0#块计算书.docx
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0#块计算书
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二○○九年九月
0#块托架计算书
一.工程概况：
本桥为40+56*2+40m连续梁，箱梁桥墩处梁高为4.4m，跨中梁高2.8m，梁底纵向线性为二次抛物线。
箱梁顶板宽度为12.2m，底板宽度为6.4m,箱梁梁体两翼板悬臂长度为2.9m。
箱梁底板水平。
0#块长8m，设于主墩正上方，悬臂部分长1.5m，混凝土标号为C50。
二.0#块施工技术措施：
0#块采用在墩身预埋牛腿焊接型钢托架法施工。
1．0#块托架搭设及模板
每个0#块托架共有8片桁梁，分为两个桁架组，一组四片，分别布设与墩身两侧。
沿横桥向布置，中心间距为1.6m，桁梁组四片桁梁间设2道横联，以加强稳定性。
在每侧桁梁上的分配梁为6片，间距为50cm；分配梁上布设100mm×150mm方木，18mm厚竹胶板做底模。
箱梁侧模采用整体钢模板，单块长4.2m，采用6mm厚钢板做面板，[10槽钢背带，外筐架采用[10槽钢，为安装方便，把翼板悬臂部分与腹板直摸板部位分为两部分，筐架用法栏盘连接成整体。
0#块内模采用18mm厚竹胶板和10cm×15cm方木组装，并采用￠20mm拉杆与外侧模对拉，布置间距为100cm×120cm。
内模顶模采用钢管支架，支撑于底模上。
2．托架的加工
托架在模板厂现场制作，共加工两套，每墩0#块各一套。
各部件进料前，应对原材料进行检查，必须满足国家标准要求，严禁采用非国标的各种钢材。
托架设计中的组焊结构，应制定合理的加工工艺，减少其焊接变形和焊接应力。
预埋件、桁梁结点等主要受力部件，必须保证焊接质量，焊后应仔细检查，焊接完毕后，清除焊渣。
3．托架牛腿预埋
牛腿为组焊件，分为上牛腿和下牛腿，每片桁梁设2个牛腿，上牛腿1个，下牛腿1个。
牛腿均位于同一水平面。
由于牛腿为主要受力构件，除加工时要求严格按设计执行外，预埋定位前，还应再次检查各牛腿的焊接质量，合格后方可投入使用。
牛腿预埋件结构为：
水平杆（2根[16槽钢）加斜向钢筋（6φ20二级钢筋）并与墩身主筋焊接，￡16mm预埋板上焊接￡16mm抗剪钢板。
抗剪钢板的焊接是此托盘施工的关键，亦是受力集中区，采用坡口单面焊接，焊高不的小于15mm，单个钢板有效焊缝不小于45cm。
4．托架组装
托架总体施工顺序为：
先安装预埋部分，然后焊接连接板，再连接桁梁。
焊接时，注意采取合理工艺，保证连接板不因焊接而变形。
4片桁梁后，检查4片桁梁顶面高程，保证基本在一个水平面内，连接桁梁横联，完成托架主桁的安装。
托架各部件均采用Q235钢材，组焊结构。
三.0#块托架的结构计算
1.材料选择
竹胶合板厚：
18mm，抗弯强度：
15Mpa，弹性模量：
5200Mpa；
木楞宽：
100mm，高：
150mm
抗弯强度：
15Mpa，抗剪强度：
1.3Mpa，弹性模量：
9000Mpa；
[25槽钢、I20工字钢。
2.荷载计算
1、箱梁混凝土容重25KN/m3。
2、模板自重
外模重量55KN，内模重量30KN，底模竹胶板重量10KN。
3、木楞、型钢的重量由计算程序自动考虑，自重系数1.2。
4、施工荷载按2.5KN/㎡计算。
5、混凝土振捣荷载按1KN/㎡计算。
3.受力计算
3.1、底模（竹胶板）检算
由下图可以看出位于箱梁腹板底部的底模板（竹胶板）和木楞的受力情况为最不利受力状态，需进行检算。
底模检算时按三跨连续梁检算，梁宽取1.0m。
恒荷载标准值qk1=5.6×25×1.0=140（kN/m）
恒荷载设计值q1=1.2×140=168（kN/m）
活荷载标准值qk2=2.5×1.0+1×1.0=3.5（kN/m）
活荷载设计值q2=1.4×3.5=4.9（kN/m）
荷载设计值q=168+4.9=172.9（kN/m）
弯矩：
M=ql\2=172.9×0.1×0.018÷2=0.16KN·m
挠度：
挠度允许值
，故挠度满足要求。
3.2、底模木楞检算
⑴q1计算（如图1所示，外侧第二根2#方木为受力最大方木）：
木楞恒荷载标准值qk1=5.6×25×0.2=28（kN/m）
木楞恒荷载设计值q1’=1.2×28=33.6（kN/m）
木楞活荷载标准值qk2=2.5×0.2+1×0.2=0.7（kN/m）
木楞活荷载设计值q2’=1.4×0.7=0.98（kN/m）
木楞荷载设计值q1=33.6+0.98=34.6（kN/m）
木楞按受均布荷载作用的多跨连续梁模型计算。
弯矩MMax=ql\2=34.6×0.5×0.15÷2=0.87（KN·m）
弯曲正应力：
剪力：
QMax=34.6×0.5÷2=8.65KN
剪应力
挠度
挠度允许值
，故挠度满足要求。
支反力R1＝21.4KN
方木编号
I20a编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1
6.8
6.8
6.8
6.8
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
2
19.6
19.6
19.6
19.6
6.8
6.8
6.8
6.8
6.8
6.8
6.8
3
16.6
16.6
16.6
16.6
5.8
5.8
5.8
5.8
5.8
5.8
5.8
4
16.6
16.6
16.6
16.6
5.8
5.8
5.8
5.8
5.8
5.8
5.8
5
16.6
16.6
16.6
16.6
5.8
5.8
5.8
5.8
5.8
5.8
5.8
6
19.6
19.6
19.6
19.6
6.8
6.8
6.8
6.8
6.8
6.8
6.8
7
6.8
6.8
6.8
6.8
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
3.3、横向分配梁I20工字钢检算
受力及计算如下图：
分析计算以上模型得：
-------------------------------------------------------------------
[基本信息]
左支座自由右支座自由
跨号跨长（m）截面名称
11.916热轧普通工字钢（GB706-88）:
xh=I20b（型号）xh=I20
22.725热轧普通工字钢（GB706-88）:
xh=I20b（型号）xh=I20
32.725热轧普通工字钢（GB706-88）:
xh=I20b（型号）xh=I20
41.916热轧普通工字钢（GB706-88）:
xh=I20b（型号）xh=I20
[计算结果]
跨号:
1
左中右
上部弯矩（kN-m）:
0.000011.208645.2276
下部弯矩（kN-m）:
0.00000.00000.0000
剪力（kN）:
-11.7000-11.7000-74.3000
跨号:
2
左中右
上部弯矩（kN-m）:
45.22760.81050.0000
下部弯矩（kN-m）:
0.00005.66252.3665
剪力（kN）:
75.906116.3061-10.8939
跨号:
3
左中右
上部弯矩（kN-m）:
0.00001.440545.2276
下部弯矩（kN-m）:
2.36654.64450.0000
剪力（kN）:
7.7563-15.8437-75.4437
跨号:
4
左中右
上部弯矩（kN-m）:
45.227611.20860.0000
下部弯矩（kN-m）:
0.00000.00000.0000
剪力（kN）:
74.300011.700011.7000
[容许安全系数]
侧向稳定性安全系数：
1.00000
抗弯强度安全系数：
1.00000
抗剪强度安全系数：
1.00000
[最小安全系数]
跨号侧向稳定抗弯强度抗剪强度安全状态
11.0661.2822.559安全
21.0391.3232.505安全
31.0071.2822.521安全
41.0991.3222.559安全
[各跨截面几何特性]
跨号面积惯性矩Ix抵抗矩WxA抵抗矩WxB回转半径ix惯性矩Iy抵抗矩WyA抵抗矩WyB回转半径iy面积矩Sxγx1γx2
（cm2）（cm4）（cm3）（cm3）（cm）（cm4）（cm3）（cm3）（cm）（cm3）
139.582500.00250.00250.007.96169.00141.00141.002.06147.901.051.05
239.582500.00250.00250.007.96169.00141.00141.002.06147.901.051.05
339.582500.00250.00250.007.96169.00141.00141.002.06147.901.051.05
439.582500.00250.00250.007.96169.00141.00141.002.06147.901.051.05
注：
WxA—截面上部对x轴的抵抗矩；
WxB—截面下部对x轴的抵抗矩。
WyA—截面左侧对y轴的抵抗矩。
WyB—截面右侧对y轴的抵抗矩。
γx1—截面上部的塑性发展系数。
γx2—截面下部的塑性发展系数。
[各跨材料特性]
跨号抗拉强度抗压强度抗弯强度抗剪强度屈服强度弹性模量
（N/mm2）（N/mm2）（N/mm2）（N/mm2）（N/mm2）（N/mm2）
1215.00215.00215.00125.00235.00206000
2215.00215.00215.00125.00235.00206000
3215.00215.00215.00125.00235.00206000
4215.00215.00215.00125.00235.00206000
横向分配梁满足受力要求。
3.4、主构件检算
如下图所示，主构件部分取一桁片进行分析:
1、浇筑0#块载荷
1.1砼载荷
5.9KN
1.3底模系统按照5吨考虑，G3=5*9.8=49KN
Q=[（691.02+45.9654.4KN/m
设置4片托架，考虑不均匀系数，按照3片平均承受载荷计算单片载荷集度
Q=654.4/3=218.1KN/m
载荷作用范围为沿轴线砼投影均匀分布。
2、0#块载荷卸除，浇筑1#块载荷
2.11#块单面砼体积46m3，G1=1172.08KN
2.2侧模重量G2=（5.266/1.8）*4*9.8=114.68KN
2.3底模重量按照8吨考虑，G3=8*9.8=78.4KN
2.4人员机具载荷F=54.9KN
2.5浇筑1#块时，0#块底部木排架拆除，0#块砼载荷不作用在托架上。
静载荷分项系数取1.2，动载荷分项系数取1.4，按照所有载荷沿轴线均匀分布考虑。
考虑到托架不均匀系数，按照3片平均承受载荷计算。
沿线路方向每片托架每延米载荷集度
载荷作用范围为沿轴线砼投影均匀分布。
3、浇筑边跨直线段载荷
边跨直线段投影悬臂长5.7m。
3.1砼载荷：
有V=31.17+26.79=57.96m3
G1=57.96*=1476.8KN
3.2模板载荷。
采用高强覆膜竹胶板，钢管架、方木组合加固。
载荷取20吨。
G2=20*9.8=196KN
Q=[（1476.8125.93KN/m
载荷作用范围为沿轴线砼投影均匀分布。
图3-4
-------------------------------------------------------------------
[基本信息]
左支座固定右支座自由
跨号跨长（m）截面名称
12.100热轧普通槽钢（GB707-88）组合梁:
xh=[25（型号）xh=[25d=174
[计算结果]
跨号:
1
左中右
上部弯矩（kN-m）:
126.35970.000026.0952
下部弯矩（kN-m）:
0.000071.69770.0000
剪力（kN）:
295.925793.1260-161.6737
[容许安全系数]
侧向稳定性安全系数：
1.00000
抗弯强度安全系数：
1.00000
抗剪强度安全系数：
1.00000
[最小安全系数]
跨号侧向稳定抗弯强度抗剪强度安全状态
11.6161.6971.855安全
[各跨截面几何特性]
跨号面积惯性矩Ix抵抗矩WxA抵抗矩WxB回转半径ix惯性矩Iy抵抗矩WyA抵抗矩WyB回转半径iy面积矩Sxγx1γx2
（cm2）（cm4）（cm3）（cm3）（cm）（cm4）（cm3）（cm3）（cm）（cm3）
197.0215200.00950.00950.0012.5223202.821325.881325.8815.46553.801.051.05
注：
WxA—截面上部对x轴的抵抗矩；
WxB—截面下部对x轴的抵抗矩。
WyA—截面左侧对y轴的抵抗矩。
WyB—截面右侧对y轴的抵抗矩。
γx1—截面上部的塑性发展系数。
γx2—截面下部的塑性发展系数。
[各跨材料特性]
跨号抗拉强度抗压强度抗弯强度抗剪强度屈服强度弹性模量
（N/mm2）（N/mm2）（N/mm2）（N/mm2）（N/mm2）（N/mm2）
1215.00215.00215.00125.00235.00206000
主构件满足受力要求。
3.5、螺栓检算
主构件螺栓连接强检算（按螺栓受剪承力检算）
3.6、牛腿焊缝检算
1）牛腿A、B抗剪计算
焊缝高15mm，长450mm×2，单面坡口贴角焊缝，手工焊，二级，E43焊条
查规范GB50017-2003，角焊缝设计抗剪强度ffw=160MPa
由以上3.4计算知牛腿A为最不利部位，其受剪力为Q=295.9kN，弯矩M=126.4kN-M
入下图示1处为最不利点，
弯曲正应力σ1=M/W=126.4*106*3/0.7*15*4502*2=89.2MPa
剪应力ζ1=Q/A=295.9*103/0.7*15*450*2=31.3MPa
安全系数为：
160/94.5=1.7
为提高牛腿的抗弯性能，在牛腿抗剪钢板焊接安装就位后，在其外侧上部各加焊一个加劲板与预埋钢板焊接。
单面坡口贴角焊缝，焊缝高度12mm，焊缝长度单个不小于
100毫米,保证安全达到两倍以上.
通过以上验算本托架能够满足使用要求.
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