高速公路特大橋滿堂支架設(shè)計計算

1、.高速公路特大橋滿堂支架設(shè)計計算（157#墩161#臺）沙湖中心溝特大橋目錄一、設(shè)計依據(jù)1二、地基容許承載力1三、箱梁砼自重荷載分布1四、模板、支架、枕木等自重及施工荷載2五、支架受力計算1、立桿穩(wěn)定計算52、立桿扣件式鋼管強度計算63、縱橫向水平鋼管承載力64、地基承載力的檢算65、底模、分配梁計算76、預(yù)拱度計算12一、設(shè)計依據(jù)1.武漢城市圈環(huán)線高速公路仙桃段第03合同段施工圖2.公路鋼筋砼及預(yù)應(yīng)力砼橋涵設(shè)計規(guī)范JTJ023-853.公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范JTJ041-20004.扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范JGJ130-20015.公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范JTJ025-866.簡明施

2、工計算手冊二、地基容許承載力根據(jù)本橋?qū)嶋H施工地質(zhì)柱狀圖，地表覆蓋層主要以淤泥質(zhì)土為主，地基承載力較差。 為了保證地基承載力不小于4.5t/，需要進(jìn)行地基處理。地基表皮層進(jìn)行土層換填，換填如下：開挖標(biāo)高見圖紙，底層填0.8m中砂，經(jīng)過三次澆水、分層碾壓（平板震動器）夯實,地基面應(yīng)平整，夯實后鋪設(shè)5cm石子，繼續(xù)壓實，并進(jìn)行承載力檢測。再澆筑20cm厚的C20混凝土。整平地基時應(yīng)注意做好排水設(shè)施系統(tǒng)，防止雨水浸泡地基，導(dǎo)致地基承載力下降、基礎(chǔ)發(fā)生沉降。鋼管支架和模板鋪設(shè)好后，按120設(shè)計荷載進(jìn)行預(yù)壓，避免不均勻沉降。三、箱梁砼自重荷載分布根據(jù)設(shè)計圖紙，現(xiàn)澆箱梁單重為681t。墩頂實心段砼由設(shè)于墩頂

3、的底模直接傳遞給墩身，此部分不予檢算。對于空心段箱梁，根據(jù)157#墩-161#臺沙湖中心溝25米跨現(xiàn)澆箱梁滿堂支架施工總體布置圖，綜合考慮箱梁橫截面面積和鋼管支架立桿縱向間距，空心段箱梁腹板等厚段下方，縱橋向間距最大的立桿受力最不利。根據(jù)立桿縱橋向布置，受力最不利立桿縱向間距取為d=0.9m。本計算書主要檢算該范圍箱梁和支架受力。鋼管支架立桿縱向間距為60cm、90cm兩種形式，橫向間距為120cm+460cm+490cm+260cm+590cm+260cm+2120cm。根據(jù)鋼管支架立桿所處的位置分為四個受力區(qū)，詳見157#墩-161#臺沙湖中心溝25米跨現(xiàn)澆箱梁滿堂支架施工總體布置圖。各受

4、力區(qū)鋼管支架立桿所承受鋼筋砼自重荷載詳見下表：（縱向間距90cm）分區(qū)號ABCD鋼管間距（cm）120609060截面面積（m2）0.931.162.131.58立桿鋼管數(shù)（根）2353單根鋼管承重（t）1.110.931.021.26根據(jù)上表，位于中腹板處間距60cm的立桿受力最大，單根鋼管承受最大鋼筋砼荷載為1.26t。 四、模板、支架、枕木等自重及施工荷載本橋箱梁底模、內(nèi)外模均采用=12mm厚竹膠板。底模通過縱橫向帶木支撐在鋼管支架頂托上，支架采用48mm3.5mm鋼管，通過頂托調(diào)整高度，支架底部通過底托分配傳力于地基。1、底模、外模面積共:（16.93+1.22）25=483.25m2

5、 共重：483.250.0120.85=4.93t2、內(nèi)模面積共:20.44625=511.15m2 共重：511.150.0120.85=5.214t3、模板底層橫向帶木采用100mm100mm方木（間距按0.3m布置） 共重：（25/0.3）16.930.10.10.65=9.17t4、模板底層縱向帶木采用120mm100mm方木 共重：25200.120.10.65=3.9t5、外模木肋采用50mm100mm方木（間距按0.3m布置） 共重：（25/0.3）3.6420.10.050.65=1.98t6、內(nèi)模木肋采用50mm100mm方木（間距按0.3m布置） 共重：（25/0.3）20

6、.4460.10.050.65=5.54t7、鋼管支架鋼管支架采用48mm3.5mm規(guī)格，單重為3.841kg/m。立桿縱橫向布置為2026排，立桿長度為6m，數(shù)量為520根。共重：52063.841/1000=11.98t水平桿步距為41.2m+11.1m，共5步6層。縱向水平桿：長度有22.5m、19.8m兩種，數(shù)量分別為102根、18根。共重：（10222.5+1819.8）3.841/1000=10.19t橫向水平桿：長度有16.5m、4.2m、2.4m、1.2m四種，數(shù)量分別為132根、48根、24根、24根。共重：（13216.5+484.2+242.4+241.2）3.841/1

7、000=9.47t縱橫向剪刀撐：按每4檔布置一道，長度有4m、7m、7.5m、8.0m四種，數(shù)量分別為20根、20根、20根、70根。共重：（204+207+207.5+708）3.841/1000=3.57t鋼管支架共重：11.98+10.19+9.47+3.57=35.21t8、施工荷載按0.25t/m2考慮以上荷載共計： 五、支架受力計算1、立桿穩(wěn)定計算根據(jù)各受力區(qū)鋼管支架立桿所承受鋼筋砼自重荷載表，位于箱梁中腹板處間距60cm的立桿受力最大，單根鋼管承受最大荷載為1.26t。單根鋼管所承受的模板、支架自重以及施工荷載為0.41t/ m2，N2=0.90.60.41=0.222t。單根鋼

8、管實際最大受力（考慮受力不均勻系數(shù)1.2）：Nmax=（1.26+0.222）1.2=1.78t483.5mm鋼管支架截面特性為：A=4.89cm2，E=2.06108KPa，i=1.58cm，=1，L=1.5m。，查表得=0.552故N=A=0.5524.8910-4215102=5.80tNmax=1.78tN=5.80t，滿足立桿穩(wěn)定要求。2、立桿扣件式鋼管強度計算扣件式鋼管立桿容許荷載，查簡明施工計算手冊表8-18（P440），當(dāng)橫桿間距（步距）為150cm時，48*3.5mm對接鋼管容許荷載N=3.03t。 Nmax=1.78tN=3.03t，滿足鋼管強度要求。3、縱橫向水平鋼管承載

9、力根據(jù)施工技術(shù)規(guī)范，砼傾倒所產(chǎn)生的水平荷載按0.2 t/m2考慮縱橫向水平鋼管由于立桿間距1.052m，橫向水平桿間距1m。滿足不需計算的條件，故可不對縱向、橫向水平桿進(jìn)行抗彎強度、抗彎剛度及扣件抗滑移計算。4、地基承載力的檢算檢算中腹板處地基承載力 157#墩-161#臺沙湖中心溝25米跨現(xiàn)澆箱梁滿堂支架施工總體布置圖中截面D區(qū))鋼管傳力為1.78t。地基應(yīng)力為：1.78/(0.90.6)=3.3t/m24.5t/m2,滿足要求。其它范圍地基應(yīng)力均滿足要求。5、底模、分配梁計算(1)面板計算底模采用=12mm厚竹膠板,按單向板計算,箱梁橫隔板處的模板受力最不利，按兩跨等跨連續(xù)梁計算。取板寬1

10、cm進(jìn)行計算，過程如下：自重，上方模板、木肋，施工荷載為：上方砼荷載為：q2=1.652.6=4.29t/m2 q=（q1+ q2）b=（0.32+4.29）100.01=0.461kN/m。其截面特性為：受力簡圖如下，圖中尺寸以mm計： 0.461KN/m參照簡明施工計算手冊 江正榮編著 P54中表2-13“兩跨等跨連續(xù)梁”查表得KM=0.125，KV=0.625，Kf0.521 最大彎矩Mmax=KMql2=0.1250.4610.32=5.2010-3 KNm最大剪力Vmax=KVql=0.6250.4610.3=0.087KNm最大撓度0.75mm變形滿足要求。，滿足要求=1.3MPa

11、，滿足要求 (2)橫橋向100mm100mm帶木計算橫橋向帶木按間距0.3m布置，箱梁橫隔板處帶木受力最不利。自重，上方模板、木肋，施工荷載共：上方砼荷載為：q2=1.652.6=4.29t/m2 其截面特性為：計算原理：取縱橋向0.3米范圍箱梁內(nèi)作為計算對象，q=（q1+ q2）b=（0.32+4.29）100.3=13.83kN/m。荷載分布見下圖，圖中尺寸以mm計。 13.83KN/m參照簡明施工計算手冊 江正榮編著 P54中表2-13“兩跨等跨連續(xù)梁”查表得KM=0.125，KV=0.625，Kf0.521 最大彎矩Mmax=KMql2=0.12513.830.92=1.4KNm最大剪

12、力Vmax=KVql=0.62513.830.9=7.78KNm最大撓度900/400=2.25mm變形滿足要求。w=11Mpa，滿足要求 (3)縱橋向120mm100mm帶木計算空心段箱梁腹板等厚段縱向帶木受力最不利，對此段范圍內(nèi)縱木進(jìn)行計算，其所受集中力為上方橫向帶木對應(yīng)的支點反力。先計算上方橫向帶木支點反力，反力計算單位：力(默認(rèn)),力矩(默認(rèn)),角度(默認(rèn))約束反力值 ( 乘子 = 1)- 結(jié)點約束反力 合力 支 座- - 結(jié) 點 水平 豎直 力矩 大小 角度 力矩- 1 0.00000000 5892.72342 0.00000000 5892.72342 90.0000000 0.

13、00000000 2 0.00000000 13108.5531 0.00000000 13108.5531 90.0000000 0.00000000 3 0.00000000 5892.72342 -0.00000000 5892.72342 90.0000000 -0.00000000-由電算結(jié)果可知：縱木所受最大集中力Fmax =13.2KN。縱木按三跨連續(xù)梁計算，荷載分布見下圖，圖中尺寸以cm計。縱橋向帶木的截面特性為：其截面特性為：內(nèi)力計算單位：力(默認(rèn)),力矩(默認(rèn))- 桿端 1 桿端 2 - - 單元碼 軸力 剪力 彎矩 軸力 剪力 彎矩- 1 0.00000000 18689

14、.1732 -0.00000000 0.00000000 18689.1732 2803.37598 2 0.00000000 5489.17322 2803.37598 0.00000000 5489.17322 4450.12795 3 0.00000000 -7710.82677 2550.12795 0.00000000 -7710.82677 2136.87992 4 0.00000000 -20910.8267 2136.87992 0.00000000 -20910.8267 -999.744094 5 0.00000000 20910.8267 -999.744094 0.00

15、000000 20910.8267 2136.87992 6 0.00000000 7710.82677 2136.87992 0.00000000 7710.82677 2550.12795 7 0.00000000 -5489.17322 4450.12795 0.00000000 -5489.17322 2803.37598 8 0.00000000 -18689.1732 2803.37598 0.00000000 -18689.1732 0.00000000電算結(jié)果為：Mmax=2.55KNm，Vmax=20.91KN，fmax/L=3.708mm/1200mm=1/324w=11Mpa，滿足要求 6、預(yù)拱度計算(1)預(yù)拱度設(shè)置考慮以下因素a、卸架后上部構(gòu)造本身及活載所產(chǎn)生的豎向撓度