立交现浇箱梁设计计算书.docx
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立交现浇箱梁设计计算书
立交现浇箱梁设计计算书
第一部分：
支架结构总体
采用梁—柱式结构：
主梁采用贝雷拼装，承重立柱采用Ф720х8钢管，50m跨径采用两个支墩,30m跨架设一个支墩。
立柱顶设置双拼H45型钢横行分配梁，H45型钢顶顺桥向布置贝雷片，贝雷顶横行设置I14工字钢为中分配梁。
I14工字钢上设置满堂脚手架，脚手架上设置I14工字钢上分配梁（具体见施工图）
基础：
根据现场地质状况在江边滩涂地区使用桩基础，靠近山体部分地质状况较好部分采用扩大基础，具体由实验室出具承载力数据位准。
第二部分：
50m跨部分
一、模板结构
采用18mm厚竹胶板加30cm间距10х10方木纵向肋条，布置在I14工字钢上，翼缘板部分另设支架。
如图所示：
二、设计主要参考文献
1、《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004
2、《路桥施工计算手册》
3、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ025-86
4、《港口工程桩基础规范》JTJ254-98
三、模板结构验算
竹胶板强度验算
Ⅱ类二等品竹胶板静曲强度：
[σ]=70Mpa
Ⅱ类二等品竹胶板弹性模量：
E=5.0×103Mpa
底板计算模型取单向板
混凝土自重：
q1=26х3=78KN
混凝土振捣荷载：
q2=2KN
施工荷载：
q3=2.5KN
q=1.2q1+1.4q2+1.4q3=99.9KN
取1m板条按5跨30cm跨径，连续梁做简化计算：
计算简图
M=0.105ql2=0.944KNm
Wx=
=54cm3
δmax=
=17.5MPa<[δ]=70MPa竹胶板强度满足要求！
最大挠度f=0.664х
=0.2mm满足要求
下衬方木强度验算：
木材静曲强度：
[σ]=12Mpa
木材弹性模量：
E=9.0×103Mpa
计算荷载同竹胶板
q=99.9KN*0.3=30KN
按三跨75cm连续梁计算
计算简图
M=0.1ql2=1.69
Wx=
=166.7cm3
δmax=
=10.1MPa<[σ]=12Mpa
f=0.677х
=1mm满足要求。
侧模同底模同样布置（由于混凝土侧压力小于底部压力，不另外计算）
四、支架结构验算
1、支架结构布置图
2、计算荷载组合
1.2х（混凝土自重+支架自重）+1.4х施工荷载
（关于台风荷载：
根据JTGD60-2004附录A全国基本风速图及全国气象站基本风速和基本风压值椒江洪家高度50m风速为：
30m/s，风压力为：
0.55KN/m2。
整个支架系统的迎风面积为:
500m2,压力为：
275KN及相当于混凝土重量：
13000KN的2%。
故可以忽略不计。
）
3、荷载简化计算
将混凝土自重与模板系统自重转化为均布线性荷载作用于上分配梁上。
箱梁横断面图
转化为荷载的作用示意图
P1=0.24*26+9*0.018+7.5*6.67*0.1*0.1=6.9
P2=0.45*26+9*0.018+7.5*6.67*0.1*0.1=12.36
P3=3*26+9*0.018+7.5*6.67*0.1*0.1=78.66
P4=P3
P5=1.1*26+9*0.018+7.5*6.67*0.1*0.1=29.26
P6=0.56*26+9*0.018+7.5*6.67*0.1*0.1=15.22
P7=0.5*26+9*0.018+7.5*6.67*0.1*0.1=13.66
P8=P7
P9=P6
P10=P5
P11=P3
支架整体结构计算采用midas整体建模进行验算（见附表）
4、主梁及上下分配梁的验算
结构验算结果
编号
型号及所用部位
钢号
容许应力/变形
计算应力/变形
结果
1
I14工字钢上分配梁
A3
145*1.3=188MPa
35MPa
合格
2
贝雷主梁
16Mn
210*1.3=273MPa
246MPa
合格
3
H45双拼型钢下分配梁
A3
145*1.3=188MPa
87MPa
合格
4
支架结构整体变形
20mm
12mm
合格
5、立柱及基础部分验算
立柱拟采用720*8mm钢管
I=
）=113359cm4
i=
=25cm
λ=
=48
λ<100应按短杆进行计算
立柱的承载力为：
P=φA[δ]=2818KN>1273KN
满足要求
第一、第二联原则上采用桩基础，跨外沙路一孔可由试验结果确定是否能利用原路基为基础做扩大基础！
基础采用720*8mm钢管桩基础
最大桩基支撑力为1273KN，按摩擦桩计算
[P]=
（Ul1Շ1+Ul2Շ2）取粉质粘土的极限摩阻力Շ=40KPa
可得所需要的入土深度l=22m
具体入土深度可由试桩决定！
五、一孔支架所用钢材表
一孔支架主要材料一览表
编号
型号及所用部位
规格
单位重量
所需数量
重量
备注
1
I14工字钢上分配梁
I14工字钢
16.9kg/m
864m
14601kg
主梁顶分配梁
2
贝雷主梁
321军用贝雷
273kg/片
304片
82992kg
主梁
3
H45双拼钢下分配梁
H45型钢
76.5kg/m
108m
8262kg
立柱顶分配梁
4
720*8mm钢管
720*8mm
141kg/m
714m
100674kg
立柱及桩基础
5
18mm竹胶板
18mm
1
900
900m2
模板
6
10*10方木
10*10
0.01
3000
30m3
7
【5型钢
【5
5.44
2260
12294kg
翼缘板支撑
8
400*6mm钢管
400*6mm
58.8
128
7526kg
支墩水平连接
9
400*6mm钢管
400*6mm
58.8
29.52
1735kg
依墩柱墩身连接件
10
预埋15mm钢板
15mm
117
7.68
898kg
11
螺栓
25mm
3.83
30.72
117kg
12
预埋15mm钢板
15mm
117
6
702kg
依墩柱底预埋钢板
13
螺栓
25mm
3.83
15.36
58kg
14
20mm小牛腿钢板
20mm
156
0.504
78kg
15
预埋15mm钢板
15mm
117
12
1404kg
立柱顶钢板
16
20mm小牛腿钢板
20mm
156
1.008
157kg
17
4.0号角钢
40*5mm
2.976
2339
6941.5kg
贝雷小框架
六、施工简图附后
第三部分：
30米跨部分
一、模板结构
采用18mm厚竹胶板加40cm间距10х10方木纵向肋条，布置在I14工字钢上，翼缘板部分另设支架。
如图所示：
二、设计主要参考文献
1、《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004
2、《路桥施工计算手册》
3、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ025-86
4、《港口工程桩基础规范》JTJ254-98
三、模板结构验算
竹胶板强度验算
Ⅱ类二等品竹胶板静曲强度：
[σ]=70Mpa
Ⅱ类二等品竹胶板弹性模量：
E=5.0×103Mpa
底板计算模型取单向板
混凝土自重：
q1=26х1.8=46.8KN
混凝土振捣荷载：
q2=2KN
施工荷载：
q3=2.5KN
q=1.2q1+1.4q2+1.4q3=62.5KN
取1m板条按5跨40cm跨径，连续梁做简化计算：
计算简图
M=0.105ql2=1.05KNm
Wx=
=54cm3
δmax=
=19.4MPa<[δ]=70MPa竹胶板强度满足要求！
最大挠度f=0.664х
=0.3mm满足要求
下衬方木强度验算：
木材静曲强度：
[σ]=12Mpa
木材弹性模量：
E=9.0×103Mpa
计算荷载同竹胶板
q=62.5KN*0.4=25KN
按三跨75cm连续梁计算
计算简图
M=0.1ql2=1.41KNm
Wx=
=166.7cm3
δmax=
=8.45MPa<[σ]=12Mpa
f=0.677х
=0.4mm满足要求。
侧模同底模同样布置（由于混凝土侧压力小于底部压力，不另外计算）
3、荷载简化计算
将混凝土自重与模板系统自重转化为均布线性荷载作用于上分配梁上。
p1=3.9KNP2=11.7KNP3=46.8KN
P4=28.6KNP5=14.56KNP6=13KN
P7=13KNP8=14.56KNP9=28.6KN
P10=46.8KN
4、支架主体结构验算
采用midas进行整体建模进行结构验算
计算荷载为:
1.2×（混凝土自重+支架自重）+1.4×施工荷载
计算过程见附件midas计算图例
结构验算结果
编号
型号及所用部位
钢号
容许应力/变形
计算应力/变形
结果
1
I14工字钢上分配梁
A3
145*1.3=188MPa
37MPa
合格
2
贝雷主梁
16Mn
210*1.3=273MPa
175MPa
合格
3
H45双拼型钢下分配梁
A3
145*1.3=188MPa
91.8MPa
合格
4
支架结构整体变形
20mm
14mm
合格
支架验算满足施工要求！
5、立柱及基础部分验算
立柱单柱荷载小于50m跨部分，故安全可靠。
基础拟采用混凝土扩大基础
要求基础浇筑前必须挖除表面杂填土，使基础均匀作用于凝灰岩岩体上。
取凝灰岩的承载力为：
800KPa
由以上计算可知单根立柱的最大承载力为：
P=729KN
拟选用：
a×b×h=1.5m×1.5m×0.5m块状混凝土基础。
其承载力为：
[P]=1.5m×1.5m×1800KPa=180KN>1.5×P=1094KN
满足要求。
工程实际施工过程中应每孔对岩石基础进行承载力试验，若与预设值偏差较大，应及时调整混凝土基础！
五、一孔支架所用钢材表
一孔支架主要材料一览表
编号
型号及所用部位
规格
单位重量
所需数量
重量
备注
1
I14工字钢上分配梁
I14工字钢
16.9kg/m
492m
8315kg
主梁顶分配梁
2
贝雷主梁
321军用贝雷
273kg/片
140片
38220kg
主梁
3
H45双拼钢下分配梁
H45型钢
76.5kg/m
96m
7344kg
立柱顶分配梁
4
720*8mm钢管
720*8mm
141kg/m
300m
42300kg
立柱及桩基础
5
18mm竹胶板
18mm
1
480
480m2
模板
6
10*10方木
10*10
0.01
1200
12m3
7
48*3.5mm钢管
48*3.5mm
4.11
1200
4938kg
翼缘板支撑
8
400*6mm钢管
400*6mm
58.8
64
3762kg
支墩水平连接
9
400*6mm钢管
400*6mm
58.8
29.52
1735kg
依墩柱墩身连接件
10
预埋15mm钢板
15mm
117
7.68
898kg
11
螺栓
25mm
3.83
30.72
117kg
12
预埋15mm钢板
15mm
117
6
702kg
依墩柱底预埋钢板
13
螺栓
25mm
3.83
15.36
58kg
14
20mm小牛腿钢板
20mm
156
0.504
78kg
15
预埋15mm钢板
15mm
117
6
702kg
立柱顶钢板
16
20mm小牛腿钢板
20mm
156
0.5
78kg
17
4.0号角钢
40*5mm
2.976
2339
6941.5kg
贝雷小框架
18
C25混凝土
C25
1
6.75
6.75m3
混凝土
第四部分：
施工注意事项
1、跨外沙路钢管立柱旁边应设立有效的防撞设施。
2、跨堤坝一孔可利用坝身为基础。
3、应避免在台风天进行模板工程施工，即：
避免无压重模板暴露于台风中。
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