現(xiàn)澆箱梁跨亭路施工門洞計算

現(xiàn)澆箱梁跨亭路施工門洞計算一、跨亭路路支架布置形式本標段現(xiàn)澆箱梁在第四聯(lián)跨越亭路，亭路現(xiàn)有車道為機非混行車道，施609I50鋼管腳手架〔3.0mm，在跨現(xiàn)有亭路位置設(shè)左右各設(shè)5.21cmI36bI50b的縱向工字鋼，工字鋼上布設(shè)碗扣架，，碗扣架在工字鋼上橫橋向腹板下承受60cm90cm1.260cm，90cm碗扣架上托布設(shè)具體布設(shè)如下圖。1、支架順橋向立桿間距布置為：30m：0.3×12+0.6×14+0.9×20=30m42m：0.3×4+0.6×12+0.9×28+0.6×12+0.3×4=42m2、支架橫橋向立桿間距布置為：0.9×4+0.6×6+0.9×8+0.6×8+0.9×8+0.6×6+0.9×6+0.6×6+0.9×4=42.6m3、水平桿步距1.2m，在中腹板處加密為60cm。立桿、橫桿承載性能

立桿〔m〕

橫桿〔KN〕

允許均布荷載〔KN〕0.6400.94.5121.230123.571.8251.52.54.52.4201.82.032.4201.82.03二、荷載計算永久荷載的分項系數(shù)取1.2，可變荷載的分項系數(shù)取1.4.模板，支架和拱架設(shè)計計算的荷載組合模板構(gòu)造名稱拱等

計算強度用 計算剛度用〔4〕+〔7〕+〔8〕〔7〕+〔8〕模板、支架自重澆筑砼、鋼筋、預(yù)應(yīng)力筋等的重力，施工人員及施工設(shè)備、施工材料等荷載振搗砼產(chǎn)生的振動荷載澆筑砼對模板的側(cè)壓力砼入模時產(chǎn)生的水平方向和沖擊荷載設(shè)于水中的支架所承受的水流壓力、波浪力等荷載。其它可能產(chǎn)生的荷載1算。從圖上可計算出該斷面箱梁腹板處最大面積荷載為，一般底板處荷載為，翼板處荷載為。2q=2.5KN/m223q=2.0KN/m234q=2.0KN/m245、模板荷載：內(nèi)?！舶ㄖ渭堋硄=1.2KN/m25-1

=1.2KN/m25-2底模〔包括縱橫方木〕q=0.8KN/m25-3〔9-5=4m〕6、q=4×3.84×10/1000/0.9×0.6=0.29KN/m26三、碗扣支架體系受力計算1、計算斷面邊側(cè)腹板位置，最大分布力為：Q=〔q1-2+q5-1+q5-2+q5-3+q6〕×1.2+〔q2+q3+q4〕×1.4=〔23.7+1.2+1.2+0.8+0.29〕×1.2+〔2.5+2.0+2.0〕×1.4=41.728KN/m2單根立桿計算1.2m〔橫橋向在前〕單根立桿受力為：N=0.6×0.9×41.728=22.53KN＜【N】=30KN;支架立桿穩(wěn)定性驗算此，可以軸心受壓的單根立桿作為代表進展驗算。48mm。壁厚3.5mm3mmA3205N/mm2。A=4.24×102mm，I=10.78×104mm4,回轉(zhuǎn)半徑i=15.95mm，驗算位置橫桿步距1.2m，驗算位置處長細比：λ=120/1.595=75.24＜[λ]=150，取λ=80查表得：跨中中腹板處軸心受壓縱向彎曲系數(shù)=0.715=205Mpa驗算部位邊腹板處[N]=0.715×424×205=62147.8N=62.15KNN=25.954KN〔見前受力驗算〕：22.53KN=N≤[N]=62.15KN穩(wěn)定性系數(shù)：跨中側(cè)腹板處：n=[N]/N=62.15/22.53=2.76＞1.3結(jié)論：支架立桿的穩(wěn)定性滿足要求。模板驗算0.30.3圍內(nèi)的線荷載〔涂塑板質(zhì)量較輕可不計，應(yīng)為砼重量應(yīng)取砼自重、模板自重、人機荷載及傾倒、振搗砼產(chǎn)生的荷載，計算公式如下Q1=〔q1-2+q5-1+q5-2+q5-3〕×1.2+〔q2+q3+q4〕×1.4=41.38總荷載為12.414KN/mMmax=ql2/8=12.414×0.32/8=0.14KNm應(yīng)力驗算σ=Mmax／Wx=0.14×1000/(0.3×0.0152)/6=12.44MPa<20MPa撓度驗算δ=ql4/128EI=1.04<2mm橫向水平方木承載力計算60cm。作用在方木上的均布荷載為：q=41.728×0.6/3=8.35kN/m承受10×9cm方木，所以：凈截面抵抗矩W=bh2/6=10×81/6=166.7cm3;毛截面慣性矩I=bh3/12=10×729/12=607.5cm4;依據(jù)路橋施工計算手冊：σ=qL2/10w=8.35×103×0.92/10/1.667×10-4=4.06MPa＜[σ]=12Mpa②抗彎剛度：由矩形簡支梁撓度計算公式得：E=0.09×105Mpa； I=bh3/12=6.08×10-6m4f=qL4/150EI=12.414×103×0.64/(150×6.08×10-6×0.09×1011〕max=0.196mm＜[f]=1.5m〔[f]=L/400結(jié)論：10×9cm縱向方木梁承載力計算〔或10#工字鋼〕115*15cm橫向方木傳遞到縱向方木的線荷載為q=0.9*41.728=37.555KN，最大彎矩為：Mmax=0.1qL4=0.1×37.555×0.9×0.9=3.042kN·m15×10cm截面慣性矩I=bh3/12=10×153/12=2812.5cm4＜[σ=12Mpa強度滿足要求；②抗彎剛度：由矩形簡支梁撓度計算公式得：E=0.09×105Mpa；f=0.677qL4/100EI=0.667×37.555×0.94/(100×1.25×10-5×0.09×1011〕max=1.46mm＜[f]=2.25m〔[f]=L/400結(jié)論：15×10cmW=49cm3;I=245cm4;彈性模量：E=2.11×105MPa＜[σ=205Mpa強度滿足要求；②抗彎剛度：由矩形簡支梁撓度計算公式得：E=2.1×105Mpa； I=2.45×10-6m4f=0.677qL4/100EI=0.667×37.555×0.94/(100×2.45×10-6×2.1×1011〕max=0.32mm＜[f]=2.25m〔[f]=L/400結(jié)論：10#工字鋼布置符合要求。2、計算斷面中腹板受力驗算Q=〔q1-5+q5-1+q5-2+q5-3+q6〕×1.2+〔q2+q3+q4〕×1.4=〔37.6+1.2+1.2+0.8+0.29〕×1.2+〔2.5+2.0+2.0〕×1.4=58.408KN/m2單根立桿計算0.6m〔橫橋向在前〕單根立桿受力為：N=0.6×0.9×58.408=31.54KN＜【N】=40KN;橫向水平方木承載力計算60cm。作用在方木上的均布荷載為：q=58.408×0.6/3=11.68kN/m承受10×9cm方木，所以：凈截面抵抗矩W=bh2/6=10×81/6=166.7cm3;毛截面慣性矩I=bh3/12=10×729/12=607.5cm4;依據(jù)路橋施工計算手冊：①彎曲強度：σ=qL2/10w=11.68×103×0.92/10/1.667×10-4=5.66MPa＜σ]=12Mpa②抗彎剛度：由矩形簡支梁撓度計算公式得：E=0.09×105Mpa； I=bh3/12=6.08×10-6m4f=qL4/150EI=17.42×103×0.64/(150×6.08×10-6×0.09×1011〕max=0.275mm＜[f]=1.5m〔[f]=L/400結(jié)論：10×9cm〔5〕縱向方木梁承載力計算〔10#工字鋼〕90cm3最大彎矩為：Mmax=0.1qL4=0.1×35.045×0.94=2.299kN·m15×10cm截面慣性矩I=bh3/12=10×153/12=2812.5cm4σ=Mmax/w=2.299×103/375×10-6=6.13MPa＜[σ]=12Mpa強度滿足要求；②抗彎剛度：由矩形簡支梁撓度計算公式得：E=0.09×105Mpa；f=0.677qL4/100EI=0.677×35.045×0.94/(100×2.812×10-5×0.09×1011〕max=0.615mm＜[f]=2.25m〔[f]=L/400結(jié)論：15×10cmW=49cm3;I=245cm4;彈性模量：E=2.11×105MPa[σ=205Mpa強度滿足要求；②抗彎剛度：由矩形簡支梁撓度計算公式得：E=2.1×105Mpa； I=2.45×10-6m4f=0.677qL4/100EI=0.677×35.045×0.94/(100×2.45×10-6×2.1×1011〕max=0.302mm＜[f]=2.25m〔[f]=L/400結(jié)論：10#工字鋼布置符合要求。3、計算斷面底板一般斷面處受力驗算Q=〔q1-3+q5-1+q5-2+q5-3+q6〕×1.2+〔q2+q3+q4〕×1.4=〔7.3+1.2+1.2+0.8+0.29〕×1.2+〔2.5+2.0+2.0〕×1.4=22.05KN/m2單根立桿計算0.9m×0.9m，1.2m〔橫橋向在前〕單根立桿受力為：N=0.9×0.9×22.05=17.86KN＜【N】=30KN;橫向水平方木承載力計算90cm。作用在方木上的均布荷載為：q=22.05×0.9/3=6.62kN/m承受10×9cm方木，所以：凈截面抵抗矩W=bh2/6=10×81/6=166.7cm3;毛截面慣性矩I=bh3/12=10×729/12=607.5cm4;依據(jù)路橋施工計算手冊：σ=qL2/10w=6.62×103×0.92/10/1.667×10-4=3.22MPa＜[σ]=12Mpa②抗彎剛度：由矩形簡支梁撓度計算公式得：E=0.09×105Mpa； I=bh3/12=6.08×10-6m4f=qL4/150EI=6.62×103×0.64/(150×6.08×10-6×0.09×1011〕max=0.105mm＜[f]=1.5m〔[f]=L/400結(jié)論：10×9cm縱向方木梁承載力計算〔或10#工字鋼〕大彎矩為：Mmax=0.1qL4=0.1×19.845×0.94=1.302kN·m15×10cm截面慣性矩I=bh3/12=10×153/12=2812.5cm4＜[σ=12Mpa強度滿足要求；②抗彎剛度：由矩形簡支梁撓度計算公式得：E=0.09×105Mpa；f=0.677qL4/100EI=0.677×19.845×0.94/(100×2.812×10-5×0.09×1011〕max=0.348mm＜[f]=2.25m〔[f]=L/400結(jié)論：15×10cmW=49cm3;I=245cm4;彈性模量：E=2.11×105MPa[σ=205Mpa強度滿足要求；②抗彎剛度：由矩形簡支梁撓度計算公式得：E=2.1×105Mpa； I=2.45×10-6m4f=0.677qL4/100EI=0.677×19.845×0.94/(100×2.45×10-6×2.1×1011〕max=0.173mm＜[f]=2.25m〔[f]=L/400結(jié)論：10#工字鋼布置符合要求。4、計算斷面翼板位置處受力驗算Q=〔q1-1+q5-1+q5-2+q5-3+q6〕×1.2+〔q2+q3+q4〕×1.4=〔7.8+1.2+1.2+0.8+0.29〕×1.2+〔2.5+2.0+2.0〕×1.4=22.65KN/m2單根立桿計算1.2m〔橫橋向在前〕單根立桿受力為：N=1.2×0.9×22.65=24.46KN＜【N】=30KN;橫向水平方木承載力計算橫向立桿間距按120cm計，所以，方木計算長度為120cm。作用在方木上的均布荷載為：q=22.65×1.2/3=9.06kN/m承受10×9cm方木，所以：凈截面抵抗矩W=bh2/6=10×81/6=166.7cm3;毛截面慣性矩I=bh3/12=10×729/12=607.5cm4;依據(jù)路橋施工計算手冊：σ=qL2/10w=9.06×103×0.92/10/1.667×10-4=4.4MPaσ]=12Mpa②抗彎剛度：由矩形簡支梁撓度計算公式得：E=0.09×105Mpa； I=bh3/12=6.08×10-6m4f=qL4/150EI=9.06×103×1.24/(150×6.08×10-6×0.09×1011〕max=0.2mm＜[f]=3m〔[f]=L/400結(jié)論：10×9cm縱向方木梁承載力計算〔或10#工字鋼〕大彎矩為：Mmax=0.1qL4=0.1×20.383×0.94=1.377kN·m15×10cm截面慣性矩I=bh3/12=10×153/12=2812.5cm4σ=Mmax/w=2.299×103/375×10-6=6.13MPa＜[σ]=12Mpa強度滿足要求；②抗彎剛度：由矩形簡支梁撓度計算公式得：E=0.09×105Mpa；f=0.677qL4/100EI=0.677×20.383×0.94/(100×2.812×10-5×0.09×1011〕max=0.358mm＜[f]=2.25m〔[f]=L/400結(jié)論：15×10cmW=49cm3;I=245cm4;彈性模量：E=2.11×105MPa＜[σ=205Mpa強度滿足要求；②抗彎剛度：由矩形簡支梁撓度計算公式得：E=2.1×105Mpa； I=2.45×10-6m4f=0.677qL4/100EI=0.677×20.383×0.94/(100×2.45×10-6×2.1×1011〕max=0.176mm＜[f]=2.25m〔[f]=L/400結(jié)論：10#工字鋼布置符合要求。四、跨門洞段受力驗算梁段在跨越既有亭路時，按原有道路設(shè)計為機非混行車道，打算承受鋼支60cm，80cmC305mm鋼板，鋼板上部與600mm的鋼管支墩焊接，支墩上部用8mm鋼板封口，上部布設(shè)I50b扣架一一對應(yīng)，〔一〕I50b1I50b從上圖看，縱向工字鋼為二等跨連續(xù)梁，為簡化計算，將碗扣架傳來的集中為均布荷載，查路橋施工計算手冊：MMmax=0.125ql2X跨中最大彎矩f=0.521×ql4/100EI跨中最大剪力Qmax=0.625ql中支點的最大反力F=1.25ql從上部碗扣架下托傳來的單根立桿壓力為22.53KN,碗扣架縱向立桿間距0.922.53KN/0.9=25.03KN/m。I50b101.46kg/m=1.01KN/m。截面抵抗矩W=1942.2cm3;截面慣性矩I=48556cm4;E=2.1×105MPa=1146.6cm3,i=19.38cm.x xMmax=0.125ql2=0.125×26.04×62=117.18KN·mσ=Mmax/W=117.18×103/1942.2×10-6=60.33Mpa＜145Mpa彎剪應(yīng)力τ=QmaxSx/dI=0.625×26.04×103×6×1.1466×10-3/4.8556×10-4×0.014=16.47Mpa＜85Mpa剛度驗算×ql4/100EI=0.521×26.04×103×64/100×2.1×1011×48556×1-8=1.72mm＜[f]=15mm〔[f]=L/400，符合要求支座反力：中支點的最大反力F=1.25ql=195.3F=0.375ql=58.592I50b從上圖看，縱向工字鋼為二等跨連續(xù)梁，為簡化計算，將碗扣架傳來的集中為均布荷載，查路橋施工計算手冊：MMmax=0.125ql2X跨中最大彎矩f=0.521×ql4/100EI跨中最大剪力Qmax=0.625ql中支點的最大反力F=1.25ql從上部碗扣架下托傳來的單根立桿壓力為31.54KN,碗扣架縱向立桿間距0.931.54KN/0.9=35.04KN/m。I50b101.46kg/m=1.01KN/m。截面抵抗矩W=1942.2cm3;截面慣性矩I=48556cm4;E=2.1×105MPa=1146.6cm3,i=19.38cm.x xMmax=0.125ql2=0.125×36.05×62=162.225KN·mσ=Mmax/W=162.225×103/1942.2×10-6=83.53Mpa＜145Mpa彎剪應(yīng)力τ=QmaxSx/dI=0.625×36.05×103×6×1.1466×10-3/4.8556×10-4×0.014=22.8Mpa＜85Mpa剛度驗算×ql4/100EI=0.521×36.05×103×64/100×2.1×1011×48556×1-8=2.39mm＜[f]=15mm〔[f]=L/400，符合要求F=0.375ql=81.113I50b從上圖看，縱向工字鋼為二等跨連續(xù)梁，為簡化計算，將碗扣架傳來的集中為均布荷載，查路橋施工計算手冊：MMmax=0.125ql2X跨中最大彎矩f=0.521×ql4/100EI跨中最大剪力Qmax=0.625ql中支點的最大反力F=1.25ql從上部碗扣架下托傳來的單根立桿壓力為17.86KN,碗扣架縱向立桿間距0.917.86KN/0.9=19.84KN/m。I50b101.46kg/m=1.01KN/m。截面抵抗矩W=1942.2cm3;截面慣性矩I=48556cm4;E=2.1×105MPaMmax=0.125ql2=0.125×20.85×62=93.83KN·mσ=Mmax/W=93.83×103/1942.2×10-6=48.3Mpa＜145Mpa彎剪應(yīng)力τ=QmaxS/dI=0.625×20.85×103×6×1.1466×10-3/4.8556×10-4x×0.014=13.19Mpa＜85Mpa剛度驗算×ql4/100EI=0.521×20.85×103×64/100×2.1×1011×48556×1-8=1.38mm＜[f]=15mm〔[f]=L/400，符合要求F=0.375ql=46.914I50b從上圖看，縱向工字鋼為二等跨連續(xù)梁，為簡化計算，將碗扣架傳來的集中為均布荷載，查路橋施工計算手冊：MMmax=0.125ql2X跨中最大彎矩f=0.521×ql4/100EI跨中最大剪力Qmax=0.625ql中支點的最大反力F=1.25ql從上部碗扣架下托傳來的單根立桿壓力為24.46KN,碗扣架縱向立桿間距0.924.46KN/0.9=27.18KN/m。I50b101.46kg/m=1.01KN/m。截面抵抗矩W=1942.2cm3;截面慣性矩I=48556cm4;彈性模量：E=2.1×105MPaMmax=0.125ql2=0.125×28.19×62=126.86KN·mσ=Mmax/W=126.86×103/1942.2×10-6=65.32Mpa＜145Mpa彎剪應(yīng)力τ=QmaxS/dI=0.625×28.19×103×6×1.1466×10-3/4.8556×10-4x×0.014=17.83Mpa＜85Mpa剛度驗算×ql4/100EI=0.521×28.19×103×64/100×2.1×1011×48556×1-8=1.87mm＜[f]=15mm〔[f]=L/400，符合要求F=0.375ql=63.43〔二〕橫向工字鋼驗算鋼、支墩強度、剛度能到達驗算要求，則其它排工字鋼也能到達要求。均布荷載，同時對工字鋼重量進展累加，最終終受力構(gòu)造如下圖跨度號跨頂總荷跨度號跨頂總荷載跨度米重總荷載KNmKN/MKN/M最大彎矩力彎剪應(yīng)最大撓支座反力 度 力MPAMPAmKN1-2396.882.401.57166.94)120.2065.2727.260.0010200.332-3359.392.101.57172.7195.2151.7024.670.0006181.353-4359.672.401.57151.43109.0359.2124.720.0009181.724-5445.31