连续箱梁支架计算书.docx

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连续箱梁支架计算书

8连续箱梁支架计算书

8．1、工程概况

引桥上部采用30m跨径的预应力混凝土连续箱梁，左右分幅，道路中心线处设2cm纵缝，砼桥面垫层将其连续。

跨312国道每幅箱梁顶宽18m，底板9m，梁高1.7m，为单箱双室斜腹板截面；其它每幅箱梁顶宽12m，底板7m，梁高1.7m，为单箱双室斜腹板截面。

引桥设计孔跨为6*30+（30+25.75）+5*30+4*30m，引桥全长505.76m。

8．2、计算依据

《京杭运河常州市区段改线工程施工图设计》长江路大桥分册

《结构力学》、《材料力学》、

《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）

《路桥施工计算手册》

8．3、支架分析

8.3.1、支架方案

（1）一般地段支架

支架采用碗扣搭设，碗扣立杆外径为φ48钢管，壁厚3.5mm，支架横向间距:

翼板部位为1.2米,其它部位均为0.9米;纵向间距均为0.9米，纵横杆排距1.2米。

支架顶口及底口分别设顶调与底调，水平和高度方向分别采用钢管加设水平连接杆和坚向剪刀撑。

箱梁底模采用δ＝15mm的竹编胶合模板,底模小楞采用间距0.3米的100*100mm方木,大楞采用150*150mm方木,具体布置见”一般地段箱梁支架构造图”。

（2）跨312国道段通道

支架采用碗扣搭设，设双向四车道门通，门通净高4.5米，净宽4米，支撑采用4排30*30cm的碗扣搭设，下做砼防撞基础。

横梁采用150×200cm方木，纵梁采用Ⅰ40工字钢，间距90cm。

其上满铺木板，防高空坠物。

箱梁底模采用δ＝15mm的竹编胶合模板,底模小楞采用间距0.3米的100*100mm方木,大楞采用150*150mm方木,具体布置见”跨312国道箱梁支架构造图”。

8.4、支架计算

8.4.1荷载分析

①扣件式钢管支架自重，包括立柱、纵向水平杆、横向水平杆、支承杆件、扣件等，可按表1查取。

表1扣件式钢管截面特性

外径

d（mm）

壁厚

t（mm）

截面积A（mm2）

惯性矩I（mm4）

抵抗矩W（mm3）

回转半径

i（mm）

每米长自重（N）

48

3.5

4.89*102

1.219*105

5.08*103

15.78

38.4

②新浇砼容重按25kN/m3计算,

箱底:

21.5KPa,翼板:

8.13KPa。

③模板自重（含内模、侧模及支架）以砼自重的5%计,则:

箱底:

1.07KPa,翼板:

0.41KPa。

④施工人员、施工料具堆放、运输荷载:

2.0kPa

⑤倾倒混凝土时产生的冲击荷载：

2.0kPa

⑥振捣混凝土产生的荷载:

2.5kPa

荷载组合

计算强度:

q=1.2*（②+③）+1.4*（④+⑤+⑥）

计算刚度:

q=1.2*（②+③）

8.4.2箱梁支架检算:

跨312国道连续箱梁单幅两跨砼575.7m3。

单幅梁长55.755米，底板宽9米，顶板宽18米，梁高1.7米，腹板高1.55米，厚0.4米,底板厚0.25米。

一般地段支架搭设方案同312国道，只需进行地基承载力检算，跨半夜浜河道支架见另行上报的《跨半夜浜河道支架方案》

（一）底模检算

底模采用δ＝15mm的竹编胶合模板,直接搁置于间距L=0.3米的方木小楞上,按连续梁考虑,取单位长度（1.0米）板宽进行计算。

1、荷载组合

箱底:

q=1.2*（21.5+1.07）+1.4*（2.0+2.0+2.5）=36.18kN/m

翼板:

q=1.2*（8.13+0.41）+1.4*（2.0+2.0+2.5）=19.3kN/m

2、截面参数及材料力学性能指标

W=bh2/6=1000*152/6=3.75*104mm3

I=bh3/12=1000*153/12=2.81*105mm3

竹胶板容许应力[σ]=80MPa,E=6*103MPa。

3、承载力检算

（1）梁底

a强度

Mmax＝ql2/10＝36.18*0.3*0.3/10＝0.33KN*m

σmax＝Mmax/W＝0.33*106/3.75*104＝8.8MPa≤[σ0]合格

b刚度

荷载:

q=1.2*（21.5+1.07）=27.1kN/m

f＝ql4/（150EI）＝27.1*3004/（150*6*103*2.81*105）＝0.67mm≤[f0]＝300/400＝0.75mm合格

（2）翼板

（a）强度

Mmax＝ql2/10＝19.3*0.3*0.3/10＝0.17KN*m

σmax＝Mmax/W＝0.17*106/3.75*104＝4.53MPa≤[σ0]合格

b刚度

荷载:

q=1.2*（8.13+0.41）＝10.24kN/m

f＝ql4/（150EI）＝10.24*3004/（150*6*103*2.81*103）＝0.33mm≤[f0]＝300/400＝0.75mm合格

（二）方木小楞检算

方木搁置于间距0.9米的方木大楞上,小楞方木规格为100*100mm,小楞亦按连续梁考虑.

1、荷载组合

箱底:

q1=（1.2*（21.5+1.07）+1.4*（2.0+2.0+2.5））*0.3

+6*0.1*0.1=10.91kN/m

翼板:

q2=（1.2*（8.13+0.41）+1.4*（2.0+2.0+2.5））*0.3

+6*0.1*0.1=5.85kN/m

2、截面参数及材料力学性能指标

W=a3/6=1000/6=1.67*105mm3

I=a4/12=1004/12=8.33*106mm3

方木的力学性能指标按《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）中的A-3类木材并按湿材乘0.9的折减系数取值，则：

[σ]＝12*0.9＝10.8MPa,E=9*103*0.9=8.1*103MPa。

3、承载力计算

（1）梁底

a强度

Mmax＝q1l2/10＝10.91*0.92/10＝0.88KN*m

σmax＝Mmax/W＝0.88*106/1.67*105＝5.26MPa≤[σ0]合格

b刚度

荷载:

q=10.91-1.4*（2.0+2.0+2.5））*0.3=8.18kN/m

f＝ql4/（150EI）＝8.18*9004/（150*8.1*103*8.33*106）＝0.53mm≤[f0]＝900/400＝2.25mm合格

（2）翼板

（a）强度

Mmax＝q2l2/10＝5.85*0.92/10＝0.47KN*m

σmax＝Mmax/W＝0.47*106/1.67*105＝2.81MPa≤[σ0]合格

b刚度

荷载:

q=5.85-1.4*（2.0+2.0+2.5））*0.3＝3.12kN/m

f＝ql4/（150EI）＝3.12*9004/（150*8.1*103*8.33*106）＝0.2mm≤[f0]＝900/400＝2.25mm合格

（三）方木大楞检算

大楞规格为150*150mm的方木，考虑箱梁腹板部位的重量较集中，而为了方便计算，箱梁自重是按整体均布考虑，这必将导致腹板处的实际荷载要大于计算荷载，而其它部位的计算荷载比实际荷载偏大，故腹板及底板部位支架横向间距取0.9米，翼板处立柱间距取1.2米，大楞按简支梁考虑。

1、荷载组合

小楞所传递给大楞的集中力为：

箱底:

P1=10.91*0.9=9.82kN

翼板:

P2=5.85*1.2=7.02kN

大楞方木自重：

g＝6*0.15*0.15＝0.14kN/m

2、截面参数及材料力学性能指标

W=a3/6=1500/6=5.63*105mm3

I=a4/12=1504/12=4.22*107mm3

方木的力学性能指标按《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）中的A-3类木材并按湿材乘0.9的折减系数取值，则：

[σ]＝12*0.9＝10.8MPa,E=9*103*0.9=8.1*103MPa。

3、承载力计算

（1）梁底

力学模式：

a强度

按最大正应力布载模式计算：

支座反力R＝14.79KN

最大跨中弯距Mmax＝14.79*0.45-0.14*0.452/2-9.82*0.3＝3.70KN.m

σmax＝Mmax/W＝3.70*106/5.63*105＝6.57MPa≤[σ0]合格

b刚度

按最大支座反力布载模式计算：

集中荷载:

P=10.91*4*0.9-1.4*（2.0+2.0+2.5））*0.9=31.08kN/m

f＝Pl3/（48EI）+5ql4/（384EI）＝

31.08*1000*9003/（48*8.1*103*4.22*107）+5*0.14*9004/（384*8.1*103*4.22*107）＝1.38mm≤[f0]＝900/400＝2.25mm合格

（1）翼板

力学模式：

a强度

支座反力R＝17.63KN

最大跨中弯距Mmax＝17.63*0.6-0.14*0.62/2-7.02*0.9＝4.23KN.m

σmax＝Mmax/W＝4.23*106/5.63*105＝7.51MPa≤[σ0]合格

b刚度

集中荷载:

P=5.85*5*1.2-1.4*（2.0+2.0+2.5））*1.2=24.18kN/m

f＝Pl3/（48EI）+5ql4/（384EI）＝

24.18*1000*12003/（48*8.1*103*4.22*107）+5*0.14*12004/（384*8.1*103*4.22*107）＝2.56mm≤[f0]＝1200/400＝30mm合格

（四）满堂支架计算

每根立柱所承受的坚向力按其所支撑面积内的荷载计算，忽略方木小楞自重不计，则大楞传递的集中力：

箱底（均以跨度0.9米计算）:

P1=（1.2*（21.5+1.07）+1.4*（2.0+2.0+2.5））*0.9*0.9+0.14*0.9=29.44kN

翼板:

P2=（1.2*（8.13+0.41）+1.4*（2.0+2.0+2.5））*0.9*1.2+0.14*1.2=21.08Kn

满堂式碗扣支架按7米高计，其自重为：

g=7*0.235=1.65Kn

单根立杆所承受的最大竖向力为：

N=29.44+1.65=31.09kN

（1）.立杆稳定性：

横杆步距为1.2m，故立杆计算长度为1.2m。

长细比λ=L/i=1200/15.78=76<80,

故φ=1.02-0.55（（λ＋20）/100）2=0.513，则：

[N]=φA[σ]=0.513*489*215=53.93kN

N<[N]合格

（2）.强度验算：

σa＝N/Aji=31.09*1000/489=63.58MPa≤[σa]=215MPa合格

（五）门式通道支架计算

1、钢管立柱下方木小楞计算

钢管立柱通过100*100mm方木小棱传力到I40工字钢上,按连续梁考虑.

（1）荷载组合

钢管立柱传递的最大竖向力：

N=29.44+1.65=31.09kN

方木小楞自重：

g=6*0.1*0.1=0.06kN/m

（2）截面参数及材料力学性能指标

W=a3/6=1000/6=1.67*105mm3

I=a4/12=1004/12=8.33*106mm3

方木的力学性能指标按《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）中的A-3类木材并按湿材乘0.9的折减系数取值，则：

[σ]＝12*0.9＝10.8MPa,E=9*103*0.9=8.1*103MPa。

（3）计算简图

（4）承载力计算

a强度

Mmax＝gl2/10＝0.06*0.92/10＝0.00486KN*m

σmax＝Mmax/W＝0.00486*103/1.67