mm；鋼材采用Q345qD鋼。鋼管拱立面布置圖鋼管拱平面布置圖二、計算依據(jù)1、鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范（GB50017-2003）2、公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設計規(guī)范（JTJ025-86）3、建筑地基基礎(chǔ)設計規(guī)范（GB50007-2002）4、臨時支架設計圖三、計算參數(shù)取值臨時支架主要采用Q235B鋼材，Q235B鋼的抗拉、抗壓和抗彎強度設計值，抗剪強度設計值；基礎(chǔ)采用C20混凝土。四、計算內(nèi)容1、荷載分析1.1、恒載恒載主要為臨時支架的自重及鋼梁的重量，除地表上的鋼材重量外還包括地下基礎(chǔ)混凝土的重量。

5、1.2、施工活載施工活載主要為臨時支架上鋼梁重量及鋼梁拼裝焊接時需要的設備人員重量及灰荷載、雪荷載、雨荷載等,取q活=1kN/m²。1.3、風力荷載以風力面積最大的支架類型一計算臨時支架上各構(gòu)件的受風面積為：鋼管的受風面積： 式中： 十年一遇基本風壓 風振系數(shù)，取1.0 風壓高度變化系數(shù)，B類地表，取1.13 風荷載體形系數(shù)，鋼管取0.6鋼管受風面積A=0.377×20.7=7.8m2一組槽鋼連接系的受風面積： 裝飾拱第二/三排一組槽鋼連接系受風面積： 節(jié)段1與節(jié)段2風載荷：節(jié)段2與節(jié)段3風載荷：節(jié)段3與節(jié)段4風載荷：1.4、樁錨固點樁錨固點深度：t-錨固點距泥面深度；-系

6、數(shù)，取2.2；T-樁的相對剛度特征值(m)；-彈性模量206×103N/mm2；-樁的截面慣性矩1.2×10-4 m4；m-樁側(cè)地基水平抗力系數(shù)，取2500KN/m4；-樁的換算寬度，b=0.377m<1.0m，。2、裝飾拱支架結(jié)構(gòu)計算2.1、裝飾拱支架結(jié)構(gòu)類型一計算2.1.1、支架整體荷載分析裝飾拱ZSG1自重51t，考慮最不利荷載取20.4t加載。裝飾拱ZSG2自重23t，考慮吊裝時，先安裝ZSG1側(cè)，考慮最不利荷載16.1t，即裝飾拱ZSG2的70%重量加載在支架上。樁頂安裝設備及人群荷載考慮每個樁頭0.5t。支架頂部承受裝飾拱風荷載F=16.68/2=8.34

7、kN。單根風載荷： 2.1.2、建模計算 利用MIDAS建立支架受力模型如下：支架類型一模型受載圖結(jié)構(gòu)應力圖(Mpa)由MIDAS計算結(jié)果可知構(gòu)件最大應力為38.7Mpa均小于168Mpa許用應力，因此滿足要求。單邊受力時支點的支反力以及反向的拉力，均滿足要求。對支架斜撐進行驗算：斜撐采用10槽鋼長細比：根據(jù)模型計算可知，10斜撐最大應力為29.5MPa焊縫計算：焊高hf=8mm，A=1274mm2，所需焊縫長度為2.1.3、立柱的計算經(jīng)MIDAS計算可得立柱所受軸力如下圖：彎矩（kNm）及軸力圖（kN）最大彎矩為15.0kNm，最大軸力為121.8kN。下段立柱計算長L=13.0m，鋼管規(guī)格

8、為377×6mm,立柱截面參數(shù)如下：長細比：穩(wěn)定性驗算：查表可得彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定性計算：所以立柱的穩(wěn)定性合格。2.2裝飾拱支架類型二計算2.2.1、支架整體荷載分析裝飾拱ZSG2自重23t，已安裝好，考慮最不利荷載取11.5t加載。裝飾拱ZSG3自重16t，考慮吊裝時，先安裝ZSG2側(cè)，考慮最不利荷載9.6，即裝飾拱ZSG3的60%重量加載在支架上。樁頂安裝設備及人群荷載考慮每個樁頭0.5t。支架頂部承受裝飾拱風荷載F=9/2=4.5kN。單根鋼管風荷載： 2.2.2、建模計算 利用MIDAS建立支架受力模型如下：支架類型二模型受載圖結(jié)構(gòu)應力圖(Mpa)由MIDAS計算結(jié)果可知構(gòu)件

9、最大應力為38.2Mpa均小于168Mpa許用應力，因此滿足要求。單邊受力時支點的支反力以及反向的拉力，均滿足要求。對支架斜撐進行驗算：斜撐采用10槽鋼長細比：根據(jù)模型計算可知，10斜撐最大應力為42.1MPa焊縫計算：焊高hf=8mm，A=1274mm2，所需焊縫長度為2.2.3、立柱的計算經(jīng)MIDAS計算可得立柱所受軸力如下圖： 彎矩（kNm）及軸力圖（kN）最大彎矩為13.7kNm，最大軸力為117.0kN。下段立柱計算長L=13.0m，鋼管規(guī)格為377×6mm,立柱截面參數(shù)如下：長細比：穩(wěn)定性驗算：查表可得彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定性計算：所以立柱的穩(wěn)定性合格。2.3裝飾拱支架結(jié)構(gòu)類

10、型三的計算2.3.1、支架整體荷載分析裝飾拱ZSG3自重16t，已安裝好，考慮最不利荷載取8t加載。裝飾拱ZSG4自重8t，考慮吊裝時，先安裝ZSG4側(cè)，考慮最不利荷載4t。樁頂安裝設備及人群荷載考慮每個樁頭0.5t。支架頂部承受裝飾拱風荷載F=6.86/2=3.43kN。單根鋼管風荷載： 2.3.2、建模計算 利用MIDAS建立支架受力模型如下：支架類型三模型受載圖結(jié)構(gòu)應力圖(Mpa)由MIDAS計算結(jié)果可知構(gòu)件最大應力為36.6Mpa均小于168Mpa許用應力，因此滿足要求。單邊受力時支點的支反力以及反向的拉力，均滿足要求。對支架斜撐進行驗算：斜撐采用10槽鋼長細比：根據(jù)模型計算可知，10

11、斜撐最大應力為29.4MPa焊縫計算：焊高hf=8mm，A=1274mm2，所需焊縫長度為2.2.3、立柱的計算經(jīng)MIDAS計算可知，裝飾拱支架結(jié)構(gòu)類型三立柱受力均小于立柱二，計算長度小于立柱二，故省去計算。3、鋼管拱支架結(jié)構(gòu)計算3.1、鋼管拱支架結(jié)構(gòu)類型一計算3.1.1、支架整體荷載分析鋼管拱SG2自重4.5t，考慮最不利荷載取2.55t加載。鋼管拱SG3自重3.5t，考慮吊裝時，先安裝SG2側(cè)，考慮荷載1.75t，即鋼管拱自重全部加載在支架上。樁頂安裝設備及人群荷載考慮0.5t。支架風載荷： 節(jié)段2與節(jié)段3風載荷：3.1.2、建模計算 利用MIDAS建立支架受力模型如下：支架類型一模型受載

12、圖結(jié)構(gòu)應力圖(Mpa)由MIDAS計算結(jié)果可知構(gòu)件最大應力為25.5Mpa均小于168Mpa許用應力，因此滿足要求。邊受力時支點的支反力以及反向的拉力，均滿足要求。斜撐采用10槽鋼，立柱及斜撐因受力較鋼管拱支架二小，其計算見支架二。3.2、鋼管拱支架結(jié)構(gòu)類型二計算3.2.1、支架整體荷載分析鋼管拱SG3自重3.5t，考慮最不利荷載取1.75t加載。鋼管拱SG4自重3.5t，考慮吊裝時，先安裝SG3側(cè)，考慮最不利荷載1.75t，即鋼管拱自重全部加載在支架上。樁頂安裝設備及人群荷載考慮0.5t。支架風載荷： 節(jié)段2與節(jié)段3風載荷：3.2.2、建模計算 利用MIDAS建立支架受力模型如下：支架類型二

13、模型受載圖結(jié)構(gòu)應力圖(Mpa)由MIDAS計算結(jié)果可知構(gòu)件最大應力為61.7Mpa均小于168Mpa許用應力，因此滿足要求。邊受力時支點的支反力以及反向的拉力，均滿足要求。對支架斜撐進行驗算：斜撐采用10槽鋼長細比：根據(jù)模型計算可知，10斜撐最大應力為45.6MPa焊縫計算：焊高hf=8mm，A=1274mm2，所需焊縫長度為3.2.3、立柱的計算經(jīng)MIDAS計算可得立柱所受軸力如下圖： 彎矩（kNm）及軸力圖（kN）最大彎矩為25.0kNm，最大軸力為157.9kN。下段立柱計算長L=12.0m，鋼管規(guī)格為377×6mm,立柱截面參數(shù)如下：長細比：穩(wěn)定性驗算：查表可得彎矩作用平面內(nèi)

14、穩(wěn)定性計算：所以立柱的穩(wěn)定性合格。3.3、鋼管拱支架結(jié)構(gòu)類型三計算3.3.1、支架整體荷載分析鋼管拱SG5自重2.9t，考慮最不利荷載取1.45t加載。鋼管拱SG4自重3.5t，考慮吊裝時，先安裝SG5側(cè)，考慮最不利荷載1.75t，即鋼管拱自重全部加載在支架上。樁頂安裝設備及人群荷載考慮0.5t。支架風載荷： 節(jié)段2與節(jié)段3風載荷：3.3.2、建模計算 利用MIDAS建立支架受力模型如下：支架類型三模型受載圖結(jié)構(gòu)應力圖(Mpa)由MIDAS計算結(jié)果可知構(gòu)件最大應力為56.1Mpa均小于168Mpa許用應力，因此滿足要求。邊受力時支點的支反力以及反向的拉力，均滿足要求。斜撐采用10槽鋼，立柱及斜

15、撐因受力較鋼管拱支架二小，其計算見支架二。3.4、鋼管拱支架結(jié)構(gòu)類型四計算3.4.1、支架整體荷載分析鋼管拱SG6自重4.9t，考慮最不利荷載取2.45t加載。鋼管拱SG5自重2.9t，考慮吊裝時，先安裝SG6側(cè)，考慮最不利荷載1.45t，即鋼管拱自重全部加載在支架上。樁頂安裝設備及人群荷載考慮0.5t。支架風載荷： 節(jié)段2與節(jié)段3風載荷：3.4.2、建模計算 利用MIDAS建立支架受力模型如下：支架類型三模型受載圖結(jié)構(gòu)應力圖(Mpa)由MIDAS計算結(jié)果可知構(gòu)件最大應力為32.0Mpa均小于168Mpa許用應力，因此滿足要求。邊受力時支點的支反力以及反向的拉力，均滿足要求。斜撐采用10槽鋼，

16、立柱及斜撐因受力較鋼管拱支架二小，其計算見支架二。4、裝飾拱施工期間空心板梁受力檢算4.1、吊裝施工空心板梁計算根據(jù)吊機及現(xiàn)場吊裝段資料，得知吊機自重為90t，最大吊重為37t，130t噸汽車吊機支腿伸距為7.5m，吊裝幅度10m。支腿力N=0.2G+QR/1.4I 式中： N壓腳壓力；G車體重量；Q吊裝重量；R吊裝幅度；I支腿伸距。N=0.2G+QR/1.4I =0.2×90+37×10/1.4×7.5=53.238t，滿足單片梁抗彎能力。4.2、結(jié)構(gòu)類型三支處墩空心板梁計算根據(jù)2.3.2節(jié)可知該支架最不利工況下支墩支反力，該類型支墩采用型鋼橫擔，橫擔型鋼采用雙拼HN700型鋼，如下圖：建模計算結(jié)果如下：