现浇连续梁盘扣支架、门洞支架验算报告.doc

现浇连续梁盘扣支架、门洞支架验算报告.doc

《现浇连续梁盘扣支架、门洞支架验算报告.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《现浇连续梁盘扣支架、门洞支架验算报告.doc（37页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

XX城际铁路X标

（48+80+48）连续梁支架

验算报告

XXXXXXX设计研究有限公司

二〇一八年X月

XX城际铁路六标

（48+80+48）连续梁支架

验算报告

编制人：

复核人：

审核人：

XXXXXXXX设计研究有限公司

二〇一八年X月

目录

1、编制依据 1

2、项目概况 1

3、材料特性 2

4、荷载计算 2

4.1施工各项荷载计算 2

4.2结构特性 2

4.3设计工况及荷载组合 3

4.3.1分项系数 3

4.3.2荷载组合 4

4.3.3箱梁荷载计算 4

4.2荷载组合 5

5、模型建立 5

5.1建立模型 5

5.2模型说明 5

6、支架计算结果 5

6.1支架刚度结果 6

6.2支架强度分析 7

6.3支架稳定分析 10

6.4局部受力分析 11

6.5方木和竹胶板验算 12

7、地基承载力验算 15

8、结论 16

XX城际铁路X标（48+80+48）连续梁支架验算书

1、编制依据

（1）、施工图设计文件

（2）、《铁路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）

（3）、《钢结构设计规范》（GB50017-2017）

（4）、《钢结构设计手册》（第三版）

（5）、《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》JGJ231-2010

（6）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）

（7）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）

（8）、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）

（9）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）

（10）、《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）

（11）、《普通碳素结构钢技术条件》（GB700-88）

（12）、《桥梁支架安全施工手册》

2、项目概况

方案概述

转体连续梁采用满堂盘扣支架现浇施工。

施工方法如下：

原地表压实处理，换填30cm厚8%灰土层，浇筑20cm厚C25混凝土硬化，在混凝土硬化上搭设满堂盘扣支架。

支架安装完成后进行预压。

预压完成后，根据预压成果及设计预拱度，计算立模标高，调整模板。

安装钢筋、预应力管道。

安装外侧模。

按设计分段要求进行箱梁混凝土分段浇筑施工。

①立杆：

横桥向：

间距全部为3×1.2m+3×0.6m+0.9m+2×1.2m+0.9m+3×0.6m+3×1.2m。

纵桥向：

从梁远端为起点：

分别为1.2m，0.9m，0.6m。

步距：

均为1.5m。

②底模：

采用20mm竹胶板。

次龙骨采用100mm*150mm方木方木横桥向20cm间隔布置

主龙骨采用单根（14工字钢），横桥方向布置。

③翼板：

主龙骨采用单根（14工字钢），纵桥向布置。

次龙骨横向布置，采用100mm*100mm方木，间距30cm。

边跨现浇段支架横桥向步距：

1.2m+1.5m+1.2m+3*0.6m+1.5m+0.9m+1.5m+3*0.6m+1.2m+1.5m+1.2m

边跨现浇段支架纵桥向步距：

3*0.9m+3*1.5m

3、材料特性

根据钢结构设计规范要求，Q345钢材抗拉强度设计值[σ]=310Mpa、抗剪强度设计值[τ］=180Mpa；Q235钢材抗拉强度设计值[σ]=215Mpa、抗剪强度设计值[τ］=125Mpa。

4、荷载计算

4.1施工各项荷载计算

（1）钢筋混凝土自重：

26kN/m³

（2）模板及次龙骨取：

1.5kN/m2

（3）施工人员及设备荷载取：

4kN/m2

（4）振捣荷载：

2.0kN/m2

4.2结构特性

1.盘扣支架特性

主架：

Q345B，=300N/mm2，E=2.06×105N/mm2

横斜杆：

Q235，=200N/mm2，E=2.06×105N/mm2

图2-1盘扣支架截面图

2.盘扣支架尺寸

主架：

φ60.2mm×t:

3.2mm横杆：

φ48.2mm×t:

2.5mm

斜杆：

φ48.2mm×t:

2.75mm

材料特性一览表

材料名称

材质

截面尺寸（mm）

壁厚（mm）

强度fm（N/mm2）

弹性模量E（N/mm2）

惯性矩I（mm4）

抵抗矩W（mm3）

回转半径i（mm）

立杆

Q345B

60.2

3.2

300

2.06×105

2.31×105

7.7×103

20.10

水平杆

Q235B

48.2

2.5

200

2.06×105

9.28×104

3.86×103

1.61

竖向斜杆

Q235

48.2

2.75

200

2.06×105

9.28×104

3.86×103

1.61

竹胶板

20

13

顺纹6000

666667

66667

I14

Q235B

200

2.06×105

方木

100×100

13

9000

8333333.3

240000

方木

100×150

13

9000

28125000

240000

4.3设计工况及荷载组合

4.3.1分项系数

本项目盘扣支架计算按照基本组合，各荷载组合系数取值如下：

（1）结构自重，分项系数1.2；

（2）施工人员机具荷载、风荷载、振捣荷载，分项系数1.4；

4.3.2荷载组合

（1）强度荷载组合

1.2×混凝土自重＋1.2×支架与模板系统自重＋1.4（施工人员及机具+振捣混凝土荷载+风荷载）。

（2）刚度荷载组合

1.0×混凝土自重＋1.0×支架与模板系统自重＋1.0×风荷载。

4.3.3箱梁荷载计算

混凝土箱梁荷载表

控制截面

区域

面积（m2）

容重（KN/m3）

截面荷载荷载（KN/m2）

B-B

翼缘

1.23

26.00

32.06

腹板

1.8

47.80

顶底板

4.9

126.854

D-D

翼缘

1.23

32.06

腹板

4.2

108.95

顶底板

5.7

147.446

E-E

翼缘

1.23

32.06

腹板

5.8

150.86

顶底板

6.2

161.798

3、风荷载计算：

根据《建筑施工承插型盘扣件钢管支架安全技术规程》（JGJ231-2010）第4.2.2条规定，作用在脚手架及模板支撑架上的水平风荷载标准值按下式计算：

式中：

为风荷载标准值（KN/m2）；

为风压高度变化系数，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）采用；

为风荷载体型系数，取0.8；

为基本风压，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）采用。

按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）第8.2.1条规定地面粗糙度为B类，查阅表8.2.1条可以得到风压高度变化系数为1.39。

河北地区50年一遇基本风压根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）附录E可以得到为0.5KN/m2，所以风荷载标准值为:

4.2荷载组合

表2荷载组合系数表

荷载工况

分项系数

自重（ST）

1.2

现浇箱梁湿重（ST）

1.2

施工人员、施工材料及运输堆放荷载（ST）

1.4

振捣混凝土产生的荷载（ST）

1.4

风荷载

1.4

5、模型建立

依据委托方提供的支架设计图纸和地质等参数，进行结构建模计算。

5.1建立模型

结构采用大型结构有限元计算分析软件Midascivil进行整体空间受力分析，计算模型均采用梁单元进行模拟.

5.2模型说明

为了真实模拟支架受力情况，构件之间的空间位置按照真实情况模拟，构件之间的连接采用弹性连接之中的刚性连接，以保证结构整体受力的一致性。

5.3支架计算结果

5.3.1支架刚度结果

在考虑分项系数的荷载组合作用下，盘扣支架的Z向位移如下所示：

支架盘扣Z向位移图

支架I14工字钢Z向位移

支架盘扣Y向位移图

支架I14工字钢Y向位移

由以上结果可知，支架结构最大竖向位移为5.413mm，最大横向位移为7.51mm。

I14工钢相对位移为1.61mm，则有容许位移L/400=1200/400=3mm，所以I14工钢Z方向位移也满足规范要求。

5.3.2支架强度分析

考虑分项系数的荷载组合作用，支架各构件组合应力如下：

盘扣支架应力图

支架I14工字钢应力图

支架竖杆应力图

由上图可知：

支架各构件最大组合应力表

编号

构件类型

材料

拉应力（兆帕）

压应力

（兆帕）

容许应力

（兆帕）

冗余度

1

盘扣支架竖杆

Q345

58

-234.1

300

21.9%

2

盘扣支架横杆

Q235

58

-32.5

215

73%

3

I14工字钢

Q235

52.1

-67.2

215

68.7%

考虑分项系数的荷载组合作用，支架各构件剪应力如下：

盘扣支架竖杆剪力图

盘扣支架横杆剪力图

盘扣支架I14工字钢剪力图

由上图可知：

各构件最大剪应力表

编号

构件类型

材料

最大剪应力

（兆帕）

最小剪应力

（兆帕）

容许剪应力

（兆帕）

冗余度

1

盘扣支架竖杆

Q345

9.76

-4.52

180

94.6%

2

盘扣支架横杆

Q235

0.11

-0.11

125

99.9%

3

I14工字钢

Q235

57.8

-58.2

125

53.4%

通过对支架结构进行强度分析结果可知，在组合荷载作用下，结构组合应力及剪应力均满足规范要求。

5.3.3支架稳定分析

对支架结构进行屈曲分析，定义自重荷载常量，其他全部结构荷载为变量，得到其临界稳定系数，从而判断其整体稳定性。

支架屈曲分析设置

本计算报告取一阶的模态进行判定，结果图形如下：

支架第一阶模态

由上图及模型分析可知支架稳定系数10.2，大于规范规定的失稳系数4~5的限值，故支架稳定性方面满足规范要求。

5.4局部受力分析

1.立杆稳定性计算

不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式：

其中 ：

N—立杆的轴心压力设计值，N =48736N 

φ—轴心受压立杆的稳定系数，由长细比 l0/i查表得到0.55。

i—计算立杆的截面回转半径 （cm）；i=2.01

A—立杆净截面面积 （mm2）；A=571

σ=48736/（0.55×571）

=155.2N/mm2≤300N/mm2

稳定性满足要求。

考虑风荷载时立杆的稳定性计算公式：

其中 ：

Mw—计算立杆段由风荷载设计值的弯矩（KN·m），可按《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》公式5.4.2计算。

Mw=0.9×MWk=（0.9×1.4wk×La×h2）/10=187790N·mm。

f—钢材抗拉、抗压和抗弯强度设计值，f=300N/mm2

φ—轴心受压立杆的稳定系数，由长细比 l0/i查表得到0.55。

W—立杆截面模量（7700mm3）

A-立杆截面积（571mm2）

σ=155.2+24.4=179.6≤300N/mm2