无支架穿心棒法盖梁计算书.docx

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无支架穿心棒法盖梁计算书

无支架穿心棒法盖梁施工计算书

一、工程概况

盖梁设计尺寸：

双柱式盖梁设计为长12.7m，宽1.5m，高1.3m，混凝土方量为22.9方，悬臂长2.75m，两柱相距7.2m。

二、施工方案

1、工作支架的搭设：

承台基坑回填石屑或中粗砂，充分压实并做好地基防排水，然后进行工作支架（门式钢管脚手架）的安装，门支架按纵向间距90cm等距离进行布置，墩身两侧各搭设一排，纵横向用钢管联结、加固，具体要求见墩身施工工作平台支架搭设方案。

2、施工步骤

1）预留孔：

立柱施工时测好预留孔的标高位置，距离柱顶110cm预埋直径100mm硬质PVC管或钢管，施工时把有关主筋间距和上下层箍筋间距作微调；

2）插入钢棒：

柱顶插入一根直径为9cm，长度为200cm的钢棒，作为45号工字钢的支撑点，钢棒外伸长度一致；

3）吊装45号工字钢：

用吊车将45号工字钢安全平稳对称的吊装在钢棒上，用拉杆将工字钢固定，锁好横向联系，用U型螺栓把工字钢和钢棒锁紧。

4）安装定型钢模板：

在工字钢上铺设横向分配梁10号槽钢，再在槽钢上布置枕木，在枕木上安装定型钢模板，按预拱度要求调整模板底标高。

钢模板由专业厂家生产，按要求加工钢撑脚支撑，以方便安装；

5）拆除钢棒，封堵预留孔：

墩帽施工完成后把预留孔用细石混凝土封堵。

三、受力计算

根据该桥的工程特点,结合本单位施工技术水平、机具设备等,确定该桥盖梁的施工方案为:

在墩身离柱顶1.10m处预埋直径10cm的PVC管,盖梁施工时通长穿入Φ90高强钢棒（暂定）,钢棒长2m，在钢棒上铺设I45a工字钢作为纵梁，在工字钢上每隔40cm焊接高20cm、直径Φ48，壁厚为3.5mm的钢管，钢管上安放顶托，顶托是可调的，在顶托上横向放置两片10号槽钢，再在槽钢上沿纵向每隔20cm放置10×10cm的枕木，然后在枕木上安装定型钢模，具体搭设见盖梁底模及平台的平面布置图。

1、荷载计算

1）混凝土自重荷载

W1=22.9×2.6=59.54t；

2）支架、模板荷载

A、盖梁两侧各设置一根I45b工字钢作为主梁,长13m。

W2=87.4×13×2=2.272t

B、主梁上每隔40cm焊了一根高20cm的Ф48mm×3.5mm的钢管，用于顶托的调节。

W3=0.005×64=0.32t

C、顶托上铺[10双槽钢,每根长2.5m,间距40cm,共设置28对。

W4=28×2×2.5×10=1.4t

D、槽钢上沿横桥向铺设10cm

10cm长度4m，间距20cm的枕木。

W5=13×13×0.008=1.35t

E、定型钢模板,每平米按0.12t计算。

W6=（12.7×1.5+12.7×1.3×2）×0.12=6.25t

3）施工人员、机械重量。

按每平米1kN，则该荷载为：

W7=13×1×0.1=1.3t

4）振捣器产生的振动力。

盖梁施工采用50型插入式振动器,设置2台,每台振动力5kN。

施工时振动力:

W8=0.5×2=1t

2强度验算

1）10cm

10cm的枕木验算

枕木间距0.2m，沿桥横向铺设，安全系数取1.2，作用荷载为：

Wzhenmu=1.2

（W1+W6+W7+W8）=81.71t,则单根枕木承受的线荷载为81.71/（8

12.7）=0.804t/m,即8KN/m,这里截取长2m的枕木进行计算，建立如下模型：

计算所得的应力图为：

从图中可以看出枕木承受的最大压应力发生在与槽钢接触处，大小为：

σ=0.8MPa<[σ]=13MPa;

拉应力发生在跨中截面，大小为0.6MPa<[σ]=8.5MPa；

剪应力最大处发生在与槽钢接触处，大小为0.29MPa<[τ]=1.4MPa。

2）10号槽钢验算

10号槽钢安放在托架上，盖梁两侧托架相距1.15m（托架安在45号工字钢顶端正中间），槽钢承受的荷载为：

Wcaogang=1.2

（W1+W5+W6+W7+W8）=83.33t，则每一对槽钢承受的均布荷载为：

q=83.33/（28

1.5）=1.984t/m，即q=19.8KN/m，由于该盖梁宽度为1.5m，这里只考虑盖梁范围内以均布荷载加载，其余梁端不加载，具体模型为：

计算得出：

则槽钢跨径中心承受的弯应力最大，为75.4MPa<[σ]=215MPa，符合要求。

剪应力最大处发生在与托架接触处，具体为：

从图中可以看出最大剪应力为：

25.5MPa<[τ]=125MPa，槽钢抗剪满足要求。

此时计算得出的支座反力为：

支座反力R=29.9KN。

3）顶托验算

由上面计算得出顶托承受的荷载与支座反力同等大小，为29.9KN，则该钢管承受的压应力为：

，符合要求

稳定性验算：

该钢管的长细比为

，由此算出纵向弯曲系数为：

则

，稳定性符合要求。

4）45号工字钢验算

45号工字钢沿着横桥向置于高强钢棒上，一侧各设一根，长度为13m，取安全系数为1.3，承受的计算荷载为：

Wgongzigang=1.3

（W1+W3+W4+W5+W6+W7+W8）=92.51t，由于上部荷载是通过顶托钢管来传递的，整个盖梁有56个顶托。

则每一个顶托承受的荷载为F=92.51/56=1.65t,即16.5KN。

工字钢承受的弯应力图为：

从图中可以看出工字钢承受的最大弯应力发生在与钢棒接触处，大小为105.9MPa<[σ]=215MPa，抗弯符合要求。

剪应力图为：

从图中可以看出工字钢承受的最大剪应力发生在与钢棒接触处，大小为32.8MPa<[τ]=125MPa，抗剪符合要求。

工字钢跨中截面的挠度为7.92mm<允许挠度为

，工字钢的刚度符合要求。

支座反力为：

从图中可以看出支座反力为247.82KN。

5）钢棒验算

钢棒作为主要承重构件，承受来自上部结构的全部荷载，保证安全稳定，对钢棒的抗剪和抗弯强度进行验算。

考虑到工字钢有15cm宽，所以上部传来的荷载以分布荷载的形式加载到钢棒上，为此建立如下模型：

由上面可以看出钢棒必须提供至少247.82KN的力才足以承受上部结构的全部荷载，按照戴维南等效原理则作用在钢棒上一侧的均布荷载为1652.133KN/m。

此时算得钢棒的受力情况为：

钢棒抗弯应力图为：

此时钢棒承受的最大弯应力为296.33MPa<[σ]=310MPa，满足抗弯要求。

抗剪应力图为：

从图中可以看出：

钢棒受到的剪应力为：

55.5MPa<[σ]=180MPa，满足抗剪要求。

6）混凝土抗压验算

由于Φ90钢棒与Φ100的预埋孔接触面积为0.1026m2，假定钢棒与混凝土均匀接触，而上面传递下来的荷载为496.64KN，则要求混凝土的抗压强度为4.8MPa，即浇筑盖梁混凝土时立柱混凝土的抗压强度必须大于5MPa，而立柱混凝土为C30远远大于5MPa，因此满足要求。

四、结论

从上面的计算可以看出，整个构件均满足承载力要求，结构是安全可靠的。