萬宜高架橋高墩柱計(jì)算書

.../沙溪至月環(huán)高速公路第二合同段萬宜高架橋墩柱施工計(jì)算書計(jì)算：復(fù)核：審核：...萬宜高架橋墩柱施工計(jì)算書一、墩柱系梁支架施工計(jì)算1.1、系梁支架設(shè)計(jì)萬宜高架橋基礎(chǔ)采用上下層擴(kuò)大基礎(chǔ),每層高度為1m,墩柱按斷面形式設(shè)有2.2m×2.2m及2.5m×2.5m方柱墩,高度為3m~40m。全橋共設(shè)置2#~7#墩共設(shè)11道系梁,其余墩不設(shè)系梁,其中7#墩全幅只設(shè)置了單幅橋墩,蓋梁中心跨徑為19.5m,系梁凈跨徑為17m,每座系梁計(jì)算混凝土方量為57.8m3,為全橋最重系梁。因?yàn)槎罩叨冗^大,若采用抱箍法施工系梁不利于安全施工,故選擇穿心棒法搭設(shè)系梁支架。萬宜高架橋2#~4#墩左幅及5#、6#墩系梁凈跨為6m,2#~4#墩右幅系梁凈跨為7.83m~9.4m之間,7#墩系梁凈跨17m。根據(jù)系梁跨徑的不同采用三種支架搭設(shè)方案：〔12#~4#墩左幅及5#、6#墩系梁支架搭設(shè)方案：先于墩柱橫橋斷面正確位置預(yù)留直徑為104mm的孔,每墩柱穿入2根280cm~300cm長直徑為10cm的45#鋼鋼棒,,鋼棒上放置I20a工字鋼支座,在I20a上設(shè)置砂筒以方便拆模,然后在墩柱兩側(cè)分別布置1排貝雷梁,兩排貝雷梁上縱向50cm間距布置長4m的I16工字鋼,I16工字鋼上面鋪設(shè)系梁鋼底模。2#~4#墩左幅及5#、6#墩系梁支架圖〔22#~4#墩右幅系梁支架搭設(shè)方案先于墩柱橫橋斷面正確位置設(shè)置直徑為104mm的預(yù)留孔,每墩柱穿入2根280cm~300cm長直徑為10cm的45#鋼鋼棒,,鋼棒上放置I20a工字鋼支座,在I20a上設(shè)置砂筒以方便拆模,然后在墩柱兩側(cè)分別布置2排貝雷梁共4排貝雷梁,4排貝雷梁上縱向50cm間距布置長4m的I16工字鋼,I16工字鋼上面鋪設(shè)系梁鋼底模。其中2#墩右幅系梁自重最大2#~4#墩右幅系梁支架搭設(shè)方案〔32#~4#墩右幅系梁支架搭設(shè)方案因?yàn)?#墩系梁自重及跨徑比其他墩1倍以上,故在系梁跨中設(shè)置鋼管臨時(shí)支墩以減少支架的凈跨徑。先在每根墩柱預(yù)留孔處穿入2根400cm長直徑為10cm的45#鋼鋼棒,在鋼棒及臨時(shí)支撐墩鋼管上放置I20a工字鋼支座,并在I20a上設(shè)置砂筒以方便拆模,然后在墩柱兩側(cè)分別布置2排貝雷梁共4排貝雷梁,貝雷梁上縱向按50cm的間距布置長4m的I16工字鋼,I16工字鋼上面鋪設(shè)系梁鋼底模。7#墩系梁支架搭設(shè)方案1.22#～4#墩左幅及5#、6#墩系梁支架計(jì)算2#~4#墩左幅及5#、6#墩左右幅凈跨均為6m,系梁尺寸為為6.0m〔長×2.0m〔寬×1.7〔高,共20.4m3、荷載分析〔1自重=20.4m3×26KN/m3=530.4KN〔2施工荷載〔模板、施工人員、振搗包括模板〔包括底模、側(cè)模、機(jī)具、施工人員振搗砼等計(jì)6噸〔58.8KN〔3工字鋼、砂筒4m長的I16工字鋼21根共1.7t〔16.9KN0.5m長I20a工字鋼8根共0.11t砂筒2個(gè)0.1t總重1.9t〔18.7KN。〔4貝雷梁重每側(cè)采用1排共10榀貝雷片,重10×3=30KN、I16工字鋼分配梁驗(yàn)算I16工字鋼分配梁安放在貝雷片的節(jié)點(diǎn)上,間距50厘米則一根I16工字鋼受力P=<530.4+58.8>×0.5/6.0=49.1KN系梁加上模板寬1.9米,則q=49.1KN/1.9m=25.8KN/m受力簡圖和計(jì)算解得的彎矩及剪力、變形圖如下受力簡圖彎矩分布圖〔KN.M最大彎矩為19.7KN.m,I16工字鋼W=141cm3σ=Mmax/W=19.7KN.m/141cm3=139.7<Mpa>＜[σ]=215<Mpa>,安全。剪力分布圖〔KN最大剪力24.5KN,I16工字鋼Ix=1130cm4Sx=80.8cm3腹板t=0.6cmS腹=Ix×t/Sx=82.8cm3τ=Qmax/S腹=24.5KN/82.8cm3=29.6<Mpa>＜[τ]=125<Mpa>,安全。1.2.3貝雷架受力為蓋梁自重、施工重量〔包括鋼模、工人、I16分配梁重量及貝雷架自重,采用2排貝雷片,那么每一排貝雷梁受力q=<530.4+58.8+16.9>×1.2/6m/2=60.6KNm根據(jù)受力組合,受力簡圖和計(jì)算解得的彎矩及剪力、變形圖如下：受力簡圖彎矩分布圖〔KN*m最大彎矩為＜788KN.m<貝雷片允許彎矩>剪力分布圖〔KN最大剪力181.8KN＜245KN<貝雷片允許剪力>

變形情況〔mm電算得跨中最大變形為17mm＜l/400=9000/400=22.5mm1.2.共設(shè)4根直徑10厘米鋼棒,則每根鋼棒的一端受力為P=<530.4+58.8+18.7+30>/8=79.7KN。作用于鋼棒上的荷載為1.32#～4#墩右幅系梁支架計(jì)算1.3.12#~6#墩右幅中取自重和凈跨徑最大的2#墩右幅系梁<凈跨9.4m>計(jì)算：2#墩右幅系梁尺寸為為9.4m〔長×2.0m〔寬×1.7〔高,共〔1自重=32.08m3×26KN/m3=832.0KN〔2施工荷載〔模板、施工人員、振搗包括模板〔包括底模、側(cè)模、機(jī)具、施工人員振搗砼等計(jì)6噸〔58.8KN〔3工字鋼、砂筒4m長的I16工字鋼21根共1.7t〔16.90.5m長I20a工字鋼8砂筒2個(gè)0.1t總重1.9t〔18.7KN。〔4貝雷梁重每側(cè)采用2排共24榀貝雷片,重24×3=72KN1.3I16工字鋼分配梁安放在貝雷片的節(jié)點(diǎn)上,間距50厘米則一根I16工字鋼受力P=<832.0+58.8>×0.5/9.4=47.4KN系梁加上模板寬1.9米,則q=47.4KN/1.9m=24.9KN/m受力簡圖和計(jì)算解得的彎矩及剪力、變形圖如下受力簡圖彎矩分布圖〔KN.M最大彎矩為19.0KN.m,I16工字鋼W=141cm3σ=Mmax/W=19.0KN.m/141cm3=134.8<Mpa>＜[σ]=215<Mpa>,安全。剪力分布圖〔KN最大剪力23.7KN,I16工字鋼Ix=1130cm4Sx=80.8cm3腹板t=0.6cmS腹=Ix×t/Sx=82.8cm3τ=Qmax/S腹=23.7KN/82.8cm3=28.6<Mpa>＜[τ]=125<Mpa>,安全。1.3.3貝雷架受力為蓋梁自重、施工重量〔包括鋼模、工人、I16分配梁重量及貝雷架自重,采用8排貝雷片,那么每一排貝雷梁受力q=<832.0+58.8+16.9>×1.2/9.4m/4=29.0KNm根據(jù)受力組合,受力簡圖和計(jì)算解得的彎矩及剪力、變形圖如下：受力簡圖彎矩分布圖〔KN*m最大彎矩為＜788KN.m<貝雷片允許彎矩>剪力分布圖〔KN最大剪力136.3KN＜245KN<貝雷片允許剪力>

變形情況〔mm電算得跨中最大變形為20mm＜l/400=12000/400=30mm1.3.42#墩右幅系梁共設(shè)4根直徑10厘米鋼棒,則每根鋼棒的一端受力為P=<832.0+58.8+18.7+72>/8=122.7KN。作用于鋼棒上的荷載為1.47#墩系梁支架驗(yàn)算1.4.1〔1自重：7#墩系梁尺寸為為17.0m〔長×2.0m〔寬×1.7〔高,共57.8m3砼自重=57.8m3×26KN/m3=1502.8KN〔2施工荷載〔模板、施工人員、振搗包括模板〔包括底模、側(cè)模、機(jī)具、施工人員振搗砼等計(jì)10噸〔98.0KN〔3工字鋼、砂筒4m長的I16工字鋼38根共3.1t〔30.5KN0.5m長I20a工字鋼8根共0.11t砂筒2個(gè)0.1t總重3.3t〔32.4KN?！?貝雷梁重每側(cè)采用2排共32榀貝雷片,重32×3=96KN1.4.2I16工字鋼分配梁安放在貝雷片的節(jié)點(diǎn)上,間距50厘米則一根I16工字鋼受力P=<1502.8+98.0>×0.5/17.0=47.1KN系梁加上模板寬1.9米,則q=47.1KN/1.9m=24.8KN/m受力簡圖和計(jì)算解得的彎矩及剪力、變形圖如下受力簡圖彎矩分布圖〔KN.M最大彎矩為22.5KN.m,I16工字鋼W=141cm3σ=Mmax/W=19.7KN.m/141cm3=159.6<Mpa>＜[σ]=215<Mpa>,安全。剪力分布圖〔KN最大剪力23.6KN,I16工字鋼Ix=1130cm4Sx=80.8cm3腹板t=0.6cmS腹=Ix×t/Sx=82.8cm3τ=Qmax/S腹=23.6KN/82.8cm3=28.5<Mpa>＜[τ]=125<Mpa>,安全。1.4.3貝雷架受力為蓋梁自重、施工重量〔包括鋼模、工人、I16分配梁重量及貝雷架自重,共采用4排貝雷片,那么每一排貝雷梁受力q=<1502.8+98.0+32.4>×1.2/17m/4=28.8KNm根據(jù)受力組合,受力簡圖和計(jì)算解得的彎矩及剪力、變形圖如下：受力簡圖彎矩分布圖〔KN*m最大彎矩為＜788KN.m<貝雷片允許彎矩>剪力分布圖〔KN最大剪力135.9KN＜245KN<貝雷片允許剪力>

變形情況〔mm電算得跨中最大變形為5mm＜l/400=8250/400=20.6mm1.4.P總=〔1502.8+98.0+32.4+96×1.2=2075.0KNq=P總/17m=2075.0/17=122.1KN/m受力簡圖經(jīng)電算,支座反力大小如下：支座反力圖每根墩柱設(shè)2根直徑10厘米鋼棒,則每根鋼棒的一端受力為P=278.7/4=69.7KN。作用于鋼棒上的荷載為1.4.5鋼管臨時(shí)支墩從前述計(jì)算可知鋼管所受最大軸向力為759.2/2=379.6〔KN,鋼管樁直徑63厘米壁厚7毫米,面積A=137.0cm2,慣性矩I=66477.8cm4,自由長度22.86米,回轉(zhuǎn)半徑,長細(xì)比,查表得穩(wěn)定系數(shù)=0.529=52.4<Mpa>＜f=215<Mpa>,安全二、墩柱模板驗(yàn)算2.1、模板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：2.2米和2.5米方柱模板的長度都按照3米的基本節(jié)和1.5米的調(diào)整節(jié)制作,模板委托專業(yè)廠家加工制造,模板采用6mm鋼板,模板豎向采用80mm×8mm角鋼間距30厘米,模板橫向采用60mm×6mm扁鋼加勁肋間距30厘米,使用2×20槽鋼間距75厘米做大橫肋。為減小吊裝重量,每節(jié)模板拆分為4塊用螺栓連接,用M24對拉桿緊固。取尺寸較大的2.5米模板進(jìn)行驗(yàn)算。2.2、側(cè)向壓力荷載新澆混凝土對模板側(cè)面的壓力新澆混凝土作用在模板上的側(cè)壓力按下列二式計(jì)算：F=0.22×γc×t0×β1×β2×v1/2=56．9KN/m2=0.056N/mmF<KN/m2>γc<KN/m3>Tβ1β2v1/2<m/h>56．925231.21．152.0式中：F—新澆混凝土對模板的最大側(cè)壓力〔KN/m2。γc—混凝土的密度,取25KN/m3。

t0—混凝土的初凝時(shí)間,取200/〔T+15,其中T為混凝土的溫度。

β1—混凝土外加劑的影響系數(shù)。不摻外加劑時(shí)取1.0,加具有緩凝作用的外加劑取1.2,摻外加劑取1.2。β2—混凝土坍落度的影響系數(shù)。坍落度小于30mm時(shí)取0.85,50～90mm之間取1.0,110～150mm之間取1.15,采用泵送取1.15。2.3、模板面板的檢算選用面板小方格中最不利的情況計(jì)算,即三面固定一面簡支〔短邊。取1mm寬面板m,模板主肋間距為300mm。模板面板受力示意圖計(jì)算得模板應(yīng)力圖：應(yīng)力圖〔Mpa位移圖<mm>計(jì)算得鋼板最大應(yīng)力為90.2Mpa<215Mpa,強(qiáng)度滿足要求。最大位移0.8mm<1.5mm,剛度滿足要求。2.4豎肋的計(jì)算豎向主肋通長采用80mm×8mm角鋼間距30厘米,橫向背楞縱向間距為30cm,則承受的線荷載為30cm×56．0KN/m2=17KN/m,使用2×20槽鋼間距75厘米做大橫肋,則受力簡圖為：計(jì)算簡圖電算分別得到應(yīng)力和位移圖：組合應(yīng)力圖〔Mpa位移圖<mm>計(jì)算得豎肋80mm×8mm角鋼最大應(yīng)力為78.3Mpa<215Mpa,強(qiáng)度滿足要求。最大位移0.3mm<<750/500=1.5mm剛度滿足要求。2.5