京滬高速鐵路某連續(xù)梁支架計(jì)算書

1、 中 國 橋 梁 網(wǎng)跨XX港連續(xù)梁支架計(jì)算書1、工程概況XX高速鐵路在DK1204+627處跨越XX港，線路與XX港斜交，斜交角度為43°，橋跨布置為40+72+40m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁。橋梁結(jié)構(gòu)型式為：現(xiàn)澆連續(xù)梁箱梁構(gòu)造形式為單箱單室、變高度、變截面預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁。箱梁橋面寬12m，底板寬6.7m，頂板厚40cm；腹板厚分別為48cm、60cm、90cm，按折線變化；底板厚40100cm，按圓曲線變化。中支點(diǎn)截面中心梁高6.2m，跨中2m直線段及邊跨5.75m直線段截面中心梁高3.6m，梁底按R=217.117m圓曲線變化。全聯(lián)在端支點(diǎn)、中支點(diǎn)及中跨跨中處設(shè)橫隔板，橫隔板設(shè)有過

2、人孔，中支點(diǎn)橫隔板厚2.4m，端支點(diǎn)橫隔板厚1.15m，中跨跨中橫隔板厚0.8m。箱梁兩側(cè)腹板與頂?shù)装逑嘟惶幘捎脠A弧倒角過渡。箱梁橫斷面示意圖（215#、216#墩）箱梁橫斷面示意圖（跨中）整聯(lián)箱梁設(shè)計(jì)共分五個(gè)階段進(jìn)行施工，即2個(gè)階段一（長度為35m）、1個(gè)階段二（長度為37m）、2個(gè)階段三 （長度為23.25m）。具體圖示如下：階段三 階段一 階段二 階段一 階段三各階段的施工順序?yàn)椋合仁┕るA段一，階段一張拉壓漿完成后，進(jìn)行階段二砼的施工，階段二張拉壓漿完成后，進(jìn)行階段三砼的施工。2、支架設(shè)計(jì)依據(jù)2.1、基礎(chǔ)資料（1）施工圖及設(shè)計(jì)文件2.2、主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(1)建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)

3、范；(2)建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范（JGJ1302001）。2.3、主要參考工具書（1）實(shí)用土木工程手冊(cè)（第三版），楊文淵編，人民交通出版社出版；（2）基礎(chǔ)工程施工手冊(cè)，基礎(chǔ)工程施工手冊(cè)編寫組編著，中國計(jì)劃出版社出版；3、支架設(shè)計(jì)原則（1）安全可靠，操作方便；（2）因地制宜，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。4、支架結(jié)構(gòu)布置型式本連續(xù)梁采用滿堂碗扣式鋼管腳手架現(xiàn)澆施工，支架結(jié)構(gòu)主要由：模板系統(tǒng)，縱、橫向分配梁、滿堂支架支撐、支架基礎(chǔ)幾部分組成，結(jié)構(gòu)見附后的支架平面布置圖、支架立面布置圖、支架橫截面布置圖。4.1、模板面板采用厚15mm的優(yōu)質(zhì)竹膠板；背肋采用10cm×10cm方木（平放），間距腹板

4、下15cm（滿鋪），底板下20cm；支承橫楞采用15cm×15cm工字鋼，間距同支架縱距。4.2、支架立桿、橫桿采用48碗扣式鋼管腳手架。立桿橫截面布置方式為：兩邊腹板下布置5根，間距0.3m，兩側(cè)翼板下各布置3根，間距0.60.9m，中部布置7根,間距0.6m。立桿縱向布置為：翼板下為1.2m，一階段腹板下為0.3m，其余為0.6m。水平桿步距：腹板下為0.6m，其余為1.2m，支架頂部根據(jù)需要可以加密至0.6m?？烧{(diào)底座KTZ-45，可調(diào)范圍300mm；可調(diào)托座KTC-45，可調(diào)范圍300mm。另外橫向每8排立桿設(shè)置一道剪刀撐，縱向設(shè)置7道剪刀撐，與地面夾角為4560°

5、，采用48×3.5mm扣件式腳手架鋼管。5、支架設(shè)計(jì)計(jì)算過程5.1、荷載分析5.1.1、恒載該支架所受的恒載包括所澆注的連續(xù)梁自重、模板自重和支架自重。各種荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：(1)、支撐架模板自重標(biāo)準(zhǔn)值：模板及支承小楞均布荷載Q1=2.5kN/m2；(2)、連續(xù)梁鋼筋混凝土：Q2=26KN/m3。5.1.2、活載支架所受的活荷載包括施工荷載、風(fēng)荷載和溫度荷載。（1） 振搗及施工荷載施工人員及設(shè)備荷載值按均布活荷載Q3=1KN/m2；振搗混凝土產(chǎn)生的荷載為Q4=2kN/m2。(2) 風(fēng)荷載和溫度荷載。 本方案未考慮風(fēng)荷載和溫度荷載5.2、腳手架整體穩(wěn)定性驗(yàn)算5.2.1、單肢立桿軸向力計(jì)算公

6、式N=1.2Q+1.4（Q+Q）·Lx·Ly+1.2Q2V式中： 支撐架模板自重標(biāo)準(zhǔn)值； 2 新澆砼及鋼筋自重標(biāo)準(zhǔn)值； 3 施工人員及設(shè)備荷載標(biāo)準(zhǔn)值； 4 振搗砼產(chǎn)生的荷載； Lx 、Ly單肢立桿縱向及橫向間距（m）； V Lx 、 Ly段的混凝土體積（m3）。5.2.2、單肢立桿軸向力計(jì)算公式只計(jì)算同等支架布置截面最厚的、斷面，斷面布置見下圖：（1）斷面本截面梁高按照6.2m,頂板厚度0.4m，底板厚度1.0m。橫桿步距為1.2m，翼板支架縱距1.2m，其余為0.3m，翼板支架橫距為0.9m，腹板為0.3m，底板為0.6m。按照5.2.1公式列表計(jì)算得：參數(shù)部位Q1（kN

7、/m2）Q2 （kN/m3）Q（kN/m2）Q（kN/m2）Lx（m）Ly（m）V（m3）N（kN）翼板2.5 26 121.20.90.54924.9腹板2.5 26 120.30.30.55818.06底板2.5 26 120.60.60.50418.3（2）IIII斷面本截面梁高按照4.05m,頂板厚度0.4m，底板厚度0.6m。橫桿步距為1.2m，翼板支架縱距1.2m，其余為0.6m，翼板支架橫距為0.9m，腹板為0.3m，底板為0.6m。按照5.2.1公式列表計(jì)算得：參數(shù)部位Q1（kN/m2）Q2 （kN/m3）Q（kN/m2）Q（kN/m2）Lx（m）Ly（m）V（m3）N（kN）

8、翼板2.5 26 121.20.90.54924.9腹板2.5 26 120.60.30.72924.0底板2.5 26 120.60.60.3613.85.2.3、單肢立桿承載力計(jì)算單肢立桿穩(wěn)定性按下式計(jì)算：NA f式中：A 立桿橫截面積,0.0004893 m2； 軸心受壓桿件穩(wěn)定系數(shù)，按細(xì)長比值查建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范附錄C； f 鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，235A鋼材抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值205MPa。其中: =k.h/ii截面回轉(zhuǎn)半徑，查建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范附錄B得0.0158mk計(jì)算長度附加系數(shù)，其值取1.155。 考慮腳手架整體穩(wěn)定因素的單桿計(jì)算長度系數(shù)，查表得1

9、.7； h立桿步距，為1.2m=1.155×1.7×1.2÷0.0158=149根據(jù)=149，查建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范附錄C得值為0.312。因此力桿容許軸力為：A f=0.312×0.0004893×205000=31.3(KN)NA f， 立桿穩(wěn)定性滿足要求。5.3、支架基礎(chǔ)承載力計(jì)算5.3.1、支架基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)本連續(xù)梁支架采用鋼管立柱支承，支撐體系由下至上為:0.30m混凝土靜壓樁基礎(chǔ)，C30鋼筋混凝土承臺(tái)，720×10mm鋼管立柱，雙拼I56b型鋼橫梁，I45b型鋼縱梁，I14工字鋼橫向分配梁。橫斷面見下圖：每橫斷面布置

10、三個(gè)承臺(tái)，每個(gè)承臺(tái)設(shè)置2根樁,單樁極限承載力為550KN，施工過程中下壓力滿足要求且靜壓5分鐘樁不再下沉后方能終止該樁壓注。樁頂伸入承臺(tái)40cm（鋼筋20cm,樁身20cm），承臺(tái)頂預(yù)埋一塊90cm×90cm×1cm鋼板，鋼板中部挖50cm圓孔，鋼板上焊接16錨筋。每個(gè)承臺(tái)各設(shè)置一根720鋼管立柱，立柱焊于承臺(tái)頂預(yù)埋鋼板上，單個(gè)承臺(tái)立柱間橫向設(shè)置20#槽鋼聯(lián)系梁。在立柱頂放置雙拼I56b型鋼橫梁，要求兩者間焊接牢固；縱梁上鋪I45b型鋼縱梁；縱梁一般地段斷面布置8列，兩側(cè)翼板下各1列，兩側(cè)腹板下各1列，底板下兩列，縱梁與橫梁相交的節(jié)點(diǎn)需要點(diǎn)焊；縱梁上橫鋪I14工字鋼，用于支

11、承支架，間距同支架縱距。經(jīng)查表、計(jì)算，支架所需的其它構(gòu)件力學(xué)性能見下表：材料名稱截面實(shí)量尺寸彈性模量E慣性矩I截面抵抗矩W材料許用應(yīng)力備注I14工字鋼210GPa712cm4101.7cm3205MPaI45b型鋼210GPa33759cm41500.4cm3205MPaI56b工字鋼210GPa48556cm41942.2cm3205MPa5.3.2、支架基礎(chǔ)各部位承載力計(jì)算（1）橫向I14工字鋼橫向分配梁橫向分配梁支點(diǎn)為I45b型鋼縱梁，其結(jié)構(gòu)如下圖：所以，腹板下橫向I14工字鋼能承載上部荷載。所以，底板下橫向I14工字鋼能承載上部荷載。(2)、I45b型鋼縱梁檢算、翼板下縱梁翼板下設(shè)置1

12、列縱梁，荷載按1.4混凝土重量計(jì)算，按最大跨度4.75m段計(jì)算，翼板混凝土量2.32m3/m。q=1.4×2.32×26=84.4KN/mMmax=ql2/8=84.4×4.752/8=238(KN.m)=M Mmax/W=238KN.m÷（4×387.2）cm3=154MPa=205MPa縱梁強(qiáng)度滿足要求。f=5ql4/(384EI)= 5×84.4KN/m×4.754m4/(384×210GPa×4×5808.3cm4)=11.47mmf=L/4004750/40011.87mm縱梁撓度滿足

13、要求。、腹板下縱梁腹板下設(shè)置2列縱梁，間距1.2m，荷載按1.4混凝土重量計(jì)算，其中跨度3.5m段：截面最厚5.9m，腹板厚0.9m，還承載0.3m寬的底板（底板厚0.92m，頂板厚0.4m，因位于倒角處，底板、頂板共增厚0.3m）。q=1.4×（5.9×0.9（0.920.40.3）×0.3）×26=211KN/mMmax=ql2/8=211×3.52/8=323(KN.m)=M Mmax/W=323KN.m÷（1500.4×2）cm3=108MPa=205MPa縱梁強(qiáng)度滿足要求。f=5ql4/(384EI)= 5

14、5;211KN/m×3.54m4/(384×210GPa×（2×33759）cm4)=2.9mmf=L/4003500/4008.75mm縱梁撓度滿足要求。其中跨度4m段：截面最厚5.4m，腹板厚0.9m，還承載0.3m寬的底板（底板厚0.81m，頂板厚0.4m，因位于倒角處，底板、頂板共增厚0.3m）。q=1.4×（5.4×0.9（0.810.40.3）×0.3）×26=193.4KN/mMmax=ql2/8=193.4×4.02/8=387(KN.m)=M Mmax/W=387KN.m÷（1

15、500.4×2）cm3=129MPa=205MPa縱梁強(qiáng)度滿足要求。f=5ql4/(384EI)= 5×193.4KN/m×4.04m4/(384×210GPa×（2×33759）cm4)=4.6mmf=L/4004000/40010mm縱梁撓度滿足要求。其中跨度4.5m段：截面最厚4.9m，腹板厚0.9m，還承載0.3m寬的底板（底板厚0.69m，頂板厚0.4m，因位于倒角處，底板、頂板共增厚0.3m）。q=1.4×（4.9×0.9（0.690.40.3）×0.3）×26=175.7KN/mM

16、max=ql2/8=175.7×4.52/8=445(KN.m)=M Mmax/W=445KN.m÷（1500.4×2）cm3=148MPa=205MPa縱梁強(qiáng)度滿足要求。f=5ql4/(384EI)= 5×175.7KN/m×4.54m4/(384×210GPa×（2×33759）cm4)=6.6mmf=L/4004500/40011.25mm縱梁撓度滿足要求。、中間縱梁底板下設(shè)置2列縱梁，間距1.6m，荷載按1.4混凝土重量計(jì)算，其中跨度3.5m段：底板最厚0.92m，寬4.8m，頂板厚0.4m。q=1.4&#

17、215;（0.920.4）×4.8）×26=230KN/mMmax=ql2/8=230×3.52/8=352(KN.m)=M Mmax/W=352KN.m÷（1500.4×2）cm3=117MPa=205MPa縱梁強(qiáng)度滿足要求。f=5ql4/(384EI)= 5×230KN/m×3.54m4/(384×210GPa×（2×33759）cm4)=3.2mmf=L/4003500/4008.75mm縱梁撓度滿足要求。其中跨度4m段：底板最厚0.81m，寬4.8m，頂板厚0.4m。q=1.4×

18、;（0.810.4）×4.8）×26=211.4KN/mMmax=ql2/8=211.4×4.02/8=423(KN.m)=M Mmax/W=423KN.m÷（1500.4×2）cm3=141MPa=205MPa縱梁強(qiáng)度滿足要求。f=5ql4/(384EI)= 5×193.4KN/m×4.04m4/(384×210GPa×（2×33759）cm4)=5.0mmf=L/4004000/40010mm縱梁撓度滿足要求。其中跨度4.5m段：底板最厚0.69m，寬4.8m，頂板厚0.4m。q=1.4&#

19、215;（0.690.4）×4.8）×26=190.4KN/mMmax=ql2/8=190.4×4.52/8=482(KN.m)=M Mmax/W=482KN.m÷（1500.4×2）cm3=161MPa=205MP縱梁強(qiáng)度滿足要求。f=5ql4/(384EI)= 5×175.7KN/m×4.54m4/(384×210GPa×（2×33759）cm4)=7.15mmf=L/4004500/40011.25mm縱梁撓度滿足要求。(3)、雙拼I56b型鋼橫梁檢算荷載按1.4混凝土重量計(jì)算。其中跨度為

20、1.65m3.5m段：截面最厚5.9m，腹板厚0.9m，底板厚0.92m，頂板厚0.4m。S砼6.7×（0.920.4）（5.90.920.4）×0.9×20.9×0.30.6×0.3 17.538m2P=1.4×17.538×26×（1.651.75）=2171KN其中跨度為3.5m4.0m段：截面最厚5.41m，腹板厚0.9m，底板厚0.82m，頂板厚0.4m。S砼6.7×（0.820.4）（5.410.820.4）×0.9×20.9×0.30.6×0.3 16

21、.17m2P=1.4×16.17×26×（1.752.0）=2207KN其中跨度為4.0m4.5m段：截面最厚4.93m，腹板厚0.9m，底板厚0.71m，頂板厚0.4m。S砼6.7×（0.710.4）（4.930.710.4）×0.9×20.9×0.30.6×0.3 14.76m2P=1.4×14.76×26×（2.02.25）=2284KN其中跨度為4.5m段：截面最厚4.47m，腹板厚0.6m，底板厚0.6m，頂板厚0.4m。S砼6.7×（0.60.4）（4.470.6

22、0.4）×0.6×20.9×0.30.6×0.3 11.31m2P=1.4×11.31×26×（2.252.25）=1853KN所以，其中跨度為4.0m4.5m段最重，P=2284KN雙拼I56b工字鋼橫梁3.9m跨度范圍內(nèi)承受荷載為1142KN.受力分析如下：M1=Pab/L425.5×0.8×3.1/3.9270.6(KN.m)M2=Pab/L391×2.4×1.5/3.9361(KN.m)Mmax= M2M1×1.5/3.1492(KN.m)=Mmax/W=492KN.

23、m÷（2446.5×2）cm3=101MPa=205MPa橫梁強(qiáng)度滿足要求。f=Pc（2ca）l24c2l2c3ac2a3）/(6EIl)= 391×1.5（2×1.50.8）3.924×1.52×3.92×1.530.8×1.520.83）/(6×210GPa（2×33759）cm4×3.9)=2.4mmf=L/4003500/4009.75mm橫梁撓度滿足要求。(4)、鋼管立柱檢算鋼管立柱的直徑為720mm，壁厚為10mm，每排布置3根立柱，荷載按1.4混凝土重量計(jì)算。其中跨度為4.0m4.5m段最重。立柱受力分析簡圖如下：N1為翼板荷載，N2為底、腹、頂板荷載N11.4×2.32×26×4.25/489.25KNN22284/6380.7KN邊立柱受力N邊380.7×289.25×2940.0KN中立柱受力N中380.7×2761.4KN鋼管面積