雙柱式蓋梁施工計算書(剪力銷)

1、中山市古神公路二期工程北段I標中國中鐵蓋梁施工計算書中鐵七局集團鄭州工程有限公司中山市古神公路二期工程北段I標項目經(jīng)理部、編制依據(jù)二、分項工程概況 三、專項施工方案設(shè)計 四、支承平臺及模板布置 五、計算參數(shù) 六、結(jié)構(gòu)計算（一）、荷載分布（二）、底模（竹膠板）受力計算（二）、龍骨受力計算（三）、分布梁受力計算（四）、主橫梁受力計算（五）、鋼棒（剪力銷）受力計算10（六）、預留孔受力計算.1111側(cè)模受力計算（九）、對拉桿計算1.3.1.3.七、結(jié)論、編制依據(jù)1、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB 50017-2003 )2、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001 )3、建筑施工扣件式鋼管支架安全技術(shù)規(guī)范JGJ

2、130-2001 )4、路橋施工計算手冊人民交通出版社)5、國家及交通部頒發(fā)的有關(guān)設(shè)計、施工規(guī)范及驗收標準6、中山市古神公路二期工程北段I標施工圖設(shè)計7、現(xiàn)場實際情況及調(diào)查資料二、工程概況中山市古神公路二期工程北段I標中小橋共三座，但只有麒麟中橋有墩柱6條，蓋梁8個，主道蓋梁長 13.039m,輔道蓋梁 9.375m ,高1.3m,寬 1.6m ,砼設(shè)計強度為C30,主道蓋梁為24.9m ,輔道蓋梁18.0m.三、專項施工方案設(shè)計麒麟中橋1#、2#橋墩處于河涌，為方便小魚船通航，樁基施工時只半幅 圍堰。因此，不可能采取管架式支架，鋼棒箍成本高，介于顧及到進度,經(jīng) 濟效益施工方便，決定采用剪力銷

3、作為承重支撐，即在墩柱上預留孔穿鋼棒 搭設(shè)支承平臺施工。本方案將對主道雙柱式蓋梁荷載、彎矩最大、最不利的 工況下對其模板支撐體系進行分別設(shè)計和驗算，輔道不以算之。主道雙柱式蓋梁最大尺寸為1303.9cm X160cm X130cm ,混凝土方量24.9m3。蓋梁簡圖如下： 2.1四、支承平臺及模板布置蓋梁施工支承平臺采用在每個墩柱上各穿一根250cm長120mm鋼棒（A45鋼），上面采用墩柱兩側(cè)各一根1400cm長163a工字鋼做橫向主梁； 主梁上面安放一排每根300cm長 的I20a工字鋼，間距為60cm作為分布梁； 分布梁上架300cm X10cm X10cm的方木作為龍骨,龍骨間距為30

4、cm ;龍骨 上鋪設(shè)2.0cm后的塑膠板作為蓋梁底模。蓋梁側(cè)模采用2cm塑膠板，模厚度為 820mm ,在肋板外設(shè)3排長14m的214背帶，間距50cm。在側(cè)模外側(cè)采用 間距60cm的210槽鋼作豎帶，豎帶高130cm ;在豎帶上間隔60cm設(shè)一條 M20的螺栓作拉桿，在豎帶外設(shè)48的鋼管斜撐，支撐在橫梁上。傳力途徑 為：蓋梁底模-龍骨（3m X0.1m X0.1m方木）-縱向分布梁（120a工字鋼） -橫向主梁（I63a工字鋼支點120mm鋼棒（A45鋼）。為了方便調(diào)整 高度和拆模施工，采用三角木支撐橫向主梁。如下圖：12帕工字鋼五、計算參數(shù)序號材料名稱規(guī)格單位重量彈性模量(X10鋼材采用Q

5、235鋼，抗拉、抗壓、抗彎強度設(shè)計值門=215Mpa ; 鋼材抗剪強度設(shè)計值T=125Mpa ; 振搗混凝土產(chǎn)生的荷載：2 KPa即2.0KN/m 2; )Mpa截面積cm2抵抗矩W(cm 3)慣性矩I(cm 傾倒混凝土產(chǎn)生的荷載：6 KPa即6.0KN/m 2 ； 鋼筋混凝土的容重：26 KN/m 3:)1塑膠板（底）244 X122 X2cm5.8 Kg/m 292方木300 X10 xiOcm4.5Kg/m9166.67833.333小橫梁工字鋼I20a27.91Kg/m21035.55236.923694大橫梁工字鋼163a121.36Kg/m210154.592984.3940045

6、鋼棒 120mm113.16背帶槽鋼14a14.53Kg/m21018.5180.5563.77豎帶槽鋼1010Kg/m21012.7439.4198.38拉桿20mm9螺栓M206、組合塑膠模板及連接件0.75 kN/m 2。六、結(jié)構(gòu)計算(一) 、荷載分布1、蓋梁總長 L=13.039m,懸臂長 a=2.911m ,墩柱凈距 Li=7.21m ,163a工字鋼總長14m。蓋梁砼重量：qi=26KN/m 3 X24.9m3=647.4KN2、 蓋梁兩側(cè)各設(shè)置一根長148m的I63a工字鋼作為橫向主梁，則有：q2=121.36 X10 X14X2=33.98KN3、主梁上鋪設(shè)長3m的I20a工字

7、鋼作為分布梁，每根間距60cm ,按蓋 梁全長 13.039m 布置，共 23 根，則有：q3=27.91 X10 X4 X23=25.68KN4、 分布梁鋪設(shè)龍骨(3m X 0.1m X0.1m方木，間距0.2m)共9排，需 27m ;龍骨上鋪設(shè)厚度為 2.0cm的塑膠板；側(cè)面對拉厚度為20mm的木模 板，設(shè)3排長14m的214靠背槽鋼做背帶；在側(cè)模外側(cè)采用間距0.6m的 210靠背槽鋼作豎帶，豎帶高130m ,共23排。則有：(1 )、底模荷載：q=5.8 X (13.039 X 1.6+1.75 X 1.6 X 2) X 10/1000=1.53KN(2) 、龍骨荷載:ql=0.1 X0

8、.1 X27 X11 X20 X10/1000=0.59KN(3) 、側(cè)模及連接件荷載：qc=5.8 X2 X0.75=8.7KN(4) 、背帶及豎帶荷載：qb二:2 X2 X14X14.53 X3+2 X1.3X23 X10 X2 /1000 X10=36.37KNq4= q j + q i + q c + q b =47.21KN5、施工人員、機具重量荷載按2.5KN/m 2,則有：q5 = 13.039 X1.6X2.5=52.16KN6、振搗砼產(chǎn)生的荷載按2 KN/m 2,砼澆筑產(chǎn)生的沖擊荷載按6 KN/m 2, 則有：q6=13.039 X1.6 X8=166.9KN7、荷載分項系數(shù)

9、：靜荷載按1.2,活荷載按1.4。(二) 、底模(塑膠板)受力計算1、按強度驗算：底模上的均布荷載:qd= ( 1.2X647.4+ 1.4 X219.06 ) /13.039=83.10KN/m按強度砼算要求模板厚度：h二L/4.65 =300/6.7 X0.2279=10.2mm采用模板厚度 20mm max 9.8mm, 10.2mm 底模滿足施工要求。(二) 、龍骨受力計算作用于每根方木上的均布荷載：qf二g+qj) 1.2+(q5+q6)1.4/L/8=(647.4+1.53) 1.2+(52.16+166.90) X1.4/13.039=10.41KN/m。按三等跨連續(xù)梁計算，其下

10、分布梁間距為0.6m ,則有1、彎曲強度：產(chǎn) qf XL2/ (10w) =10.41 X0.62/ ( 10 X166.67 10-6) 2.25MPa V 門 =9Mpa2、抗彎剛度：f= qf XL4/ ( 150EI) =10.41 X0.64/(150 X9 X103 X106 X833.33 X10-8)=0.12mm v f =L/400=600/400=1.5mm綜上所述方木滿足施工要求。(三) 、分布梁受力計算I20a工字鋼分布梁直接承受底模以上的自重，分布在圓柱兩側(cè)的I63a工字鋼上，兩工字鋼主梁緊貼圓柱，間距按圓柱直徑100cm ,故120a工字鋼分布梁計算跨徑為100c

11、m ,蓋梁底寬為160cm ,分布梁兩端各懸臂70cm ,懸臂有利跨中受力，不計懸臂部分，按簡支梁計算，實際偏安全，如下圖分布梁布設(shè)間距0.6m，作用于每根分布梁上的荷載：qh=0.6 x (qi+q4)x 1.2+(q 5+q 6) x 1.4/L=0.6 x (647.4+47.21) x1.2+(52.16+166.9) x1.4/13.039=52.47KN/m。計算跨徑1.0m ,按簡支梁計算，則有跨中彎矩：M=q h XL2/8 =52.47 x1.02/8=6.56 KN?m1、彎曲強度：尸M/W=6.56 x103/ ( 236.9 x10-6) =27.69MPa v 門 =

12、215Mpa2、 抗彎剛度：f= 5 xqh XL4/ (384EI) =5 X52.47 x103x1.44/(384 x210 x103x106X2369 x10-8) =0.14mm vf =L/400=1.0/400=0.25mm綜上所述I20a工字鋼滿足施工要求。（四）、主橫梁受力計算163a工字鋼主梁承受由分布梁傳下的荷載，按均布荷載考慮，兩根工字鋼 各承受一半的力，工字鋼搭在兩圓柱預埋的鋼棒上，故工字鋼計算跨徑為兩 圓柱中心的間距，取為7.217m，按兩端外伸懸臂計算。如下圖77 7 7 *7 t7 7 7 i7 7 7 7 7 1 7 V| %3.71&J9L92h3711作用

13、于每根I63a工字鋼主梁上的荷載:qz=1/2 x1.2X(qi +q3+q4)+1.4X (q5+q 6) /L=1/2 X : 1.2 X (647.4+25.68+47.21)+1.4 X (52.16+166.9) /13.039=44.9KN/m1、跨中彎矩：M=q z lx :(1-a/x)(1+2a/l)-x/l /2 =1/2 X44.9 X7.217X6.52X(1-2.911/6.52) x(1+2 X2.911/7.217)-6.52/7.217 =102.09 KN?mo=M/W=102.09 X103/(2984.3 X10-6)=34.51MPa v 門=215Mp

14、a2、 跨中撓度：f= qz l4(5-24a2/l2)/384EI=44.9 X103 X7.2144 x(5-24 x 2.9112/7.2172)/(384 X210 X103 X106 X94004 xi0-8)= 0.02040m=20.4mm v f=l/400=7217/400=18.0mm3、 懸臂端點撓度 ：f= qz al3(6a2/l2+3a3/l 3-1)/24EI=44.9 X103 X2.911 x 7.2173x(6 X2.9112/7.2172+3 X2.9113/7.217 3-1)/(24 X210 X103 X106 X94004 xi0-8)=-0.00

15、4331m=-1.79mm即上翹 1.79mm v f=l/400=2911/400=7.28mm綜上所述I63a工字鋼滿足施工要求。(五) 、鋼棒(剪力銷)受力計算鋼棒為懸臂結(jié)構(gòu)，工字鋼緊貼圓柱，故只考慮鋼棒受剪，4個支點抗剪截 面分擔承受上面?zhèn)鱽淼闹亓?。如下圖每個蓋梁按墩柱設(shè)兩個鋼棒支承上部荷載，采用120高強鋼棒(A45), 端外露0.45米，作用于每個鋼棒支點上的剪力：Qz=1/4 x 1.2 x (qi+q 2+q 3+q 4)+1.4 x (q5+q6) =1/4 x 1.2 x(647.4+33.98+25.68+47.21)+1.4 X(52.16+166.9) =302.95

16、KNt二Q/A=302.95 X103/ (113.1 X10-4) =26.79MPa T=125Mpa所以本工程蓋梁采用 120高強鋼棒(A45)能滿足要求。(六) 、預留孔受力計算1、鋼棒對預留孔底的壓力：P/ =2Q=2 X856.29=1712.58KN2、 預留孔底部平均受壓面積：S=D xd=1600 X120=192000 mm2 (式中D為墩柱直徑，d為圓鋼直徑)。3、 平均壓應(yīng)力：盧 P/ /S=1712.58 X103/ ( 192000 X10-6) =8.92 MPa因孔底平均壓應(yīng)力遠小于墩柱混凝土設(shè)計強度C30,即30MPa，故墩柱預留孔在蓋梁支設(shè)模板、澆注混凝土時

17、，其強度可以保證。(七) 、側(cè)模受力計算根據(jù)簡明施工計算手冊有關(guān)章節(jié)(P310)進行驗算，模板側(cè)壓力 取以下兩式中的較小值：Pm =岀,丫取 26KN/m 2, H 取 2.7m ,貝S F= 26 X2.7= 70.2KN/m 2Pm = 4+ (1500/T+30 ) - KxXKw XV1/3, T 取 30 C, Kx 取 1.15, Kw 取1.2, V=1m/h ,貝S Pm =4+(1500/30+30 ) -1.2 X1.15 x11/2=27.62KN/m 2故模板側(cè)壓力取Pm=27.62 KN/m 2。1、面板計算面板采用S=6mm鋼板，每格面板尺寸為0.7 m X0.4m

18、 ,查路橋施 工計算手冊(P773)附表2-17 ,按兩邊嵌固，兩邊簡支計算(1)、最大的正應(yīng)力axLy/Lx=0.4/0.7=0.57 ,查 P773 ,表 2-17 知，Kx = 0.0410 , Ky =0.0042,則Mx= KxqLx2 = 0.0410 X27.62 X0.42 = 0.1812KN.mMy = KyqLy2 = 0.0042 X27.62 X0.42 = 0.0186KN.m鋼材的泊松系數(shù)v取0.3,修正后Mx M x+U.M y= 0.1868KN.mMy M y+U.M y= 0.0242 KN.m貝S Mmax=M x186.8N.m3二bh 2/6=2.7 X0.0062/6=16.2 Xl0-6m38max=M max/ 3 = 186.8/16.2 x10-6 = 115.3MPa v 門=215Mpa故板的拉應(yīng)力滿足要求。(2)、最大撓度計算3 max = kfPmL4/Bo查路橋施工計算手冊P773)附表2-17 , kf = 0.00257。L為面板 的短邊長，L= 0.4m , Bo 為構(gòu)件的剛度。B0 = Eh3/12 (1V) = 206 X103 X63/12(1-0.3 2)=4.074 X106N.mmf max=0.00257 X27.62 X10-3 X0.44X