圆柱墩盖梁施工计算书.docx
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圆柱墩盖梁施工计算书
圆柱墩盖梁施工方案设计计算书
1、设计计算说明
根据桥梁设计图，标段内圆柱墩盖梁分（长宽高尺寸）10.9×2.4×2.2m、10.9×2.2×2.0m、10.8×2.2×2.0m、10.8×2.0×1.8m四种规格尺寸。
其中尺寸为10.9×2.4×2.2m的盖梁砼数量43.428m3，设计计算时采用尺寸为10.9×2.4×2.2m的盖梁进行验算。
2、设计依据
《钢结构设计规范》、《公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）》、《建筑结构荷载规范》、《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》（征求意见稿）和桥梁施工图。
3、总体方案
盖梁采用钢模板施工，在墩柱上穿直径100mm的钢棒（Q390钢），采用QL50型千斤，钢棒作为千斤顶的支撑点，利用千斤顶支撑I45a工字钢，工字钢上铺设［14b槽钢作为盖梁施工底模平台。
盖梁施工设计图：
4、设计参数
［14b槽钢：
理论重量16.73kg/m弹性模量
惯性力矩I=609.4cm4设计抗弯强度
I45a工资钢：
理论重量80.4kg/m弹性模量
惯性力矩I=32240cm4设计抗弯强度
直径100mm钢棒（Q390钢）
弹性模量
惯性力矩I=490.87cm4
设计抗弯强度
设计抗剪强度
5、荷载分析
5.1、永久荷载
钢筋砼重量G1：
盖梁尺寸为10.9×2.4×2.2m砼数量43.428m3，钢筋砼比重按2.6t/m3（按《公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）》的规定）。
盖梁钢筋砼重量G1:
G1=43.428m3×2.6t/m3×10KN=1129.128KN。
盖梁模板重量G2：
根据模型设计图得知，系梁模板采用钢模板，重量（侧模和底模部分）为2.4t，即G2=24KN。
［14b槽钢重量G3：
根据盖梁施工方案，采用［14b槽钢，槽钢按0.45m间距设置，每根长度4m，放置11根。
密度16.73kg/m。
槽钢重量G3:
G3=11×4×16.73×10÷1000=7.36KN
I45a工字钢重量G4：
采用两根长12mI45a工字钢，理论重量80.4kg/m。
I45a工字钢的重量G4：
G4=12×2×80.4×10÷1000=19.296KN
根据以上分析计算永久荷载G为：
G=G1+G2+G3+G4=1129.128KN＋24KN＋7.36KN＋19.296KN＝1179.78KN
5.2、可变荷载
可变荷载包括施工荷载、风荷载、雪荷载等，根据系梁施工搭设结构及施工地点气候特点，不考虑雪荷载和水平风荷载；施工荷载（作业层人员、器具、材料的重量）根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）取3KN/m2；砼振捣附加荷载根据《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）取2KN/m2；砼采用泵车入模，不考虑砼入模的冲击荷载。
可变荷载合计为5KN/m2，根据系梁底模面积，计算出可变荷载G5为：
G5=5×6.83=34.15KN
5.3、偶然荷载
根据盖梁施工搭设结构，不考虑撞击力等因素引起的偶然荷载。
6、千斤顶反力计算
永久荷载和可变荷载分别按1.2、1.4的分项系数计算千斤顶反力为：
永久荷载：
1179.78×1.2=1415.74KN
可变荷载：
34.15×1.4=47.81KN
根据盖梁施工方案，上部荷载由4个千斤顶承受，每个千斤顶反力Q为：
Q=（G+G5）÷4=（1415.74+47.81）÷4=365.89KN
根据盖梁施工方案得知，盖梁施工采用50吨千斤顶＞36.589吨，满足要求。
7、钢棒（Q390钢）强度计算
根据盖梁施工方案，采用长3m、直径100mm的钢棒作千斤顶的支撑位置，钢棒承受千斤顶传递的集中荷载力365.89KN，利用TSSD钢结构计算软件对钢棒受力分析结果如下：
7.1、几何数据及计算参数
支座形式：
左端：
悬挑右端：
悬挑
连续梁结构信息：
跨序号
跨度（mm）
截面惯性矩（×106mm4）
第1跨
1000.0
4.9
第2跨
2000.0
4.9
第3跨
1000.0
4.9
材料弹性模量（N/mm2）：
E=206000.0
7.2、荷载数据
7.3、内力计算结果
a．弯矩包络图
b．剪力包络图
c．截面内力
第一跨
1
2
3
4
5
6
7
正弯矩（kN-m）
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
负弯矩（kN-m）
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
-27.44
正剪力（kN）
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
负剪力（kN）
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
-365.89
挠度（mm）
28.13
23.44
18.74
14.05
9.36
4.67
0.00
正弯矩最大值（kN-m）：
0.00位置（m）：
0.000
负弯矩最大值（kN-m）：
-27.44位置（m）：
1.000
剪力最大值（kN）：
-365.89位置（m）：
0.925
挠度最大值（mm）：
28.13位置（m）：
0.000
第二跨
1
2
3
4
5
6
7
正弯矩（kN-m）
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
负弯矩（kN-m）
-27.44
-27.44
-27.44
-27.44
-27.44
-27.44
-27.44
正剪力（kN）
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
负剪力（kN）
-0.00
-0.00
-0.00
-0.00
-0.00
-0.00
-0.00
挠度（mm）
0.00
-7.54
-12.06
-13.57
-12.06
-7.54
0.00
正弯矩最大值（kN-m）：
0.00位置（m）：
0.000
负弯矩最大值（kN-m）：
-27.44位置（m）：
1.617
剪力最大值（kN）：
-0.00位置（m）：
0.000
挠度最大值（mm）：
-13.57位置（m）：
1.000
第三跨
1
2
3
4
5
6
7
正弯矩（kN-m）
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
负弯矩（kN-m）
-27.44
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
正剪力（kN）
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
负剪力（kN）
-365.89
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
挠度（mm）
0.00
4.67
9.36
14.05
18.74
23.44
28.13
正弯矩最大值（kN-m）：
0.00位置（m）：
0.000
负弯矩最大值（kN-m）：
-27.44位置（m）：
0.000
剪力最大值（kN）：
-365.89位置（m）：
0.000
挠度最大值（mm）：
28.13位置（m）：
1.000
7.4、直径100mm的钢棒（Q390钢）强度验算
a、抗弯强度验算
根据以上受力分析得知，钢棒所受的最大弯矩为：
fmax=27.44KN-m，抗弯截面模量：
抗弯强度：
δmax=fmax÷Wz=27.44KN-m÷98.175×10-6m3=0.2795×106KN/m2=279.5N/mm2b、抗剪强度验算
根据以上受力分析得知，钢棒所受的最大剪力为：
Qmax=365.89KN，剪应力为：
安全
8、［14b槽钢强度验算
根据盖梁施工方案，槽钢长4m，布置间距0.45m，槽钢承受上部盖梁钢筋砼及模型重量荷载，上部荷载按均布荷载分布在槽钢上进行计算分析。
全部荷载均布分布在底板上（长度10.9m、宽度2.4m），槽钢荷载分布示意图为：
槽钢上承受的均布荷载q：
q=（（G1+G2）×1.2+G5×1.4）÷（10.9×2.4）×0.45=（（1129.128＋24）×1.2+34.15×1.4））÷（10.9×2.4）×0.45=1431.56÷26.16×0.45=24.63KN/m。
利用TSSD钢结构计算软件对槽钢受力分析结果如下：
8.1、几何数据及计算参数
支座形式：
左端：
简支右端：
简支
连续梁结构信息：
跨序号
跨度（mm）
截面惯性矩（×106mm4）
第1跨
200.0
6.1
第2跨
2000.0
6.1
第3跨
200.0
6.1
材料弹性模量（N/mm2）：
E=206000.0
8.2、荷载数据
8.3、内力计算结果
a．弯矩包络图
b．剪力包络图
c．截面内力
第一跨
1
2
3
4
5
6
7
正弯矩（kN-m）
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
负弯矩（kN-m）
0.00
-0.01
-0.05
-0.12
-0.22
-0.34
-0.49
正剪力（kN）
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
负剪力（kN）
0.00
-0.82
-1.64
-2.46
-3.28
-4.11
-4.93
挠度（mm）
-1.23
-1.02
-0.82
-0.61
-0.41
-0.20
0.00
正弯矩最大值（kN-m）：
0.00位置（m）：
0.000
负弯矩最大值（kN-m）：
-0.49位置（m）：
0.200
剪力最大值（kN）：
-4.93位置（m）：
0.200
挠度最大值（mm）：
-1.23位置（m）：
0.000
第二跨
1
2
3
4
5
6
7
正弯矩（kN-m）
0.00
6.35
10.45
11.82
10.45
6.35
0.00
负弯矩（kN-m）
-0.49
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
-0.49
正剪力（kN）
24.63
16.42
8.21
0.00
0.00
0.00
0.00
负剪力（kN）
0.00
0.00
0.00
0.00
-8.21
-16.42
-24.63
挠度（mm）
0.00
1.96
3.38
3.89
3.38
1.96
0.00
正弯矩最大值（kN-m）：
11.82位置（m）：
1.000
负弯矩最大值（kN-m）：
-0.49位置（m）：
0.000
剪力最大值（kN）：
24.63位置（m）：
0.000
挠度最大值（mm）：
3.89位置（m）：
1.000
第三跨
1
2
3
4
5
6
7
正弯矩（kN-m）
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
负弯矩（kN-m）
-0.49
-0.34
-0.22
-0.12
-0.05
-0.01
-0.00
正剪力（kN）
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
负剪力（kN）
-4.93
-4.11
-3.28
-2.46
-1.64
-0.82
0.00
挠度（mm）
0.00
-0.20
-0.41
-0.61
-0.82
-1.02
-1.23
正弯矩最大值（kN-m）：
0.00位置（m）：
0.000
负弯矩最大值（kN-m）：
-0.49位置（m）：
0.000
剪力最大值（kN）：
-4.93位置（m）：
0.000
8.4、［14b槽钢强度验算
a、强度验算
根据以上受力分析得知，槽钢所受的最大弯矩为：
fmax=11.82KN-m，抗弯截面模量Wz=87.1×10-6m3。
抗弯强度：
δmax=fmax÷Wz=11.82KN-m÷87.1×10-6m3=0.1357×106KN/m2=135.7N/mm2b、挠度验算
根据《钢结构设计规范》规定，槽钢允许的最大挠度：
L/250=2000÷250=8㎜
根据以上受力分析可知，方木所受的最大挠度：
3.891㎜＜8㎜，满足规范要求。
9、I45a工字钢强度验算
将工字钢承受上部荷载简化为均布荷载q为：
q=（（G1+G2+G3）×1.2+G5×1.4）÷（10.9×2.4）×0.8=（（1129.128＋24+7.36）×1.2+34.15×1.4））÷（10.9×2.4）×1.2=1440.4÷26.16×1.2=66.07KN/m。
利用TSSD钢结构计算软件对工字钢受力分析结果如下：
几何数据及计算参数
支座形式：
左端：
悬挑右端：
悬挑
连续梁结构信息：
跨序号
跨度（mm）
截面惯性矩（×106mm4）
第1跨
2100.0
322.4
第2跨
6700.0
322.4
第3跨
2100.0
322.4
材料弹性模量（N/mm2）：
E=206000.0
9.1、荷载数据
9.2、内力计算结果
a．弯矩包络图
b．剪力包络图
c．截面内力
第一跨
1
2
3
4
5
6
7
正弯矩（kN-m）
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
负弯矩（kN-m）
0.00
-4.05
-16.19
-36.42
-64.75
-101.17
-145.68
正剪力（kN）
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
负剪力（kN）
0.00
-23.12
-46.25
-69.37
-92.50
-115.62
-138.75
挠度（mm）
-10.75
-8.96
-7.17
-5.37
-3.58
-1.79
0.00
正弯矩最大值（kN-m）：
0.00位置（m）：
0.000
负弯矩最大值（kN-m）：
-145.68位置（m）：
2.100
剪力最大值（kN）：
-138.75位置（m）：
2.100
挠度最大值（mm）：
-10.75位置（m）：
0.000
第二跨
1
2
3
4
5
6
7
正弯矩（kN-m）
0.00
60.28
183.86
225.05
183.86
60.28
0.00
负弯矩（kN-m）
-145.68
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
-145.68
正剪力（kN）
221.33
147.56
73.78
0.00
0.00
0.00
0.00
负剪力（kN）
0.00
0.00
0.00
0.00
-73.78
-147.56
-221.33
挠度（mm）
0.00
6.37
11.75
13.79
11.75
6.37
0.00
正弯矩最大值（kN-m）：
225.05位置（m）：
3.350
负弯矩最大值（kN-m）：
-145.68位置（m）：
0.000
剪力最大值（kN）：
221.33位置（m）：
0.000
挠度最大值（mm）：
13.79位置（m）：
3.350
第三跨
1
2
3
4
5
6
7
正弯矩（kN-m）
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
负弯矩（kN-m）
-145.68
-101.17
-64.75
-36.42
-16.19
-4.05
0.00
正剪力（kN）
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
负剪力（kN）
-138.75
-115.62
-92.50
-69.37
-46.25
-23.12
0.00
挠度（mm）
0.00
-1.79
-3.58
-5.37
-7.17
-8.96
-10.75
正弯矩最大值（kN-m）：
0.00位置（m）：
0.000
负弯矩最大值（kN-m）：
-145.68位置（m）：
0.000
剪力最大值（kN）：
-138.75位置（m）：
0.000
挠度最大值（mm）：
-10.75位置（m）：
2.100
9.3、工字钢强度验算
a、强度验算
根据以上受力分析得知，工字钢所受的最大弯矩为：
fmax=225.051KN-m，抗弯截面模量Wz=1430×10-6m3。
抗弯强度：
δmax=fmax÷Wz=225.051KN-m÷1430×10-6m3=0.1574×106KN/m2=157N/mm2b、挠度验算
根据《钢结构设计规范》规定，工字钢允许的最大挠度：
L/250=6700÷250=26.8㎜
根据以上受力分析可知，工字钢所受的最大挠度：
13.793㎜＜26.8㎜，满足规范要求。
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