北邊現(xiàn)澆支架計(jì)算書

路橋集團(tuán)第二公路工程局RBG.SECONDHIGHWAYENGINEERINGBUREAU路橋集團(tuán)第二公路工程局RBG.SECONDHIGHWAYENGINEERINGBUREAU陜西省西安市丈八東路262號(hào)電話真7頁主橋邊跨混凝土箱梁現(xiàn)澆支架設(shè)計(jì)說明主橋邊跨混凝土箱梁現(xiàn)澆支架設(shè)計(jì)說明一、設(shè)計(jì)范圍鄂東大橋主1～5號(hào)墩箱梁支架設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)依據(jù)及相關(guān)規(guī)范1、《湖北鄂東長(zhǎng)江公路大橋施工招標(biāo)圖紙文件》2、《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60-2004）3、《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ024-85）4、《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ025-86）5、《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ041--2000)三、設(shè)計(jì)荷載1、箱梁自重：按26kN/m3進(jìn)行計(jì)算；2、模板支架：按3.5kN/m2進(jìn)行計(jì)算；3、施工人員、機(jī)具荷載標(biāo)準(zhǔn)值：2.5kN/m2;4、振搗混凝土荷載標(biāo)準(zhǔn)值：2.0kN/m2;5、設(shè)計(jì)水位：選取20年一遇最高水位+24.05m；6、單位面積上的風(fēng)荷載：其中：(30m高處基準(zhǔn)風(fēng)壓),(30m高處空氣重力密度)分配梁及鋼管樁自重由模型直接計(jì)入。7、分配梁及鋼管樁自重：由模型直接計(jì)入。四、設(shè)計(jì)工況及荷載組合鄂東大橋主1～5號(hào)墩箱梁分四階段進(jìn)行施工。根據(jù)箱梁施工工藝流程及支架的布置形式，選著鋼管支架跨徑最大的主5#墩處支架進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算工況為混凝土澆注階段。荷載組合為：混凝土荷載+模板、支架荷載+人員、機(jī)具荷載+振搗混凝土荷載+風(fēng)荷載+流水力+結(jié)構(gòu)自重五、現(xiàn)澆支架結(jié)構(gòu)說明支架采用混凝土樁基礎(chǔ)，樁頂部設(shè)小型承臺(tái)，用鋼管樁與承臺(tái)埋件連接，鋼管樁頂用型鋼2HN700×300做承重梁，再以貝雷片作為縱向主梁。貝雷片頂鋪設(shè)型鋼下分配梁工40B，然后鋪設(shè)上分配梁小型鋼I12.6和底模，調(diào)試模板標(biāo)高，完成支架搭設(shè)。為了方便支架拆除，可以在貝雷片底部放置千斤頂或者沙筒。箱梁施工完成后，起頂貝雷片，接長(zhǎng)箱梁支撐鋼管，完成支架轉(zhuǎn)換。支架結(jié)構(gòu)圖見圖1。圖1現(xiàn)澆支架結(jié)構(gòu)布置圖主橋邊跨混凝土箱梁現(xiàn)澆支架設(shè)計(jì)計(jì)算書主橋邊跨混凝土箱梁現(xiàn)澆支架設(shè)計(jì)計(jì)算書一、結(jié)構(gòu)計(jì)算分析1、上分配梁的計(jì)算（1）截面選取選取如圖2所示截面荷載進(jìn)行計(jì)算，是偏安全的。（2）分配梁布置分配梁I12.6工字鋼橫向布置，縱向間距為：在橫隔板底部為0.25m（如圖1），其余為0.375m（如圖2）。圖1橫隔板位置截面示意圖圖2標(biāo)準(zhǔn)截面示意圖（3）截面荷載計(jì)算鋼筋混凝土容重26kN/m3；底模板、內(nèi)模支架按3.5kN/m2計(jì)；側(cè)模按2.5kN/m2計(jì)；工人員、機(jī)具荷載標(biāo)準(zhǔn)值2.5kN/m2。貝雷片橫橋向間距標(biāo)準(zhǔn)區(qū)：1.5m，隔板底：0.9m。（4）計(jì)算各控制截面荷載，分配梁Ⅰ12.6間距0.25m，對(duì)圖1截面：對(duì)圖2截面：圖3頂層分配梁計(jì)算計(jì)算模型圖4支反力最大反力43.83KN圖5彎矩（最大5.55KN）圖6剪力（最大23.55KN）圖7變形（最大0.018mm）豎向變形所以，頂層I12.6受力滿足要求。按照最大均布荷載計(jì)算，均能滿足受力要求。在標(biāo)準(zhǔn)截面下分配梁的間距為37.5cm。所以能滿足受力要求。2、下分配梁的計(jì)算（1）荷載取值及荷載組合混凝土荷載：根據(jù)箱梁斷面形式及支架的結(jié)構(gòu)形式，將箱梁斷面自重分配于上分配梁上。其分配形式如圖8。按下分配梁的布置間距1.5m為混凝土的取值寬度?；炷磷灾匕?6kN/m3進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)考慮1.2的超載系數(shù)。圖8混凝土受力分配模板支架：按3.5×1.5=5.25kN/m進(jìn)行計(jì)算；施工人員、機(jī)具荷載標(biāo)準(zhǔn)值：2.5×1.5=3.75kN/m;振搗混凝土荷載標(biāo)準(zhǔn)值：2.0×1.5=3kN/m;荷載組合為：混凝土荷載+模板支架+施工人員、機(jī)具荷載+振搗混凝土荷載+結(jié)構(gòu)自重（2）計(jì)算模型根據(jù)以上結(jié)構(gòu)形式，確定下分配梁的計(jì)算模型如下：圖9計(jì)算模型（3）計(jì)算結(jié)果利用SAP2000程序計(jì)算得結(jié)果如下：圖10彎矩圖圖11剪力圖圖12變形圖通過以上計(jì)算得到，最大彎矩為M=58.48kNm，最大剪力為V=98.5kN，最大變形為1.2mm。上分配梁選擇工40b型鋼，其截面面積為A=94.11cm2，截面模量為W=1140cm3，則計(jì)算得型鋼彎應(yīng)力為σ=M/W=58.48/1140=51.3MPa<145MPa滿足要求。計(jì)算得型鋼剪應(yīng)力為τ=V/A=98.5/94.11=10.5MPa<85MPa滿足要求。3、貝雷片的計(jì)算（1）計(jì)算荷載及計(jì)算模型貝雷片的作用力為以上下分配梁計(jì)算所得支座反力，其計(jì)算模型如下：圖13貝雷片計(jì)算計(jì)算模型（2）計(jì)算結(jié)果利用SAP2000程序計(jì)算得結(jié)果如下：圖14彎矩圖圖15剪力圖通過以上計(jì)算得到，兩組一排貝雷片的最大彎矩為M=2255.2kNm，最大剪力為V=797.94kN，變形為13.7mm;三組一排的貝雷片的最大彎矩為M=2718.43kNm，最大剪力為V=961.84kN，變形為11mm。根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，兩組一排貝雷片采用型鋼對(duì)其進(jìn)行加強(qiáng)，其容許彎矩為M=3375kNm>2255.2kNm，容許剪力為V=847.4kN>797.94kN；在中間兩排樁頂每排布置5組貝雷片，其容許彎矩為M=3941kNm>2718.43kNm，容許剪力為V=1055.8kN>961.84kN。滿足要求。4、鋼管支架的計(jì)算（1）計(jì)算荷載及計(jì)算模型鋼管樁的樁頂作用力即為貝雷片的支座反力。采用SAP2000程序?qū)ΜF(xiàn)澆支架進(jìn)行建模計(jì)算，其計(jì)算模型如下：圖16鋼管樁支架架計(jì)算模型型（2）計(jì)算結(jié)果經(jīng)計(jì)算分析，得得出結(jié)果如如下：圖17軸力圖圖18彎矩圖圖19剪力圖圖20變形圖對(duì)計(jì)算結(jié)果統(tǒng)計(jì)計(jì)如下：表1計(jì)算結(jié)果統(tǒng)計(jì)表表結(jié)構(gòu)名稱規(guī)格最大軸力(kNN)最大彎矩(kNNm)最大剪力(kNNm)軸應(yīng)力(MPaa)彎矩應(yīng)力(MPPa)組合應(yīng)力(MPPa)允許彎拉應(yīng)力((MPa))允許剪應(yīng)力(MMPa)承重梁2HN700××300232.232190.6772178.1554.9190.2195.120346.2平聯(lián)2[40B14.238.111.850.920.421.32030.7平聯(lián)φ42.6cmδδ10mmm65.231.639.95.023.828.82030.8立柱鋼管φ102cmδ110mm2702.7393.1234.485.349.5134.82037.4立柱鋼管φ122cmδ112mm3656.7738.5250.696.264.7161.02036.6查《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范》知知，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)的允許彎彎矩應(yīng)力為為145MMPa。臨時(shí)結(jié)結(jié)構(gòu)的容許許應(yīng)力可提提高1.4，即其容容許應(yīng)力為為203MMPa。結(jié)算得結(jié)構(gòu)的最最大變形為為15.44mm。通過以上的計(jì)算算知，得出直徑徑為1.002m的鋼管樁最大大支座反力力為F=22702..7kN，得出出直徑為11.22mm的鋼管樁樁最大支座座反力為FF=36556.7kkN。5、混凝土樁的承載載力計(jì)算選擇鉆孔編號(hào)330處的地質(zhì)質(zhì)情況進(jìn)行行樁的入土土深度的計(jì)計(jì)算。其地地質(zhì)情況見見下表所示示：表2地質(zhì)情況匯匯總表頂面標(biāo)高（m）底面標(biāo)高（m）土層厚度（m）極限摩阻（KPPa）樁端承載力（KKPa）亞粘土16.94.912.035140細(xì)砂4.9-5.110.040150亞粘土-5.1-7.12.045180細(xì)砂-7.1-21.2714.1750200卵石-21.27-27.86.53200600泥質(zhì)粉砂巖-27.8-45.9418.141601000按設(shè)計(jì)要求，砂砂樁入巖22m，直徑徑為1.00m的樁的的單樁承載載力為：P=1/2×[[π×1.00×（12×335+100×40++2×455+14..17×550+6..53×2200+22×1600）+π×1.00×1.00/4×11000]]=54889.1kkN直徑為1.0mm的樁的的的作用力為為N=27702.77+π×1×11/4×446.7××25=33619..7kN<<P=54489.11kN，直徑為1.2mm的樁的單單樁承載力力為：P=1/2×[[π×1.22×（12×335+100×40++2×455+14..17×550+6..53×2200+22×1600）+π×1.22×1.22/4×11000]]=66881.2kkN直徑為1.2mm的樁的的的作用力為為N=3656..7+π×1.22×1.22/4×446.7××25=44977..1kN<<P=66681.22kN，故樁的入土深度度滿足要求求。二、結(jié)論通過以上計(jì)算知知，上分配配梁的最大