现浇箱梁支架计算书.docx

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现浇箱梁支架计算书

怀集至阳江港高速公路怀集至郁南段一期工程X2合同段

A匝道第三联现浇支架

计算书

编制：

审核：

审批：

中铁二十局集团有限公司

怀阳高速公路X2标项目经理部

二〇一八年二月

目录

一、工程概况1

二、箱梁设计情况1

三、支架布设方案3

四、计算依据4

五、荷载计算取值5

1、恒载5

2、活载5

六、各构件受力计算5

1、荷载分块5

2、荷载计算6

3、支架验算8

（1）竹胶板验算8

（2）方木验算9

（3）I14工字钢验算10

（4）贝雷梁验算：

10

（5）I36工字钢验算：

13

（6）Φ529mm钢管桩计算15

（7）C30混凝土独立基础计算15

A匝道桥第三联支架计算

一、工程概况

本桥为跨越道路而设，路线纵断较高，最大桥高约38米。

桥跨设计为（25+30+30）+5×25+（25+37+25），上部结构采用预应力混凝土预制小箱梁和预应力混凝土现浇箱梁。

桥墩采用柱式墩、墙式墩，桥台采用柱式台；桥墩、桥台基础均采用桩基础。

桥跨起点桩号为AK0+602.418，终点桩号AK0+905.018，中心桩号AK0+753.718，桥跨全长为302.6m（包括耳墙）。

本桥平面位于圆曲线、缓和曲线、缓和曲线和圆曲线上，纵断面纵坡为3.95%和0.5%。

二、箱梁设计情况

本桥第三联（25+37+25m）于AK0+862.28上跨B2匝道桥，交叉角度149°，8号墩至11号台，桥位布置见图1。

全桥箱梁高度均为200cm，跨中顶板厚度25cm，底板厚度22cm，梁端顶板厚度45cm，底板厚度42cm；翼缘板宽度250cm，翼缘板板端厚度18cm，翼缘板根部厚度45cm。

腹板高度113cm，厚度由梁端80cm向跨中45cm渐变。

箱梁细部尺寸见表1，箱梁横断面见图2。

混凝土强度为C50，工程量为569.75m³。

联编号

端横梁

宽度

（cm）

中横梁

宽度

（cm）

腹板渐变

段长度

（cm）

箱梁

室数

箱梁顶板

宽度

（cm）

箱梁底板

宽度

（cm）

备注

A匝道第3联

100

0

100

1室

1050

472

图1桥位布置图

图2箱梁横断面图

三、支架布设方案

支架顺桥向第1跨设置2个边墩、1个中墩，编号、②、③；第2跨设置2个边墩、2个中墩，编号、②、③、④；第3跨设置2个边墩、1个中墩，编号、②、③。

详细布置图3如下：

图3第三联支架布置立面图

支架钢管柱横桥向对应中线对称布置4根，间距均为2.7米。

钢管柱上放置双拼I36a工字钢横梁，横梁上面布置321型贝雷梁。

贝雷梁由花窗连接两拼一组或三拼一组，其中三拼一组间距45cm，两拼个一组间距90cm。

中线处两侧对称放置，由内至外分别为两拼、三拼、两拼，断面共有6组14片贝雷，每组贝雷间距为90cm，每隔6米用[10槽钢横向将所有贝雷梁连接为一整体。

贝雷上面放置I14工字钢分配梁，间距60cm。

工字钢上再放10*10cm方木，方木间距在底板下为25cm，在翼板下间距为40cm。

方木上面放置底模竹胶板，翼板段应搭设钢管架支撑翼板模板，钢管架的搭设应满足规范要求。

详细布置图4如下：

图4支架布置横断面

四、计算依据

1、《路桥施工计算手册》（人民交通出版社2001年10月第1版）；

2、怀阳高速公路怀集至郁南段一期工程两阶段施工图设计文件；

3、《装配式公路钢桥多用途使用手册》（人民交通出版社2002年3月第1版）；

4、《建筑施工扣件式钢管支架安全技术规范》JGJ130－2011；

5、《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011；

6、《公路工程施工安全技术规范》JTJ076-95；

7、《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-2004。

五、荷载计算取值

1、恒载

（1）梁体混凝土自重取26KN/m3；

（2）竹胶板自重取0.09KN/m2；

（3）木方自重取6.5KN/m3；

（4）扣件式钢管自重取0.035KN/m；

（5）321型贝雷片自重取1KN/m（包括连接件等）；

（6）I14工字钢自重0.1689KN/m，I36a工字钢自重0.6003KN/m；

（7）外径Ф529mm、壁厚10mm钢管桩自重1.28KN/m；

2、活载

（1）施工人员、机具、材料及其它临时荷载取2.5KN/m2；

（2）振捣、倾倒混凝土荷载取４KN/m2；

六、各构件受力计算

1、荷载分块

将截面划分为以下几个部分，如图5所示。

图5荷载分块

1#面积

2#面积

3#面积

总面积

0.787*2

1.518*2

0.517*2

5.64

2、荷载计算

（1）箱梁自重

依据设计图纸，计算C50混凝土方量为：

=5.64*33+（（5.64+7.92）*1/2+11.97*1）*2=223.62m³，钢筋混凝土容重26KN/m³,则GL=223.62*26=5814.12KN。

则各部位换算的面荷载为：

GL1=0.787/5.64*5814.12/（11+12+11）/2.50=9.54KN/㎡

gL1=9.54KN/㎡*1.3=12.40KN/㎡

GL2=1.518/5.64*5814.12/（11+12+11）/1.65=27.89KN/㎡

gL2=27.89KN/㎡*1.3=36.26KN/㎡

GL3=0.517/5.64*5814.12/（11+12+11）/1.10=14.25KN/㎡

gL3=14.25KN/㎡*1.3=18.53KN/㎡

（2）模板自重

1）内外模板荷载

＝（（23.81-10.50）+11.16）*（11+12+11）*0.09＝74.88KN，其中23.81为跨中横断面外轮廓线周长（AutoCAD查询），10.50为顶板宽度，11.16跨中横断面内轮廓线周长（AutoCAD查询），竹胶板自重取0.09KN/m2。

2）内模5×10cm背愣木方荷载

=（11+12+11）/0.3*11.6*0.05*0.1*6.5=42.73KN，木方自重取6.5KN/m3。

3）内模钢管荷载

=（11+12+11）/0.9*（1.53*3+1.41*2+4.6+4.03+（2.36+2.28）*2）*0.035＝33.48KN。

钢管自重取0.035KN/m，内模钢管加固详细见图6。

图6内模板钢管加固

4）侧模竖向5×10cm背愣木方荷载

=（（11+12+11）/0.4*1.59）*2*0.05*0.1*6.5=8.78KN

5）侧模及翼缘板钢管支架荷载

＝（11+12+11）/0.9*14*1.72*0.035＝31.84KN。

侧模钢管布置为0.9*0.9m，从布置图得知横断面总共布置14根，最长1.85m，最短1.59m，取平均长度（1.85+1.59）/2=1.72m。

以上1）-5）汇总

Gm＝74.88+42.73+33.48+8.78+31.84=191.71KN

换算的面荷载为：

=191.71/（11+12+11）/10.50=0.54KN/㎡

gm=0.54*1.3=0.70KN/㎡（取1.3的安全系数）

（3）纵向10×10cm木方荷载

纵向方木包含底模板、侧模板、翼缘板及钢管脚手架底托，根据布置图得知总共53根。

＝53*（11+12+11）*0.1*0.1*6.5＝117.13KN。

换算的面荷载为：

=117.13/（11+12+11）/10.50=0.33KN/㎡

g木方=0.33*1.3=0.43KN/㎡（取1.3的安全系数）

（4）I14工字钢自重

＝（（11+12+11）/0.6+1）*13.2*0.1689＝128.57KN

换算的面荷载为：

=128.57/（11+12+11）/10.50=0.36KN/㎡

gI14=0.36*1.3=0.47KN/㎡（取1.3的安全系数）

（5）贝雷梁自重

＝（11+12+11）*14*1＝476KN

换算的面荷载为:

＝476/（11+12+11）/10.50=1.33KN/㎡

g贝雷=1.33*1.3=1.73KN/㎡（取1.3的安全系数）

（6）双拼I36工字钢自重

＝4*13.2*0.6003*2＝63.39KN

换算的面荷载为：

=63.39/（11+12+11）/10.50=0.18KN/㎡

gI36=0.18*1.3=0.23KN/㎡（取1.3的安全系数）

（7）施工荷载

施工人员、机具、材料及其它临时荷载取2.5KN/m2；

振捣、倾倒混凝土荷载取４KN/m2；

则施工附加荷载

f=2.5+4=6.5KN/m2

gf=6.5*1.3=8.45KN/㎡（取1.3的安全系数）

3、支架验算

（1）竹胶板验算

竹胶板规格为1200mm*2400mm*15mm，其截面特性如下：

w=bh2/6=1.2*0.0152/6=4.5×10-5m³；

I=bh3/12=1.2*0.0153/12=3.38×10-7m4

最不利位置位于Ⅱ区，对其竹胶板进行简算

计算跨径为25-10=15cm，为简化计算按简支梁进行简算。

q=gL2+gf+gm=36.26+8.45+0.70=45.41KN/㎡

跨中弯矩M1/2=qbl2/8=45.41*1.2*0.152/8=0.15KN·m应力计算：

σ=M1/2/w=0.15KN·m/（4.5×10-5m³）=3.33MPa＜[σ]=9.5MPa挠度计算：

f1/2=5q*b*l4/384EI=5*45.41*1.2*0.154/（384*6.5*103MPa*3.38×10-7m4）=0.163mm＜[f]=150/400=0.375mm

所以木模板满足要求。

（2）方木验算

纵梁方木规格为10cm×10cm，其截面特性如下：

w=bh2/6=0.1*0.12/6=1.67×10-4m³

I=bh3/12=0.1*0.13/12=8.33×10-6m4

纵梁自重=0.1*0.1*0.6*6.5KN/m3/（0.6*0.25）=0.26KN/㎡

g纵=0.26*1.3=0.34KN/㎡（取1.3的安全系数）

最不利位置位于Ⅱ区，对其进行简算。

q组=gL2+gf+gm+g纵=36.26+8.45+0.70+0.34=45.75

跨中弯矩：

M1/2=qbl2/8=45.75*0.15*0.62/8=0.31KN·m；

应力计算：

σ=M1/2/w=0.31KN·m/（1.67×10-4m³）=1.86MPa＜[σ]=9.5MPa；

挠度计算：

f1/2=5q*b*l4/（384EI）=5*45.75*0.15*0.64/（384*6.5*103MPa*8.83×10-6m4）=0.20mm＜[f]=600/400=1.5mm

所以方木纵梁满足要求。

（3）I14工字钢验算

I14工字钢间距为60cm，贝雷梁间距45cm，工字钢截面特性为：

I=712cm4，W=102cm3

最不利位置位于Ⅱ区，对其工字钢进行简算。

q组=gL2+gf+gm+g纵+gI14

=36.26+8.45+0.70+0.43+0.36=46.20KN/㎡

跨中弯矩：

M1/2=qbl2/8=46.20*0.6*0.452/8=0.70KN·m；

应力计算：

σ=M1/2/w=0.70KN·m/102×10-6m³=6.86MPa＜[σ]=140MPa；

挠度计算：

f1/2=5q*b*l4/384EI=5*46.20*0.6*0.454/384*2*105MPa*712×10-8m4=0.01mm＜[f]=450/40