京沪高速铁路某连续梁支架计算书.docx

1、京沪高速铁路某连续梁支架计算书跨 XX 港连续梁支架计算书1、工程概况XX高速铁路在 DK1204+627 处跨越XX港，线路与 XX港斜交，斜交角度为43 ，桥跨布置为40+72+40m 预应力混凝土连续箱梁。桥梁结构型式为：现浇连续梁箱梁构造形式为单箱单室、变高度、变截面预应力砼连续箱梁。箱梁桥面宽 12m ，底板宽6.7m ，顶板厚40cm ；腹板厚分别为48cm 、60cm 、90cm ，按折线变化；底板厚 40 100cm ，按圆曲线变化。 中支点截面中心梁高 6.2m ，跨中2m 直线段及边跨 5.75m 直线段截面中心梁高 3.6m ，梁底按R=217.117m 圆曲线变化。全联

2、在端支点、中支点及中跨跨中处设横隔板，横隔板设有过人孔，中支点横隔板厚2.4m ，端支点横隔板厚 1.15m ，中跨跨中横隔板厚 0.8m 。箱梁两侧腹板与顶底板相交处均采用圆弧倒角过渡。箱梁横断面示意图（ 215#、216#墩）箱梁横断面示意图（跨中）整联箱梁设计共分五个阶段进行施工，即 2个阶段一（长度为35m ）、1个阶段二（长度为 37m ）、2个阶段三 （长度为23.25m ）。具体图示如下：阶段三 阶段一 阶段二 阶段一 阶段三各阶段的施工顺序为：先施工阶段一，阶段一张拉压浆完成后，进行阶段二砼的施工，阶段二张拉压浆完成后，进行阶段三砼的施工。2、支架设计依据2.1 、基础资料（1

3、）施工图及设计文件2.2 、主要技术标准(1) 建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范；(2)建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（ JGJ1302001 ）。2.3 、主要参考工具书（1）实用土木工程手册（第三版），杨文渊编，人民交通出版社出版；（2）基础工程施工手册，基础工程施工手册编写组编著，中国计划出版社出版；3、支架设计原则（1）安全可靠，操作方便；（2）因地制宜，经济实用。4、支架结构布置型式本连续梁采用满堂碗扣式钢管脚手架现浇施工，支架结构主要由：模板系统，纵、横向分配梁、满堂支架支撑、支架基础几部分组成，结构见附后的支架平面布置图、支架立面布置图、支架横截面布置图。4.1 、模板面板

4、采用厚 15mm 的优质竹胶板；背肋采用 10cm 10cm 方木（平放），间距腹板下 15cm （满铺），底板下 20cm ；支承横楞采用15cm 15cm 工字钢，间距同支架纵距。4.2 、支架立杆、 横杆采用48 碗扣式钢管脚手架。 立杆横截面布置方式为：两边腹板下布置 5 根，间距 0.3m ，两侧翼板下各布置 3 根，间距 0.60.9m ，中部布置 7 根,间距 0.6m 。立杆纵向布置为：翼板下为 1.2m ，一阶段腹板下为 0.3m ，其余为 0.6m 。水平杆步距：腹板下为 0.6m ，其余为 1.2m ，支架顶部根据需要可以加密至 0.6m 。可调底座 KTZ-45 ，可调

5、范围300mm ；可调托座 KTC-45 ，可调范围300mm 。另外横向每 8 排立杆设置一道剪刀撑，纵向设置 7 道剪刀撑，与地面夹角为 4560 ，采用48 3.5mm 扣件式脚手架钢管。5、支架设计计算过程5.1 、荷载分析5.1.1 、恒载该支架所受的恒载包括所浇注的连续梁自重、模板自重和支架自重。各种荷载标准值为：(1)、支撑架模板自重标准值：模板及支承小楞均布荷载Q1=2.5kN/m 2；(2)、连续梁钢筋混凝土： Q2=26KN/m 3。5.1.2 、活载支架所受的活荷载包括施工荷载、风荷载和温度荷载。（1） 振捣及施工荷载施工人员及设备荷载值按均布活荷载 Q3=1KN/m 2

6、；振捣混凝土产生的荷载为 Q4=2kN/m 2。(2) 风荷载和温度荷载。本方案未考虑风荷载和温度荷载5.2 、脚手架整体稳定性验算5.2.1 、单肢立杆轴向力计算公式N=1.2Q +1.4 （Q+Q ）LxLy+1.2Q 2V式中： 支撑架模板自重标准值；2 新浇砼及钢筋自重标准值；3 施工人员及设备荷载标准值；4 振捣砼产生的荷载；Lx 、Ly单肢立杆纵向及横向间距（ m ）；V Lx 、 Ly 段的混凝土体积（ m 3）。5.2.2 、单肢立杆轴向力计算公式只计算同等支架布置截面最厚的、断面，断面布置见下图：（1）断面本截面梁高按照 6.2m, 顶板厚度 0.4m ，底板厚度 1.0m

7、。横杆步距为 1.2m ，翼板支架纵距 1.2m ，其余为 0.3m ，翼板支架横距为 0.9m ，腹板为 0.3m ，底板为 0.6m 。按照 5.2.1 公式列表计算得：Q1 Q2 Q QLx Ly V参数N部位（kN/m2）（kN/m 3）（kN/m 2）（kN/m 2）（m）（m）（m 3）（kN ）翼板 2.5 26 1 2 1.2 0.9 0.549 24.9腹板 2.5 26 1 2 0.3 0.3 0.558 18.06底板 2.5 26 1 2 0.6 0.6 0.504 18.3（2）II II 断面本截面梁高按照 4.05m, 顶板厚度 0.4m ，底板厚度 0.6m 。

8、横杆步距为1.2m ，翼板支架纵距 1.2m ，其余为0.6m ，翼板支架横距为0.9m ，腹板为0.3m ，底板为0.6m 。按照 5.2.1 公式列表计算得：Q1 Q2 Q QLx Ly V参数 N部位（ kN/m2）（kN/m 3）（kN/m 2）（kN/m 2）（m）（m）（m 3）（kN ）翼板 2.5 26 1 2 1.2 0.9 0.549 24.9腹板 2.5 26 1 2 0.6 0.3 0.729 24.0底板 2.5 26 1 2 0.6 0.6 0.36 13.85.2.3 、单肢立杆承载力计算单肢立杆稳定性按下式计算：N A f式中： A 立杆横截面积,0.00048

9、93 m 2； 轴心受压杆件稳定系数， 按细长比值查建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范附录C；f 钢材强度设计值，235A 钢材抗拉、抗压和抗弯强度设计值205MPa 。其中 := k. .h/ii 截面回转半径，查建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范附录B 得 0.0158mk 计算长度附加系数，其值取1.155 。 考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数，查表得 1.7 ；h 立杆步距，为1.2m=1.155 1.71.20.0158=149根据 =149 ，查建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范附录C得值为0.312 。因此力杆容许轴力为：A f=0.312 0.0004893 205000=3

10、1.3(KN)N A f ， 立杆稳定性满足要求。5.3 、支架基础承载力计算5.3.1 、支架基础结构本连续梁支架采用钢管立柱支承，支撑体系由下至上为:0.30m混凝土静压桩基础， C30钢筋混凝土承台， 720 10mm 钢管立柱，双拼 I56b 型钢横梁， I45b 型钢纵梁， I14 工字钢横向分配梁。横断面见下图：每横断面布置三个承台，每个承台设置 2 根桩,单桩极限承载力为550KN ，施工过程中下压力满足要求且静压 5 分钟桩不再下沉后方能终止该桩压注。桩顶伸入承台 40cm （钢筋 20cm, 桩身 20cm ），承台顶预埋一块 90cm 90cm 1cm 钢板，钢板中部挖 5

11、0cm 圆孔，钢板上焊接16 锚筋。每个承台各设置一根 720 钢管立柱，立柱焊于承台顶预埋钢板上，单个承台立柱间横向设置 20# 槽钢联系梁。在立柱顶放置双拼 I56b 型钢横梁，要求两者间焊接牢固；纵梁上铺 I45b 型钢纵梁；纵梁一般地段断面布置 8 列，两侧翼板下各 1 列，两侧腹板下各 1 列，底板下两列，纵梁与横梁相交的节点需要点焊；纵梁上横铺 I14 工字钢，用于支承支架，间距同支架纵距。经查表、计算，支架所需的其它构件力学性能见下表：弹性模量 惯性矩 截面抵抗矩 材料许用 备注 材料名称 截面实量尺寸E I W 应力 I14 工字钢 210GPa 712cm 4 101.7cm

12、 3 205MPaI45b 型钢 210GPa 33759cm 4 1500.4cm 3 205MPaI56b 工字钢 210GPa 48556cm 4 1942.2cm 3 205MPa5.3.2 、支架基础各部位承载力计算（1）横向 I14 工字钢横向分配梁横向分配梁支点为 I45b 型钢纵梁，其结构如下图：2 2n 1 4 1M P l 24 1.2 13.5KN m8n 8 43M 13.5 10 N m6 3W 101.7 10 m132.7MPa 205MPa（可）w4 2 4 25n 4n 1 5 4 4 4 13 3 3Pl 24 10 1.2 3 3 9 8384n EI 3

13、84 4 210 10 712 1012001.40mm 3mm(可） 400所以，腹板下横向 I14 工字钢能承载上部荷载。2 2n 1 3 1M P l 18.3 1.6 9.76 KN m8n 8 33M 9.76 10 N m6 3W 101.7 10 m96MPa 205MPa（可）w4 2 4 25n 4n 1 5 3 4 3 13 3 3Pl 24 10 1.6 3 3 9 8384n EI 384 3 210 10 712 1016002.33mm 4mm(可） 400所以，底板下横向 I14 工字钢能承载上部荷载。(2) 、I45b 型钢纵梁检算、翼板下纵梁翼板下设置 1 列

14、纵梁，荷载按 1.4 混凝土重量计算，按最大跨度4.75m 段计算，翼板混凝土量 2.32m 3/m 。q=1.4 2.32 26=84.4KN/mM max =ql 2/8=84.4 4.75 2/8=238(KN.m)=M M max /W=238KN.m （4 387.2 ）cm 3=154MPa =205MPa纵梁强度满足要求。f=5ql 4/(384EI)= 5 84.4KN/m 4.75 4m 4/(384 210GPa 45808.3cm 4)=11.47mm f=L/400 4750/400 11.87mm纵梁挠度满足要求。、腹板下纵梁腹板下设置 2 列纵梁，间距 1.2m ，

15、荷载按 1.4 混凝土重量计算，其中跨度 3.5m 段：截面最厚 5.9m ，腹板厚 0.9m ，还承载 0.3m 宽的底板（底板厚 0.92m ，顶板厚 0.4m ，因位于倒角处，底板、顶板共增厚 0.3m ）。q=1.4 （5.90.9（0.92 0.40.3）0.3）26=211KN/mM max =ql 2/8=211 3.52/8=323(KN.m)=M M max /W=323KN.m （1500.4 2）cm 3=108MPa =205MPa纵梁强度满足要求。f=5ql 4/(384EI)= 5 211KN/m 3.54m 4/(384 210GPa （2 33759 ）cm 4

16、)=2.9mm f=L/400 3500/400 8.75mm纵梁挠度满足要求。其中跨度 4m 段：截面最厚 5.4m ，腹板厚 0.9m ，还承载 0.3m宽的底板（底板厚 0.81m ，顶板厚 0.4m ，因位于倒角处，底板、顶板共增厚 0.3m ）。q=1.4 （5.4 0.9（0.81 0.40.3）0.3） 26=193.4KN/mM max =ql 2/8=193.4 4.0 2/8=387(KN.m)=M M max /W=387KN.m （1500.4 2）cm 3=129MPa =205MPa纵梁强度满足要求。f=5ql 4/(384EI)= 5 193.4KN/m 4.04

17、m 4/(384 210GPa （2 33759 ）cm 4)=4.6mm f=L/400 4000/400 10mm纵梁挠度满足要求。其中跨度 4.5m 段：截面最厚 4.9m ，腹板厚 0.9m ，还承载 0.3m宽的底板（底板厚 0.69m ，顶板厚 0.4m ，因位于倒角处，底板、顶板共增厚 0.3m ）。q=1.4 （4.9 0.9（0.69 0.40.3）0.3） 26=175.7KN/mM max =ql 2/8=175.7 4.5 2/8=445(KN.m)=M M max /W=445KN.m （1500.4 2）cm 3=148MPa =205MPa纵梁强度满足要求。f=5

18、ql 4/(384EI)= 5 175.7KN/m 4.54m 4/(384 210GPa （2 33759 ）cm 4)=6.6mm f=L/400 4500/400 11.25mm纵梁挠度满足要求。、中间纵梁底板下设置 2 列纵梁，间距 1.6m ，荷载按 1.4 混凝土重量计算，其中跨度 3.5m 段：底板最厚 0.92m ，宽 4.8m ，顶板厚 0.4m 。q=1.4 （0.92 0.4） 4.8） 26=230KN/mM max =ql 2/8=230 3.52/8=352(KN.m)=M M max /W=352KN.m （1500.4 2）cm 3=117MPa =205MPa

19、纵梁强度满足要求。f=5ql 4/(384EI)= 5 230KN/m 3.54m 4/(384 210GPa （2 33759 ）cm 4)=3.2mm f=L/400 3500/400 8.75mm纵梁挠度满足要求。其中跨度 4m 段：底板最厚 0.81m ，宽 4.8m ，顶板厚 0.4m 。q=1.4 （0.81 0.4） 4.8） 26=211.4KN/mM max =ql 2/8=211.4 4.0 2/8=423(KN.m)=M M max /W=423KN.m （1500.4 2）cm 3=141MPa =205MPa纵梁强度满足要求。f=5ql 4/(384EI)= 5 19

20、3.4KN/m 4.04m 4/(384 210GPa （2 33759 ）cm 4)=5.0mm f=L/400 4000/400 10mm纵梁挠度满足要求。其中跨度 4.5m 段：底板最厚 0.69m ，宽 4.8m ，顶板厚 0.4m 。q=1.4 （0.69 0.4） 4.8） 26=190.4KN/mM max =ql 2/8=190.4 4.52/8=482(KN.m)=M M max /W=482KN.m （1500.4 2）cm 3=161MPa =205MP纵梁强度满足要求。f=5ql 4/(384EI)= 5 175.7KN/m 4.54m 4/(384 210GPa （2

21、 33759 ）cm 4)=7.15mm f=L/400 4500/400 11.25mm纵梁挠度满足要求。(3) 、双拼 I56b 型钢横梁检算荷载按 1.4 混凝土重量计算。其中跨度为 1.65m 3.5m 段：截面最厚 5.9m ，腹板厚 0.9m ，底板厚 0.92m ，顶板厚 0.4m 。S 砼6.7（0.92 0.4）（5.90.92 0.4） 0.9 20.9 0.30.6 0.317.538m 2P=1.4 17.538 26 （1.65 1.75 ）=2171KN其中跨度为 3.5m 4.0m 段：截面最厚 5.41m ，腹板厚 0.9m ，底板厚 0.82m ，顶板厚 0.

22、4m 。S 砼6.7 （0.82 0.4）（5.41 0.82 0.4） 0.9 20.9 0.30.60.316.17m 2P=1.4 16.17 26 （1.75 2.0）=2207KN其中跨度为 4.0m 4.5m 段：截面最厚 4.93m ，腹板厚 0.9m ，底板厚 0.71m ，顶板厚 0.4m 。S 砼6.7 （0.71 0.4）（4.93 0.71 0.4） 0.9 20.9 0.30.60.314.76m 2P=1.4 14.76 26 （2.02.25 ）=2284KN其中跨度为 4.5m 段：截面最厚 4.47m ，腹板厚 0.6m ，底板厚0.6m ，顶板厚 0.4m

23、。S 砼6.7 （0.60.4）（4.47 0.60.4） 0.620.9 0.30.6 0.311.31m 2P=1.4 11.31 26 （2.25 2.25 ）=1853KN所以，其中跨度为 4.0m 4.5m 段最重，P=2284KN双拼 I56b 工字钢横梁 3.9m 跨度范围内承受荷载为 1142KN.受力分析如下：M 1=Pab/L 425.5 0.8 3.1/3.9 270.6(KN.m)M 2=Pab/L 391 2.41.5/3.9 361(KN.m)M max = M 2M 1 1.5/3.1 492(KN.m)=M max /W=492KN.m （2446.5 2）cm

24、 3=101MPa =205MPa横梁强度满足要求。f=Pc （2ca）l24c2l2c3ac2a3）/(6EIl)= 391 1.5（2 1.50.8 ）3.9241.5 2 3.921.530.8 1.520.83）/(6 210GPa （2 33759 ）cm 43.9)=2.4mm f=L/400 3500/400 9.75mm横梁挠度满足要求。(4) 、钢管立柱检算钢管立柱的直径为 720mm ，壁厚为 10mm ，每排布置 3 根立柱，荷载按 1.4 混凝土重量计算。其中跨度为 4.0m 4.5m 段最重。立柱受力分析简图如下：N1 为翼板荷载， N2 为底、腹、顶板荷载N1 1.

25、4 2.32 26 4.25/4 89.25KNN2 2284/6 380.7KN边立柱受力 N 边380.7 289.25 2940.0KN中立柱受力 N 中380.7 2761.4KN钢管面积A3.14 （0.72 20.70 2）/4 0.022294m 2惯性矩I（d4d14）/64 3.14 （0.72 40.74）/6414.05 10 4回转半径i（d2d12）1/2 /4 （0.72 20.72）1/2 /4 0.251立柱按一端固定，另一端自由受力形式， u2ul/i 26/0.251 48 p 100 所以立柱属于小柔度压杆。按细长比值查建筑施工手册得：轴心受压杆件稳定系数

26、0.861因此力杆容许轴力为：Af=0.861 0.022294 170000=3263(KN)N A f ， 立柱稳定性满足要求。(5) 、静压桩检算阶段一段：边立柱受力 N 边380.7 289.25 2940.0KN中立柱受力 N 中380.7 2761.4KN边立柱下布置三根静压桩，每根静压桩承受荷载为N 桩940/3 313KN中立柱下布置二根静压桩，每根静压桩承受荷载为N 桩761.4/2 381KN静压桩允许承载： 550KN静压桩承载满足要求。阶段二、三段：S 底、腹、顶板 6.7 0.858 （3.845 0.858 ） 0.6 20.90.30.60.39.783m 2N 底、腹、顶板 1.4 9.783 4.5 261602.5KNN1 1.4 2.32 26 4.25/4 89.25KNN2 1602.5/6 267.1KN边立柱受力 N 边267.1 289.25 2713KN中立柱受力 N 中267.1 2534KN边立柱下布置二根静压桩，每根静压桩承受荷载为N 桩713/2 357KN中立柱下布置二根静压桩，每根静压桩承受荷载为N 桩534/2 267KN静压桩允许承载： 550KN静压桩承载满足要求。