中环路规划56m连续梁支架计算书Word文档格式.docx

1、无砟轨道双线预应力混凝土连续梁（悬灌）40+256+40m图号：汉十施图（桥）参-29东津站站区施工图东津1号特大桥路桥施工计算手册（周兴水等著，人民交通出版社）铁路桥涵设计基本规范（TB10002.1-2005）铁路桥涵施工技术规范（TB10203-2002）；混凝土结构设计规范（GB50010-2010）钢结构设计规范（GB50017-2003）；铁路桥涵地基和基础设计规范（TB10002.5-2005）铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程（TB10110-2011）竹胶合板模板（JG/T156-2004）建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范（JGJ166-2008）2 荷载取值及荷载组合按

2、铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程（TB10110-2011）中的荷载取值标准及组合规定。2.1 荷载取值（1）新浇筑混凝土自重为 q1=26kN/m3 （荷载代号）；（2）模板自重（按 150kg/m2考虑） q2=1.5kN/m2（荷载代号）；（3）施工荷载人员、材料及施工机具荷载 q3=2.5kN/m2（荷载代号）；（4）振捣混凝土时产生的荷载，垂直面模板取 q4=4.0kN/m2，水平面模板取 q4=2.0kN/m2（荷载代号）；（5）浇筑混凝土时产生的冲击荷载，取均布荷载 q5=2.0kN/m2（荷载代号）；（6）新浇筑混凝土对侧面模板的压力，根据规程要求计算（荷载代号）。2.2 荷

3、载组合（1）承载能力极限状态考虑荷载效应的基本组合计算底模板、模板下纵横梁强度时,荷载设计值=1.2（+）+1.4（+）；计算侧模板强度时，荷载设计值=1.4（+）。（2）正常使用极限状态考虑荷载效应的标准组合计算底模板、模板下纵横梁刚度时，荷载标准值=+；计算侧模板刚度时，荷载标准值=。3 主要材料技术参数3.1 竹胶板根据竹胶合板模板（JG/T156-2004）中竹胶合模板力学性能取值。弹性模量：E=4.5103MPa抗弯强度：fw =50Mpa3.2木材（红松）根据铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程（TB10110-2011）附录B取值。fw =13Mpa抗剪强度：fv =1.9MpaE

4、=93.3 Q235钢材根据铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程（TB10110-2011）附录A取值。抗弯、抗拉、抗压强度：fw=215Mpafv=125Mpa弹性模量 E=2.06105MPa3.4483.5WDJ型碗扣式脚手架自重：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（kg）483.54.891021.2191055.0810315.788.53表2立杆允许设计荷载名称步距（m）允许设计荷载（kN）立杆0.6401.2301.8

5、254 0号块外侧模及内模验算4.1外侧模及内模结构设计0号块为整体一次性浇筑成型，长8m，高4.35m，梁底宽6.7m，梁顶宽12.6m。0号块外侧模及内模结构见图4.1-1。 图4.1-1 0号块外侧模及内模结构图外侧模板采用钢模板，面板厚6mm；横肋选用8槽钢，间距0.3m；竖肋采用双拼10槽钢，间距1m。内模（腹板模板及顶板模板）面板采用15mm厚竹胶板；背肋方木选用100mm100mm方木，环向布置，间距0.25m；腹板主肋方木选用150mm150mm方木，按竖向间距0.6m纵桥向布置；顶板主肋方木选用100mm100mm方木，按横桥向间距0.6m纵桥向布置；腹板模板除采用拉杆与外侧

6、模板对拉外，另设置钢管支撑，竖向间距0.6m，纵桥向间距0.9m；顶板模板支撑系统采用碗扣式脚手架支撑，横桥向间距0.6m，纵桥向间距0.9m。内模与外侧模板之间采用20圆钢对拉，并将两侧对拉杆横桥向贯通连接，间距1m（竖向）x 1m（纵桥向）。4.2 混凝土侧压力计算根据混凝土的施工条件计算混凝土侧压力如下：（1）新浇混凝土对模板的水平侧压力按照铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程（TB10110-2011）模板荷载及荷载效应组合规定，可按下列二式计算，并取其最小值：pm=0.22c t0 k1 k2 v1/2pm=cH 式中 pm-新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（KN/m2）。 c-素混凝土

7、的容重（kN/m3）取24 kN/m3。 t0-新浇混凝土的初凝时间（h）,初凝时间按6小时。T-混凝土的温度（25C）。v-混凝土的浇灌速度（m/h）;浇筑速度约为1.5 m/h。H-混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度（m）;取4.35m。k1-外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0；掺缓凝外加剂取1.2，该工程取1.2。k2-混凝土入模坍落度修正系数，当坍落度小于100mm时，取1.10；大于100mm，取1.15。本计算方案取1.15。 =0.222461.21.151.51/2=53.54kN/m2 pm=24x4.35=104.4kN/ m2取二者中的较小值F=53.5

8、4kN/m2作为新浇筑混凝土对模板的最大侧压力。（2）振捣混凝土时产生的荷载振捣混凝土时产生的荷载取值4kN/m2 （垂直模板）。（3）水平侧压力的荷载组合F设=1.4（53.54+4）=80.56kN/m2F标=53.54kN/m24.3外侧模板验算（1）面板验算面板采用6mm钢板，为受弯构件，按三等跨连续梁进行验算，计算单元宽度取1mm，计算跨径取0.25m（8槽钢净距）。截面特性计算截面惯性矩：I=bh3/12=163/12=18mm4截面抵抗矩：W=bh2/6=162/6=6mm3受力计算均布荷载：计算强度时，q=80.560.001=8.05610-2KN/m计算挠度时，q=53.5

9、40.001=5.354弯矩：M=0.1ql2=0.18.05610-20.250.25=4.02810-4KNm剪力：V=0.6ql=0.60.25=1.2110-2KN。弯应力计算=M/W=402.8/6=67.13MPa215MPa，抗弯满足要求。剪应力计算=1.5V/A=12.11.5/16=3.02MPa125MPa，抗剪满足要求。挠度计算=0.677ql4/100EI=0.6775.3542504/1002.0610518=0.38mml/400=0.75mm，挠度满足要求。（2）横肋8槽钢验算横肋8槽钢间距0.3m，竖肋双拼10槽钢间距1m，计算单元宽度取0.3m，计算跨径取1m

10、。截面特性I=1013000mm4W=25300mm3半截面面积矩：Sx=15100mm3腹板厚度：t=5.0mm0.3=24.17KN/m0.3=16.06KN/m24.1711=2.417KN1=14.5KN=M/W=2417000/25300=95.53Mpa=VSx/It=1450015100/（10130005.0）=43.23Mpa16.0610004/100 1013000 =0.52mml/400=2.5mm，挠度满足要求。（3）竖肋双拼10槽钢验算竖肋双拼10槽钢间距1m，采用间距1m（竖向）20圆钢与内模主肋方木对拉。计算单元宽度取1m，计算跨径取1m。1 截面特性I=22

11、89000mm4W=78800mm3Sx=47000mm3t=10.6mm1=80.56KN/m1=53.54KN/m80.561=8.56KN1=48.34KN=M/W=8560000/78800=108.6Mpa=VSx/It=4834047000/（228900010.6）=93.6Mpa=0.677ql4 / 100EI=0.67748.34 2289000=0.69mm1000/400=2.5mm，挠度满足要求。4.4内模验算4.4.1腹板模板验算（1）竹胶板面板验算面板采用15mm厚竹胶板，背肋方木（100mmx100mm）间距0.25m，按三等跨连续梁进行验算，取计算单元宽度为1

12、mm，计算跨径0.15m（净距）。惯性矩：I =bh3/12 = 1153/12 =281.25mm4；W=bh2/6 =1152/6 =37.5mm3。0.150.15=1.81=M/W=181/37.5=4.83MPa50MPa，抗弯满足要求。挠度计算1504/100x9103281.25=0.07mml/400= 150/400=0.375mm，挠度满足要求。（2）背肋方木验算100mm方木，按间距0.25m布置，主肋方木 （150mm150mm）间距0.6m，按三等跨连续梁进行验算，取计算单元宽度为0.25m，计算跨径0.6m。I=bh3/12=1001003/12=8333300mm

13、4；W=bh2/6=1001002/6=166670mm3。0.25=20.14KN/m0.25=13.385KN/m20.140.62=0.725KNm；0.6=7.25KN。=M/W=725000/166670=4.35Mpa13MPa，抗弯满足要求。=1.5V/A=72501.5/（100100）=1.087Mpa1.9MPa，抗剪满足要求。13.3856004/10090008333300 =0.16mml/400= 600/400=1.5mm，挠度满足要求。（3）腹板主肋方木验算腹板主肋采用150mm150mm方木，间距0.6m，对拉杆间距为1 m。内模腹板主肋方木（150mm150

14、mm）后背贴竖向双拼10槽钢，纵桥向间距1m，与外侧模板之间采用20圆钢对拉，并将两侧对拉杆横桥向贯通连接，间距1m（竖向）x1m（纵桥向）。 按三等跨连续梁进行验算，取计算单元宽度0.6m，计算跨径1m。I=bh3/12=1501503/12=42187500mm4；W=bh2/6=150150150/6=562500mm3。0.6=48.33KN/m0.6=32.12KN/m12=4.834KN48.331=29KN。=M/W=4834000/562500=8.59Mpa=1.5V/A=29000/（150150）=1.29Mpa32.1242187500 =0.57mml/400= 10

15、00/400=2.25mm，挠度满足要求。（4）双拼10槽钢验算腹板内模双拼10槽钢与外侧钢模板双拼10槽钢对称布置，以便于对拉杆施作，其受力与外侧钢模板双拼10槽钢相同，不再重复计算。 （5）腹板钢管支撑验算因腹板模板与外侧模采用拉杆对拉，支撑钢管受力较小，故不对支撑钢管进行验算。4.4.2顶板模板验算顶板厚度0.385m，模板采用15mm厚竹胶板，背肋方木纵桥向净间距0.15m，主肋方木横桥向间距0.6m。因顶板处竹胶板面板及背肋方木计算跨度均与内侧模模板相同，而受力小于内侧模模板，故不对顶板竹胶板面板及背肋方木进行验算，以下仅对顶板处主肋方木及支撑钢管进行验算。（1）顶板主肋方木验算10

16、0mm方木，按横桥向间距0.6m纵桥向布置，顶板模板支撑系统采用钢管支撑，横桥向间距0.6m，纵桥向间距0.9m。按三等跨连续梁进行验算，取计算单元宽度为0.6m，计算跨径0.9m。计算强度时，q=1.2（260.3850.6+1.50.6）+1.4（2.5+2+2）0.6=13.75KN/m计算挠度时，q=260.6=6.91KN/m13.750.92=1.113KN0.9=7.425KN。 = M / W=1113000/166670=6.68Mpa=1.5V/A=7425100）=1.113Mpa6.919004/1008333300 =0.41mml/400= 900/400=2.25

17、mm，挠度满足要求。（2）支撑钢管进行验算立杆轴力：N=1.2NGK+1.4NQK（不考虑风荷载）N承载力设计值NGK永久荷载标准值在立杆中产生的轴心力。NQiK可变荷载标准值在立杆中产生的轴心力。腹板下立杆承重面积为0.60.9=0.54 m2N=1.2NGK+1.4NQK=1.20.54+1.50.54）+1.40.54=10.49KN 强度验算：=N/A=10.49103/（4.89102）=21.45Mpaf w=205Mpa，满足要求！立杆稳定性验算：模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度，a=0.3m，立杆步距，h=1.2m。立杆计算长度l0=h+2a=1.8m长细

18、比=l0/i=1800/15.8=113.92查表立杆的稳定系数0.489N/A=10.49103/（0.489102）=43.86Mpa205 Mpa立杆稳定性满足要求！4.4.3拉杆验算拉杆选用20钢筋制作而成，布设间距不大于1m（竖向）1m（纵桥向），其截面积为S=314mm2，其抗拉强度为fy=270MPa。拉杆受力F=180.56=80.56KN拉杆受拉应力f=F/S=80560/314=256，MPa270MPa，拉杆强度满足要求。5 0号块支架验算5.1 支架结构设计0号块采用钢管支架现浇法施工。钢管支架直接安装在承台预埋钢板上，支架在墩身两侧对称布置。支架支撑立柱采用直径630

19、mm壁厚8mm的钢管，横桥向3排，间距按3.1m标准排列,纵桥向两排，间距为1.85m。柱顶分配梁采用双拼I45b工字钢，其上为横桥向I28b工字钢，间距0.6m。工字钢上设置纵桥向150mm150mm方木排架，排架上方设置100mm100mm横桥向方木，间距按0.25m布置，上铺18mm竹胶板底模面板。支架结构设计见图5.1-1 支架结构设计图。图5.1-1支架结构设计图5.2 竹胶板面板验算面板采用18mm厚竹胶板，背肋方木（100mmx100mm）间距0.25m，按三等跨连续梁进行验算，取计算单元宽度为1mm，计算跨径0.15m（净距）。1 截面特性计算 I=bh3/12=1183/12

20、 =486mm4；182/6 =54mm3。计算强度时，q1=1.26.580.001+1.50.001）+1.40.001=21.61计算挠度时，q2=260.001=17.221.610.15=4.86=M/W=486/54=9MPa17.2486=0.13mml/400= 150/400=0.375mm，挠度满足要求100）mm2方木验算竹胶板下设置横桥向（100100）mm2方木，布置间距为 0.25m。其下为I25b工字钢，排架间距为腹板区0.3m，底板区0.6m。（1）（100100）mm2方木荷载计算 采用荷载较大的墩边断面按均布荷载进行计算。见图5.3-1墩边断面图。图5.3-

21、1墩边断面图（单位：m）腹板下区域恒载 4.85/1.1526+1.50.25=27.8kN/m活载 6.50.25=1.63 kN/m底板下区域恒载 （2.81+4.43）/4.40.25=11.07kN/m（2）（100100）mm2方木计算模型采用有限元分析软件Midas/civil进行建模计算，计算模型如图5.3-2，图5.3-3，图5.3-4。计算模型中施加荷载标准值，方木自重荷载由软件自动计算，荷载组合由计算程序完成。图5.3-2 （100图5.3-3 恒载加载图图5.3-4 活载加载图（3）（100100）mm2方木计算结果正应力计算取荷载设计值，正应力结果如图 5.6 所示。图

22、5.3-5 正应力分析结果图最大正应力为3.2 Mpa fw =13Mpa,安全。图5.3-6 剪应力分析结果图最大剪应力为0.8 Mpa fv =1.9Mpa,安全。图5.3-7 变形分析结果图最大变形为0.07mm 600/400=1.5mm,安全。5.4 现浇支架整体计算5.4.1整体模型建立采用有限元分析软件 Midas 进行模型建立，用梁单元进行模拟。从I28b工字钢以下建立整体计算模型，模型中包括的构件从上向下依次为翼缘板纵向工字钢（I25b）、柱顶分配梁（2I45b）、钢管立柱（6308）及柱间20支撑槽钢。整体计算模型如图 5.4-1所示。5.4-1 现浇支架整体模型荷载计算及整体模型加载，采用荷载较大的墩边断面按均布荷载进行计算。见图5.4-2，5.4-3,5.4-4。底腹板荷载施加在纵向工字钢（I25b）上，工字钢腹板间距0.3m，底板间距0.6m。翼缘板荷载施加在纵桥向翼缘板区域两排工字钢（2I40b）上，两排工字钢间距0.9m。图5.4-2 墩边断面图恒载：5.16/41.25/4=33.63kN/m活载：6.51.25/4= 2.03kN/m（2.16+5.05）/74.2/7= 23.85kN/m活载