變截面箱梁支架計(jì)算書(shū)匯總

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一、計(jì)算依據(jù)及規(guī)范⑴《徐明高速公路第13合同段工程施工圖設(shè)計(jì)》⑵《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/TF50—2011）⑶《建筑施工鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ128-2010）⑷《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTGF80/1-2004）⑸《鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)范》（JGJ18-2003）⑹《公路工程安全施工技術(shù)規(guī)程》（JTJ076-95）⑺《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ50204-92）⑻《全球定位系統(tǒng)（GPS）測(cè)量規(guī)范》（GB/T18314-2001）=9\*GB2⑼《國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》（GB12898-91）=10\*GB2⑽《路橋施工計(jì)算手冊(cè)》

二、結(jié)構(gòu)計(jì)算1、結(jié)構(gòu)斷面圖=1\*GB2⑴跨中及邊墩頂箱梁斷面圖=2\*GB2⑵碗扣支架縱向跨度60cm與90cm交界處箱梁斷面圖=3\*GB2⑶中墩頂箱梁斷面圖2、豎向荷載計(jì)算橋梁斷面為單箱單室大箱梁，支架承受的豎向荷載可分為三個(gè)部位：翼板部位，腹板部位，箱式部位。各部位豎向荷載見(jiàn)下表：注：表中腹板及箱室—=1\*GB2⑴、=2\*GB2⑵、=3\*GB2⑶對(duì)應(yīng)箱梁結(jié)構(gòu)斷面圖—=1\*GB2⑴、=2\*GB2⑵、=3\*GB2⑶。3、底模面板計(jì)算（確定縱向方木間距）竹膠板的容許彎曲應(yīng)力[]=50MPa，彈性模E=6.5×103MPa（竹膠合板模板JGT156-2004），箱梁底模面板使用厚度h=15mm竹膠板，底模面板按100cm寬計(jì)算。100cm寬竹膠板的抗彎模量：W==37.5cm3100cm寬竹膠板的慣性矩：I==28.1cm4設(shè)底模面板下的縱向方木凈距為L(zhǎng)按強(qiáng)度計(jì)算：[]W≥→L≤按剛度計(jì)算：→L≤計(jì)算結(jié)果如下表：竹膠板底?？v向方木容許凈距計(jì)算取縱向方木最小凈距值20cm，即縱向方木容許凈距為L(zhǎng)=20cm。施工時(shí)腹板取縱向方木凈距15cm，即縱向方木間距為25cm布設(shè)；翼板及箱室底板取縱向方木凈距20cm，即縱向方木間距為30cm布設(shè)。4、縱向方木跨度計(jì)算（確定橫向方木間距）方木使用東北落葉松，順紋容許彎應(yīng)力[]=14.5MPa，彈性模量E=11×103MPa（公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范JTJ025-1986），縱向方木高度h=10cm，寬度為10cm，有效寬度b=9cm。抗彎模量：W==150cm3慣性矩：I==750cm4縱向方木間距為30cm，方木縱向跨距L計(jì)算如下：按強(qiáng)度計(jì)算：[]W≥→L≤按剛度計(jì)算：→L≤計(jì)算結(jié)果如下表：縱向方木容許跨距計(jì)算碗扣支架縱向容許間距在中墩頂處最小，為89cm。施工中豎桿布置間距以中間兩個(gè)墩位0號(hào)截面兩側(cè)16.5米內(nèi)為60cm，其它按90cm分布。5、按均布荷載計(jì)算橫向方木跨度（確定碗扣支架橫橋向間距）方木使用東北落葉松，順紋容許彎應(yīng)力[]=14.5MPa，彈性模量E=11×103MPa（公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范JTJ025-1986），橫向方木高度h=15cm，寬度為10cm，有效寬度b=9cm?？箯澞Ａ浚篧==337.5cm3慣性矩：I==2531.3cm4碗扣支架縱橋向布置間距以中間兩個(gè)墩位0號(hào)截面兩側(cè)16.5米內(nèi)為60cm，其它按90cm分布，方木橫向跨距L計(jì)算如下：按強(qiáng)度計(jì)算：[]W≥→L≤按剛度計(jì)算：→L≤計(jì)算結(jié)果如下表：=1\*GB2⑴橫向方木容許跨距計(jì)算（橫向方木間距60cm）=2\*GB2⑵橫向方木容許跨距計(jì)算（橫向方木間距90cm）橫向方木最小容許跨距93cm，施工取橫向方木最大跨距90cm，即支架橫橋向間距為90cm。6、碗扣支架立桿布置及縱向方木受力驗(yàn)算=1\*GB2⑴縱向方木跨度90cm,驗(yàn)算其受力最大箱梁截面（60cm與90cm交界處）：支架立桿布置如下圖所示，驗(yàn)算縱向方木最大彎矩、最大彎曲應(yīng)力、縱向方木撓度、最大剪力、最大剪應(yīng)力、最大支點(diǎn)反力。方木使用東北落葉松，查資料得：順紋容許彎應(yīng)力[]=14.5MPa，順紋彎曲剪應(yīng)力[]=2.3MPa，10×10cm方木的有效寬度取9cm，其抗彎模量W=150cm3，截面慣性矩I=750cm4。方木縱向跨度90cm，方木的容許撓度[△90]=2.25mm。強(qiáng)度荷載計(jì)算結(jié)果為：最大彎矩位于腹板處，彎矩M=1.55kN．m，最大彎曲應(yīng)力=10.3MPa≤[]=14.5MPa；90cm間距的最大撓度△=1.01mm≤[△90]=2.25mm；最大剪力位于腹板部位，剪力Q=8.64kN，剪應(yīng)力=0.86MPa≤[]=2.3MPa，方木最大支點(diǎn)反力P=17.3kN?？v向方木的強(qiáng)度計(jì)算組合荷載產(chǎn)生的撓度能滿(mǎn)足剛度要求，剛度驗(yàn)算組合荷載比強(qiáng)度計(jì)算組合荷載小，不必再算。=2\*GB2⑵縱向方木跨度60cm,驗(yàn)算其受力最大箱梁截面（中墩頂）：支架立桿布置如下圖所示，驗(yàn)算縱向方木最大彎矩、最大彎曲應(yīng)力、縱向方木撓度、最大剪力、最大剪應(yīng)力、最大支點(diǎn)反力。方木使用東北落葉松，查資料得：順紋容許彎應(yīng)力[]=14.5MPa，順紋彎曲剪應(yīng)力[]=2.3MPa，10×10cm方木的有效寬度取9cm，其抗彎模量W=150cm3，截面慣性矩I=750cm4。方木縱向跨度60cm，方木的容許撓度[△60]=1.5mm。強(qiáng)度荷載計(jì)算結(jié)果為：最大彎矩位于腹板處，彎矩M=1.01kN．m，最大彎曲應(yīng)力=6.72MPa≤[]=14.5MPa；90cm間距的最大撓度△=1.48mm≤[△60]=1.5mm；最大剪力位于腹板部位，剪力Q=8.4kN，剪應(yīng)力=0.84MPa≤[]=2.3MPa，方木最大支點(diǎn)反力P=16.8kN?？v向方木的強(qiáng)度計(jì)算組合荷載產(chǎn)生的撓度能滿(mǎn)足剛度要求，剛度驗(yàn)算組合荷載比強(qiáng)度計(jì)算組合荷載小，不必再算。7、橫向方木受力驗(yàn)算縱向方木間距為30cm，縱向方木最大支點(diǎn)反力P=17.3kN。橫向方木的截面尺寸為10×15cm。方木橫梁承受縱向方木的集中荷載，計(jì)算方木橫梁上的最大彎矩、最大彎曲應(yīng)力、最大撓度、最大剪力、最大剪應(yīng)力、鋼管立桿的反力。荷載分布如下圖所示：橫梁方木使用10×15cm東北落葉松，順紋容許彎應(yīng)力[]=14.5MPa，順紋彎曲剪應(yīng)力[]=2.3MPa，其抗彎模量W=337.5cm3，截面慣性矩I=2531.3cm4。方木的容許撓度[△90]=2.25mm。強(qiáng)度荷載計(jì)算結(jié)果為：最大彎矩M=-4.453kN．m，最大彎曲應(yīng)力=13.2MPa≤[]=14.5MPa；撓度△=0.78mm≤[△60]=1.5mm；最大剪力Q=22.25kN，剪應(yīng)力=1.48MPa≤[]=2.3MPa，橫梁方木最大支點(diǎn)反力P=31.1kN。8、碗扣支架鋼管容許承載力碗扣式鋼管支架，橫桿間距90cm，鋼管壁厚為=2.2mm，截面積A=3.16cm2，回轉(zhuǎn)半徑=1.62cm，容許應(yīng)力[]=140MPa。壓桿長(zhǎng)細(xì)比=74.1折減系數(shù)查表得：=0.765鋼管的容許壓力[P]=[]A=0.765×140（MPa）×3.16cm2=33.8kN≥P=31.1kN能滿(mǎn)足受力要求。9、貝雷梁內(nèi)力計(jì)算9.1計(jì)算參數(shù)1、312貝雷片：加強(qiáng)型（1）彎曲應(yīng)力：[δw]=245Mpa。（2）最大彎矩：[M]=788.2KN?M（3）最大剪力：Q=245KN（4）抵彎矩：[W]=7699.1cm3（5）慣性矩：[I]=.4cm4（6）彈性模量：[E]=2.1×105Mpa2、型鋼：Q235（1）彎曲應(yīng)力：[δw]=215Mpa（2）彈性模量：[E]=2.1×105Mpa3、計(jì)算荷載：（1）模板支架重量：腹板、橫墻1KN/m2，其他0.5KN/m2（2）新澆鋼筋混凝土容重：26KN/m3（鋼筋含量>2%）（3）施工人員、材料、機(jī)具荷載：1.5KN/m2（4）混凝土振搗荷載：2.0KN/m2（5）混凝土振搗時(shí)產(chǎn)生的沖擊荷載q5=2kN/m2根據(jù)《路橋施工計(jì)算手冊(cè)》，驗(yàn)算強(qiáng)度時(shí)，荷載組合為1—5，驗(yàn)算剛度時(shí)，荷載組合為1、2，荷載分項(xiàng)系數(shù)，混凝土自重荷載和模板荷載取1.2，其余荷載取1.4。9.2計(jì)算假定1、貝雷梁與樁頂分配梁及其它構(gòu)件之間焊接或栓接可靠，焊接節(jié)點(diǎn)或栓接節(jié)點(diǎn)處均按剛接點(diǎn)處理；2、貝雷梁片按連續(xù)梁形式計(jì)算，支撐處按實(shí)際約束情況，按照連續(xù)梁約束形式處理；3、鋼管立柱端部焊接可靠，按固結(jié)形式處理。9.3結(jié)構(gòu)檢算9.3.1模型的建立整體模型采用MIDAS/CIVIL程序建立，如圖9-1所示，結(jié)構(gòu)采用空間梁?jiǎn)卧M。貝雷梁與樁頂分配梁采用剛性連接，樁頂支撐處按實(shí)際約束情況處理。圖9-1整體模型圖9.3.2貝雷梁荷載集度計(jì)算橋梁斷面為單箱單室大箱梁，支架承受的豎向荷載可分為三個(gè)部位：翼板部位，腹板部位，箱式部位。各部位豎向荷載見(jiàn)下表序號(hào)荷載名稱(chēng)翼板腹板(1)箱室(1)腹板(2)箱室(2)腹板(3)箱室(3)備注1模板0.50.510.510.51包含箱室內(nèi)模板支架等2新澆鋼筋砼t=0.35t=1.94t=0.58t=2.25t=0.64t=3.43t=0.88t-混凝土厚度(m)8.7548.3814.5056.2516.1085.7522.00鋼筋混凝土容重取25KN/m33人員、料具1.51.51.51.51.51.51.5單位：kN/m24傾倒砼沖擊22222225振搗砼22222229.3.3貝雷梁檢算貝雷梁按極限承載能力驗(yàn)算采用材料的容許應(yīng)力按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017—2003第3.4.1條進(jìn)行取值。按照《路橋施工計(jì)算手冊(cè)》，進(jìn)行貝雷梁承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力組合，進(jìn)行抗彎、抗剪及撓度驗(yàn)算。承載能力極限狀態(tài)最不利組合下驗(yàn)算結(jié)果如下圖所示。圖9-2貝雷梁彎矩圖圖9-3貝雷梁剪力圖由上圖計(jì)算結(jié)果可以看出，跨中支點(diǎn)處，貝雷出現(xiàn)梁彎矩和剪力最大值。最大彎距319.8kN·m≤[M]＝788.2kN最大剪力188.5kN≤[F]=245kN故加強(qiáng)型貝雷桁架梁彎矩和剪力驗(yàn)算滿(mǎn)足要求。主桁最大撓度計(jì)算:撓度驗(yàn)算結(jié)果如下圖所示：圖9-4貝雷梁撓度計(jì)算圖組合內(nèi)力下的最大擾度＝7.66mm＜[f]＝＝＝29mm滿(mǎn)足要求。10、I45工字鋼樁頂承重梁分配梁采用2I45工字鋼，采用端板焊結(jié)在鋼管樁頂部，按設(shè)計(jì)施工圖實(shí)際構(gòu)造建立模型，按照《路橋施工計(jì)算手冊(cè)》，進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力組合，并采用《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ025-86，按容許應(yīng)力法進(jìn)行梁內(nèi)力驗(yàn)算。承載能力極限狀態(tài)最不利組合下應(yīng)力驗(yàn)算結(jié)果如下圖所示。圖10-1樁頂分配梁2I45應(yīng)力圖由圖10-1計(jì)算結(jié)果可以看出，樁頂分配梁2I45組合應(yīng)力值最大值128.7Mpa≤[σw]＝215MPa符合要求。撓度驗(yàn)算結(jié)果如下圖所示：圖10-2樁頂分配梁2I45撓度計(jì)算圖樁頂分配梁2I45組合內(nèi)力下的最大擾度＝5.76mm＜[]＝＝＝9mm，滿(mǎn)足要求。11、Ф630mm鋼管樁承載力計(jì)算1、樁頂反力計(jì)算由模型提取樁頂支撐反力軸力，如下圖所示。圖11-1樁頂支撐反力軸力圖如上圖所示，樁頂最大反力為：Pmax=921+969+921+969=3780kN。單樁承載力Rmax=Pmax÷8=472.5KN2、鋼管樁容許承載力(震動(dòng)沉樁)：P式中：U—周長(zhǎng)u=1.98m（Ф630mm）；A—樁的截面積，A=0.01m2Li—樁在局部沖刷線以下各土層厚度；Ti—側(cè)磨阻力,與Li對(duì)應(yīng)的各土層與樁壁的極限摩阻力，單位：KPa，見(jiàn)《路橋施工計(jì)算手冊(cè)》P393頁(yè)表11-58；σR—樁尖承載力σR=1600KPaαi、α—分別為震動(dòng)沉樁對(duì)各土層樁周摩阻力和樁底承壓力的影響系數(shù)，按《路橋施工計(jì)算手冊(cè)》P393頁(yè)表11-59采用；式中地質(zhì)數(shù)據(jù)從工程地質(zhì)勘查報(bào)告查得，且取相同跨徑箱梁區(qū)域內(nèi)最不利地質(zhì)情況，計(jì)算如下：P=(ULTP)/2=(1.98×（1×2.5×35+1×3.5×30+1×6.0×40）+1×0.01×1600)/2=444.0KN另根據(jù)《路橋施工計(jì)算手冊(cè)》P391對(duì)單樁容許承載力規(guī)定：“當(dāng)荷載組合Ⅱ或組合Ⅲ或組合Ⅳ或組合Ⅴ作用時(shí)，容許承載力可提高25%”，所以最終單樁容許承載力：【P】=444.0×1.25=555.0KN＞Rmax=472.5KN，滿(mǎn)足要求。12、Ф600mm鋼管立柱計(jì)算1、樁身承載力計(jì)算提取整體計(jì)算模型，進(jìn)行樁身承載力驗(yàn)算。按最不利的底部固結(jié)頂部自由方式模擬邊界條件建立模型，按照《路橋施工計(jì)算手冊(cè)》，進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力組合，并采用《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ025-86，按容許應(yīng)力法進(jìn)行梁內(nèi)力驗(yàn)算。承載能力極限狀態(tài)最不利組合下應(yīng)力驗(yàn)算結(jié)果如下圖所示。圖12-1樁身最不利組合下應(yīng)力圖由上