溱水路大桥主桥施工支架设计计算书Word格式文档下载.docx

1、横隔板处单根立柱承受的最大荷载为（2.7330.5/20.9+0.380.45） 26+60.9（0.25+0.45）=24.2kN其余位置单根立柱承受的最大荷载为0.380.9=13.8kN根据上述荷载分析，其余位置虽然支架间距稍大，但横隔板处荷载远大于其余位置，故仅对横隔板处进行验算。2. 支架布置3、4号墩间主梁下的支架从上到下依次为模板（12mm优质竹胶板），横梁（采用A-3级以上木材，截面尺寸1015cm），纵梁（工14），碗扣式钢管支架。支架下地基处理后上铺20cm厚C20混凝土。碗扣支架纵向等间距布置，间距为90cm。横向采用不等间距布置，横向布置见图2。图2 34号墩间横隔板处

2、支架布置横断面（尺寸单位：cm）3. 支架验算（1）横梁验算横梁采用A-3级木材，截面尺寸1015（高）cm，顺桥向间距为40cm。木材顺纹容许弯应力12.0MPa，容许弯曲剪应力为1.9MPa，弹性模量9103MPa。W =bh2/6 = 10152/6 =375 cm3横隔板处横梁承受混凝土荷载如图3中的阴影线所示。图中数字为混凝土截面面积，单位为m2。图3 横梁受力较大的区域应力验算荷载q=0.720.4 =21.1kN/m，横梁按跨度0.9m的简支梁验算。=12MPa，抗弯可以。由矩形梁弯曲剪应力计算公式得： = 3Q/2A = 321.1103（0.9 /2）/（2100150） =

3、0.95MPa =1.9MPa，抗剪可以。变形验算由矩形简支梁挠度计算公式得： E =9103 MPa； I = bh3/12 = 2812.5cm4f max= 5ql4 / 384EI = 59004/（ 3842812.51049000） = 0.7mmf = 2.25mm（ f = L/400 ） 刚度满足要求。（2）纵梁验算纵梁采用工14，计算跨度1m（实际跨度0.9m）。在1m跨度范围按放置4个横梁计（实际只能放3个），即纵梁最多承受4个集中力，每个为21.10.9=19kN。纵梁近似按承受均布荷载的简支梁计算，荷载为194/1=76kN/m。 工14截面积为2150mm2，W=1

4、02000mm3=140MPa，抗弯可以。 E =200 I = 712cm476100042007120000） =0.7mmf = 2.5mm（ f = L/400 ）（3）钢管验算钢管规格483.5。单根管回转半径15.8mm，重量3.84kg/m。按3mm壁厚计算，计算截面积424mm2，惯性矩121900mm4，抵抗矩W=5080mm3，按b类查（偏安全），按前述，单根钢管承受的较大荷载为24.2kN。此时钢管应力为 ，小于容许值140MPa，可以。单根钢管承受的最大外荷载为24.2kN，按最大高度26m计算，钢管最大弹性变形为： L = NL/EA = 24.226103/（2.1

5、105489）=6.1mm实际由于模板及横梁和纵梁的分配，钢管的最大变形小于此值。 （4）地基验算主梁宽度50m，截面积约为25.24m2，考虑1.1的预压荷载放大系数，且考虑6kN/m2的施工荷载，则主梁范围内地基以上的荷载约为：（25.241.1）/50+6=24.4kN/m2=24.4kPa。考虑到箱梁荷载的不均匀性，不均匀系数取2，则受力为48.4kPa。地表铺20cm后混凝土，混凝土自重荷载0.226=5.2kPa，总荷载为53.6kPa，按55kPa计。故处理后的地基承载力应大于55kPa。（二）、4号墩支架计算4号墩纵向1.5m长度范围内，主梁截面为实心箱形截面，自重较大，碗扣支

6、架纵向1.8m范围内，纵向间距变为0.6m，横向支架间距加密，除墩顶横向5m宽度及箱梁翼板外缘外，其余部分横向间距为0.6m。具体布置见图4。图4 4号墩纵向中心线支架布置横截面（尺寸单位：横梁布置同34号墩间的情况，计算跨度0.6m，荷载q=2.7330.40.4=30.8kN/m横梁按跨度0.6m的简支梁验算。30.8（0.6 /2）/（2 =0.92MPa6004 = 0.2mmf = 1.5mm（ f = L/400 ）纵梁采用工14，计算跨度0.6m。在0.6m跨度范围按放置2个横梁计，即纵梁最多承受2个集中力，每个为30.80.6=19kN。2/0.6=63kN/m。63 =0.1

7、mm单根钢管承受最大荷载为2.7330.60.6=27.7kN（三）、4、5号墩间支架计算 45号墩间支架布置情况同34号墩间的情况，不再重复。（四）、5号墩支架计算5号墩中心线纵向10.8m长度范围内，主梁截面为混凝土箱形截面，截面尺寸大，碗扣支架纵向间距变为0.6m，横向支架间距加密，除墩顶横向5m宽度及箱梁翼板外缘外，其余部分横向间距为0.6m。具体布置见图5。横梁布置同4号墩顶。实心段箱梁底部范围。梁最大高度3.575m。横梁跨度0.6m，q= （3.5750.4）=39.6kN/m39.6（0.6/2）/（2150）=1.15 =图5 5号墩纵向中心线支架布置半横截面（尺寸单位： I

8、 = bh3/12 =2812.5cm4 = 0.264mm纵梁采用工14，计算跨度0.6m（碗扣纵向间距）。在0.6m跨度范围最多可放置2个横梁，即纵梁最多承受2个集中力，每个为39.60.6=23.8kN。纵梁近似按承受均布荷载的简支梁计算，荷载为23.82/0.6=79.3kN/m。79.3 =0.094mm单根钢管承受最大荷载为3.5750.6=35.6kN，钢管应力为 需要注意的是，此处钢管受力较大，需使用6mm钢模板代替竹胶板，使荷载比较均匀地向下传递，并应特别注意检查钢管自身的质量（完好程度）和连接情况。（五）、5号墩与6号台之间的支架计算5号墩与6号台之间因地形限制，拟采用军用

9、梁和碗扣支架相结合的方式，具体布置见图6。图6 5号墩与6号台之间的支架布置示意图（单位：mm）该跨支架分为左右两部分。左侧部分从上之下依次为模板及碗扣支架，纵梁（木材，100150（高），间距与碗扣支架横向间距相同），横向支承梁（工16，间距30cm），纵向军用梁（计算跨径14m，总长度约16m），横向及纵向的传递工字钢（工32a），横向军用梁，纵向传递工字钢（工32a）。左侧通过钢管柱将荷载传递到承台上，右侧荷载传递到临时基础上。右侧部分碗扣支架直接落于处理后的混凝土铺砌面及6号台的承台上。碗扣支架部分的计算同前，不再重复，其计算结果均安全。以下仅对左侧碗扣支架以下的部分进行计算。1碗扣架

10、下的横梁计算左侧碗扣架支承于纵梁上，其下对应位置设横梁，纵梁承受和传递节点力，故不再计算。其下为横梁，用工16，横梁间距为300mm，纵向军用梁最大横向间距2.2m，故工16横梁可近似按跨度2.2m的简支梁计算。工16计算跨径2.2m，在此宽度内最多可设置3道纵梁（纵梁与碗扣架等距，最小距离0.6m），每个碗扣钢管最大受力为（按5号墩顶横梁处计算）：（6+3.73326）=37.1kN因横梁间距0.3m，此钢管的力传递到纵梁后由两排横梁承担，故每排横梁2.2m内承受的3个集中力近似简化为均布荷载q为q=37.14/2/2.2=25.2kN/m强度可以。25.32200411300000） =3

11、.6mmf = 5.5mm（ f = L/400 ） 刚度满足要求。2纵向军用梁计算纵向军用梁计算跨径14m，按简支梁计算。主梁横向分为三个部分，即箱梁之间的主梁，箱梁部分和箱梁翼板部分。（1）箱梁之间的主梁中间部分混凝土截面积7.08m2，混凝土重量为7.0826=184.1kN/m，宽度19.6m，施工荷载如果同时计入施工人员荷载、振捣荷载和模板荷载，即按6kN/m2计算，则表示整个桥面满布人员，且同时振捣混凝土，显然不切实际，结果将过于保守，故此处按4 kN/m2计算，即施工荷载共计419.6=78.4kN/m，荷载总计：184.1+78.4=262.5kN/m纵向军用梁跨中弯矩6431

12、/1.5=4287kN，需用4287/750=5.7，实际用9片。一跨单片军用梁由3个标准三角、2个1.5m辅架和3个标准弦杆及2个端弦杆组成，自重为3455+2345+2231+2177=2871kg=28.7kN（2）箱梁部分箱梁宽度范围混凝土截面积3.95+0.3+0.3+0.33+2.82=7.7m2，混凝土重量为7.726=200.2kN/m，宽度11.4m，施工荷载共计411.4=45.6kN/m荷载总计：200.2+45.6=245.8kN/m跨中6022/1.5=4015kN，需用4015/750=5.4，实际用8片。（3）两侧箱梁翼板单侧翼板混凝土截面积1.38m2，混凝土重

13、量为1.3826=35.9kN/m宽度3.8m，施工荷载共计43.8=15.2kN/m，荷载总计：35.9+15.2=51.1kN/m1252/1.5=835kN，需用835/750=1.1，实际用2片。3横向军用梁计算5号墩每个承台上设3根钢管柱，两承台外侧各设一个临时基础，两承台间设条形临时基础，横向军用梁为两端悬臂的多跨连续梁，跨度为3+104+3=48m。每端设3片横向军用梁，横向军用梁近似按承受均布荷载计算。箱梁之间宽19.6m，设9片纵向军用梁，纵向军用梁承受16m长度范围内的荷载，按17m计算，并考虑纵向军用梁自重，则横向军用梁承受荷载为：q1=（262.517+928.7）/2

14、/19.6=121kN/m。箱梁底11.4m，各设8片纵向军用梁，则横向军用梁承受荷载为：q2=（245.817+828.7）/2/11.4=193kN/m。翼板宽3.8m范围有2片纵向军用梁，则横向军用梁承受荷载为：q3=（51.117+228.7）/2/3.8=121kN/m。计算模型按一片军用梁的一半建立，横向共3片军用梁，则反力结果需乘以6为实际结果，其余结果与实际结果相同。荷载为：121/6=20.2kN/m，193/6=32.2kN/m，121/6=20.2kN。模型如图7。图7 横向军用梁计算模型及应力结果（单位：kPa）最大应力132MPa，如图7，小于容许值200MPa，可以

15、。横向军用梁竖杆为等边角钢505，截面积480mm2，总长度1500mm，两端有约束，中间设一道连接，偏于安全地按两端铰接，考虑面内失稳，计算长度为1500mm，最小回转半径15.3mm长细比=150按军用梁手册：0.594可承受的最大荷载为：4800.594=57024N=57kN，但由于支架为施工临时结构，可以放宽到1.3倍，即最大可以承受571.3=74kN。根据计算，竖杆承受的最大荷载为63.3kN，大于57kN，但小于74kN，稳定性可以。但此处中竖杆计算应力较大，建议局部加强。用立木在中竖杆处进行支撑。立木截面尺寸100150mm，长度按军用梁上下弦杆间距加工。最大挠度1.0mm，

16、位于箱梁下，如图8。容许挠度4000/400=10mm，满足要求。图8 横向军用梁变形结果（单位：根据钢管柱布置图，横向军用梁最外侧的反力通过斜撑作用于最外侧的钢管上，故最外侧的钢管受力为两部分反力之和。承台外侧钢管反力为：44.36=265.8kN 承台上的三根钢管柱承受反力依次为：（18.7+48.9+33.4）6=606kN（38.4+60.2+35.2）6=802.8kN（35.9+60.3+35.7）6=791.4kN临时基础上的钢管受力依次为（31.6+39.8+23.6）6=570kN（21.5+37.6+22.8）6=491.4kN（22.4+37.6+22.4）6=494.4

17、kN其余反力对称。承台上的钢管受力最大的是802.8kN，临时基础上的钢管受力最大为570kN。4钢管验算验算两处的钢管。一是承台上的钢管，受力较大，但由于与桥墩有联结，其面内和面外的自由长度均较小；二是临时基础上的钢管，受力较小，但面外计算长度大。 承台上的钢管柱与墩有横向联结，自由长度按4.5m计。临时基础上的钢管与桥墩无横向联结，自由长度按13.2m计算。钢管柱采用外径720mm，壁厚10mm的圆钢管，材质Q235钢材。仅验算受力最大的柱子，按照轴心受压构件进行验算。（1）承台上的钢管验算回转半径m按b类构件查表得：0.976故每根钢管可承受的荷载为：0.9760.710.0114010

18、63.05106N3050kN。而每根钢管柱承担的最大荷载为802.8kN，小于其承载力3050kN，故钢管柱整体稳定性安全。另外验算钢管柱的局部稳定，对于圆管截面，D/t0.72/0.0172故其局部稳定满足要求，可以。（2）临时基础上的钢管验算临时基础上的钢管与桥墩无联结，按上下两端均为铰接，计算长度为13.2m（等于钢管实际长度）。0.8420.8421062.63106N2630kN。临时基础上的钢管柱承担的最大荷载为570kN，小于其承载力2630kN，故钢管柱整体稳定性安全。5地基承载力计算横向共计13根钢管柱， 6根支撑于承台上，不考虑地基问题。中间5根支撑于临时基础上，承受反力

19、依次为570kN，491.4kN，494.4kN，491.4kN，570kN，总荷载为2617kN。钢管柱长度13.2m，按15m计算，共5根，自重为5157850/100=132kN，另外考虑100kN的其它部件重量，故临时基础顶部受力约为：2617+132+100=2849kN。此处的临时基础尺寸为1821m，自重为26118=936kN，基底受力为2849+936=3785kN，基底应力为3785/18/2=105.1kPa承台外侧两根钢管落在独立的临时基础上，荷载为265.8kN，钢管自重26kN，考虑其他部件重量15kN，混凝土临时基础尺寸为233=156kN，基底受力为265.8+

20、26+15+156=463kN，基底应力为463/3/2=77kPa处理后的地基容许承载力约为200kPa，大于临时基础下的最大应力105.1kPa，地基安全。（六）模板计算1 普通横梁下的模板普通横梁下用12mm优质竹胶板，横梁顺桥向间距400mm，竹胶板净跨径300mm，按对边简支单向板计算， =300mm荷载q=（0.252.733+0.450.65）26+0.76=29.6kN/m弹性模量约为4700MPa（按中硬材取值），泊松比取0.05单位板宽的刚度为容许值为300/400=0.75mm，超限，故改为普通横梁下设三道横木，间距200mm，净距100mm，按l=150mm计算。此时较

21、大荷载为q=（0.22.733）26+0.26=15.4kN/m容许值为150/400=0.38mm，大于计算值0.12mm，可以。容许值为（按中硬材垂直受力）为41MPa，大于计算值，可以。2 5号墩顶横梁下的模板5号墩顶横梁下用6mm钢板作为面板，横梁顺桥向间距225mm，净距125mm，按l=225mm计算。钢板承受的较大荷载q=（0.2253.733）26+0.2256=23.2kN/m弹性模量取200GPa，泊松比取0.3容许值为225/400=0.56mm，大于计算值，可以。容许值为140MPa，大于计算值，可以。3 4号墩顶横梁下的模板4号墩顶横梁下用6mm钢板作为面板，横梁顺桥向间距225mm，净距125mm，按l=225mm计算。容许值为为140MPa，大于计算值，可以。4 其他位置的模板其它位置模板用12mm竹胶板，横梁顺桥向间距300mm，横木宽100mm，偏于安全地按l=250mm计算。竹胶板承受的较大荷载q=（0.326+0.36=6.9kN/m容许值为300/400=0.75mm，大于计算值，可以。容许值为40MPa，大于计算值，可以。综上，整个主梁支架结构安全。附件：1、各种支架材料统计详表2、主梁支架布置详图