益民路分離式立交橋現(xiàn)澆箱梁貝雷支架計算書.doc

1、益民路分離式立交橋現(xiàn)澆箱梁貝雷支架計算書建安大道與益民路分離式立交橋位于擬建的建安大道與益民路交叉處，該工程采用建安大道下穿益民路的方式。建安大道與益民路呈80度交角,橋梁中心對應(yīng)于建安大道里程樁號為K0+450.384，對應(yīng)于益民路的里程樁號為LK0+450.384，橋上部采用三跨一聯(lián)跨徑為15。46+26+15.46m的等截面連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋。梁橋為單箱四室結(jié)構(gòu),箱梁頂板寬18.5m，底板寬8.0m(計算按12米計)，懸臂板端部厚20cm,中腹板厚均為50cm，頂板厚25cm，底板厚25cm,梁高1.4m，橋面橫坡為雙向人字坡1。5。箱梁頂面橫坡采用箱梁繞橋面設(shè)計高程旋轉(zhuǎn)而成，箱梁截

2、面左右對稱。一、計算依據(jù)、路橋施工計算手冊；、安溪益民路分離式立交橋工程施工圖；、裝配式公路鋼橋多用途使用手冊;、公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范;、公路橋涵設(shè)計規(guī)范；、貝雷梁使用手冊；、建筑荷載設(shè)計規(guī)范.二、支架設(shè)計要點、鋼管樁基礎(chǔ)支架基礎(chǔ)采用鋼管樁做為基礎(chǔ)?，F(xiàn)澆箱梁支架基礎(chǔ)平面布置圖詳見圖ZJ-1, 現(xiàn)澆箱梁支架橫斷面圖詳見圖ZJ2。1、兩邊跨跨徑L=15.46m橋?qū)?8。5m等截面標準現(xiàn)澆箱。距橋臺臺身邊緣0.75m設(shè)置一排鋼管樁做為第一支墩;距1#橋墩邊緣0。75m設(shè)置一排鋼管樁做為第二支墩。兩支墩之間的鋼樁中心距中心的距離為12。45m。單中支墩：鋼管樁50*0.7cm，7根，鋼管樁間距按2.5

3、m和3.0m兩種間距布置。鋼管樁上布置2I36b、L1800cm工字鋼作橫梁。橫梁上布置支架貝雷片縱梁。2、中跨跨徑L=26m橋?qū)?8。5m等截面標準現(xiàn)澆箱梁.跨中設(shè)兩個中支墩,中支墩鋼樁中心距中心的距離按2。0m設(shè)置。邊支墩距兩邊橋墩邊緣0。75m各設(shè)置一排鋼管樁做為邊支墩.邊支墩和各中支墩之間的鋼樁中心距中心的距離為10.65m。每個中支墩：鋼管樁500。7cm、7根，鋼管樁間距按2.5m和3。0m兩種間距布置。鋼管樁上布置2I36b、L1800cm工字鋼作橫梁。橫梁上布置支架貝雷片縱梁。、支架縱梁用國產(chǎn)貝雷片支架拼裝成支架縱梁，兩排一組。支架結(jié)構(gòu)均采用簡支布置。1、0#臺1#墩、2#墩1

4、臺：跨徑L=15.46m橋?qū)?8.5m等截面標準現(xiàn)澆箱梁兩邊跨，均設(shè)兩個支墩。兩支墩貝雷縱梁計算跨度為12。45m由14排單層貝雷縱梁組成；貝雷縱梁間距按1。2m等間距布置。支架貝雷平面布置圖見圖“ZJ3”.2、1墩2墩：跨徑L=26m橋?qū)?8.5m等截面標準現(xiàn)澆箱梁中跨，跨中設(shè)兩個中支墩。1墩第一個中支墩、第二個中支墩2#墩貝雷縱梁計算跨度均為10。65m由14排單層貝雷縱梁組成；貝雷縱梁間距按1.2m等間距布置.支架貝雷平面布置圖見圖“ZJ3”.、模板及支撐現(xiàn)澆箱梁支架擬采用梁柱式支架。箱梁模板采用厚度為1.4cm 的竹膠合板；竹膠合板下順橋向放置10cmx4cm方木襯板，間距為由計算推算

5、;方木襯板下設(shè)10x10cm的方木,間距為由計算推算；10x10cm的方木設(shè)15x20cm的方木或枕木，間距為100cm；15x20cm的方木下方安放貝雷片，貝雷片一個斷面設(shè)計14片,間距如附圖所示；貝雷片下方設(shè)計2I25工字鋼和鋼管樁。其中翼板下支撐采用木模和鋼托架,鋼托架采用10槽鋼加工，以榀為單位,順橋向1。5m設(shè)計一榀.三、受力分析安溪縣益民分離式立交橋箱梁共有三大板塊,按上述分折，邊跨度為12.45m，中跨分解兩跨后，跨度為10.65m，橋梁體為等截面，且工字鋼橫梁和貝雷縱梁布置一樣。所以本次計算僅對12。45m的邊跨進行計算及受力分析,如果能達到各設(shè)計規(guī)范要求，則中間跨一定能滿足受

6、力要求。1、本橋箱梁為等截面箱梁，梁高1.4m，底板寬8。0m（計算按12m），頂板寬18.5m，頂板厚0.25m，底板厚0。25m,具體情況如下圖所示?，F(xiàn)澆梁標準斷面圖 (圖一)2、對箱梁截面混凝土的混凝土方量的計算，利用電腦軟件精確計算出每個計算節(jié)點斷面面積。3、施工時按兩步澆筑進行，第一次澆筑底板和腹板混凝土，第二步澆筑頂板及翼板混凝土。為簡化計算，確保安全，計算時假定兩步混凝土同時施工.箱梁節(jié)點與節(jié)點部分按均布荷載考慮，并取最不利的一片縱梁進行驗算。四、 施工荷載計算取值、恒載1、梁體混凝土自重：箱梁混凝土標號為50，配筋率為2.5%，所以梁體混凝土自重取26KN/m3，沖擊系數(shù)取1。

7、1; 2、木模板自重取0.75KN/m2； 3、鋼構(gòu)自重取78KN/m3 ；4、方木自重取7。5KN/m3 ；5、20槽鋼自重:0。26KN/m；6、貝雷自重取1KN/m(包括連接器等附屬物）; 、活載1、施工人員、機具、材料及其它臨時荷載，在計算模板及下面小方木時按均布荷載為2。5KN/m2 計算,并以集中荷載2。5KN 進行比較,取二者產(chǎn)生的彎矩最大者。2、振搗荷載：水平方向取。0KN/m2，豎向取。0KN/m2 、荷載組合根據(jù)建筑荷載設(shè)計規(guī)范,均布荷載設(shè)計值=結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)×（恒載分項系數(shù)×恒載標準值活載分項系數(shù)×活載標準值）。結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取三級建筑：0.

8、9，恒載分項系數(shù)為1.2,活載分項系數(shù)為.4.五、各構(gòu)件驗算、底模板計算（方木襯板計算)1、強度驗算條件：m=M/W=(ql2/8)/(bh2/6) m其中：l底模板下方木襯板間距（m)； b為模板寬，取b=1m； h-為模板厚,14mm厚膠合板,取h=0。014m； m木材抗彎強度，取m=13Mpa; q作用在模板上的線荷載；q=0。9x(26Hx1.1+7.5x0。014x1)x1.2+(4+2。5)x1。4=30.89H+8.30受力簡圖 （圖二)其中：H為混凝土厚度，將上式代入強度條件有:l3。40/(30。89H+8。30）1/2計算結(jié)果如下:當H=0.25+0。25=0.5時，l0

9、.38m當H=1.4時,l0。26m2、撓度驗算條件:fmaxf fmax=5ql4/384EI1/400 即：ql4384EI/5x400其中：E=1x107KN/m2 I=bh3/12=1x0.0143/12則：l4.39/(30.89H+3。26)1/4其中q不計振動荷載當H=0.25+0。25=0.5時：l0.70m當H=1。4時：l0。55m因此在腹板的位置采用襯板方木間距為25cm,空箱位置采用35cm倒角介于兩者之間間距為30cm。按以上計算布置可以滿足模板強度及剛度的要求.如下圖：受力簡圖 （圖三)、側(cè)模計算1、強度驗算新澆注混凝土對模板側(cè)壓力計算公式：P=0.22rt0121

10、/2 或 P=rH其中:P-新澆筑混凝土對側(cè)面模板的最大壓力（N/mm2)； r鋼筋混凝土的容重，取26KN/m3; t0新澆筑砼初凝時間（h）根據(jù)施工情況,本計算取4h； 1-外加劑影響修正系數(shù)，不摻外加劑時取1。0，摻具有緩凝作用的外加劑時取1。2，本計算取1。2； 2混凝土坍落度影響系數(shù)，本計算取1。15; 混凝土澆筑速度，本計算取6m3/h H-混凝土側(cè)壓力計算位置處至新澆筑混凝土頂面的總高度，本計算取最大值為1。4m；P=0.22rt0121/2 =0.22x26x4x1。2x1。15x61/2 =77.34KN/m2或 P=rH=26x1。4=36。4 KN/m2根據(jù)取兩式結(jié)果的較

11、小值及混凝土側(cè)壓力不宜超過90KN/m2的規(guī)定，所以P取36.4KN/m2。組合荷載為：q=0.9 x (1.2x36.4x0。25+2x1.4x0.25)=10。5KN/m受力簡圖 （圖四）Q235鋼材的抗拉強度設(shè)計值為215MPa，鋼模的允許撓度：面板為1。5mm,I=26。97cm4,W=32。7cm3，E=2。1x105MPa抗彎強度驗算：M= ql2/8=10。5x0.32/8=0。118KN·mW=bh2/6=32.7x106 m3=M/W=0。118/32.7x10-6=3。61Mpa=215 Mpa2、撓度驗算撓度條件：fmaxf fmax=5ql4/384EIf=1

12、/400 =0.75mm其中：E=1x107KN/m2 I=bh3/12=1x0。0143/12 即：fmax= 5q l4/384EI=5x10。5x0.34 x 12/384x1x107x1x0.0143 =0。48 mm0.75mm故抗彎強度以及撓度滿足要求.、10x10cm方木計算取1米板寬計，按最不利荷載進行計算。1、強度驗算條件：m=M/W=（ql2/8)/(bh2/6） m組合荷載：q=0。9x(1。1x26x1xH+7.5x1x0.014+7.5x0。1x0.04x3)x1。2+（4+2）x1.4=30.89H+8。4KN/m受力簡圖 (圖五)其中：H為混凝土厚度,將上式代入強

13、度條件有：l17.3/（30。89H+8.4)1/2計算結(jié)果如下：當H=0。25+0。25=0.5時，l0。85m當H=1。4時，l0。58m2、撓度驗算： 條件:fmaxf fmax=5ql4/384EI1/400 即：ql4384EI/5x400其中：E=1x107KN/m2 I=bh3/12=0.1x0.13/12則：l16/（30。89H+3.36）1/4其中q不計振動荷載當H=0。25+0.25=0。5時:l0。96m當H=1.4時：l0。77m經(jīng)以上計算分折，方木間距控制50cm為宜,這樣布置可以滿足方木強度及剛度的要求。如下圖:受力簡圖 （圖六）鋼托架以榀為單位，沿橋縱向每1.5

14、m間距設(shè)一道鋼托架。鋼托架采用8的槽鋼加工而成，強度要達設(shè)計要求。、15x20cm方木驗算取最高梁處腹板進行計算,間距按1m設(shè)計.1、強度驗算組合荷載：q=0。9x（1.1x26x1。4x1+7。5x0。014x1+7。5x0。1x0。04x1x3+7。5x0。1x0。1x2）x1。2+（4+2。5)x1.4=43。25+0。11+0.10+8。19+0.17=51.82KN/m受力簡圖 (圖七）M=ql2/8=51。82x1。02/8=6.48KN·mW=bh2/6=0。2x0。152/6=7.5x10-4m3=M/W=6。48x103/7.5x10-4=8.64Mpam=13 M

15、pa2、撓度驗算撓度條件：fmaxf fmax=5ql4/384EIf=1/400 =0。75mm其中:E=2。1x105KN/m2 I=bh3/12=0.12x0。13/12 即：fmax= 5ql4/384EI=5x51。82x14 x 12/384x2.1x105x0.2x0.153 =0.570。75mm、貝雷支架縱梁在均布荷載下的計算本計算按最不利因素考慮,取邊跨進行驗算。受力簡圖 （圖八)1、荷載組合、在AutoCAD中進行計算得出,每一跨混凝土自重為：q1=42。18KN/mq2=28。15KN/mq3=43。57KN/m如下圖：受力簡圖 （圖九）、模板自重取7.5KN/m3，皆

16、按1m板寬范圍進行計算7。5x1x0.014=0。11KN/m、方木襯板自重按1m范圍以5根進行計算7。5x0。1x0.04x5=0。15KN/m、10x10cm方木自重按1m范圍以3根進行計算7.5x0.1x0。1x3=0。23KN/m、15x20cm方木自重按1m范圍以2根進行計算7。5x0.15x0。2x2=0。45KN/m各構(gòu)件均布荷載為：0.11+0.15+0.23+0。45+0.5=1.5KN/m（其中：鋼托架按0.56KN/m計算)則組合荷載為：q1=0。9x（42。18+1。5）x1。2+(4+1。5)x1.4=47.17+6.93=54。10KN/mq2=0.9x（28.15

17、+1.5）x1.2+（4+1。5)x1。4=32.02+6.93=38.95KN/mq3=0.9x（43.57+1.5）x1。2+（4+1.5）x1.4=48。68+6。93=55。61KN/m2、驗算強度貝雷片力學性能為：I=250500cm4W=I/70=3578.5 cm3M=2730kg/cm2x3578。5cm3=9769305kg·cm=97.69t·m577432。5 Q= 2730kg/cm2x10。24cm2=27955kg=28.0t不均勻拆減系數(shù):1。20受力簡圖 (圖十)、AB、縱梁最大彎距Mmax=q2l2/8=38.95x12。452/

18、8=754.67t·m單片貝雷片承受彎矩：M=754.67x1.2/14=64。68t·mM=97.69t·m滿足要求。、縱梁最大剪力A支點：Qmax=54。10x1。66/2+12.45x38.95/2=44。90+242。46=287。36tB支點：Qmax=55.61x1.35/2+12.45x38.95/2=37。54+242。46=280.00t單片貝雷片容許剪力:A支點：Q=287。36x1。2/14=24。63tQ=28.00tB支點：Q=280。00x1。2/14=24.00tQ=28.00t滿足要求。3、撓度驗算q=梁自重+內(nèi)模重q1=42。18

19、+0.11=42。29KN/mq2=39.07+0。11=39。18KN/mq3=43.57+0.11=43.68KN/m如下圖:受力簡圖 （圖十一)、AB跨12。45m貝雷縱梁最大撓度fmax=5q2l4/（384EI)=（5x39。18x12.454x10/（384x2。1x106x250500x20）=0。75cmf=L/400=1245/400=3。11cmfmaxf滿足規(guī)范要求。、單片貝雷片最不利荷載計算根據(jù)橋的橫斷面圖，在AB跨當中從兩邊向中間數(shù)第五片貝雷片處在最不利荷載位置.如下圖所示:貝雷梁橫斷面圖 (圖十二）其中兩片貝雷各承重：q=15.46x1。4x0。25+15.46x(

20、0.9+0。5）x0.5x0。5+15.46x0.5x0.5x2。6=(5。411+3。4785+3.865)x2。6=33.16t模板自重：0。75x15。46x1.25x101=1.45t方木襯板自重：7。5x0.1x0.04x15。46x6 x10-1=0.28t10x10cm方木自重：7。5x0。1x0。1x15。46x4 x10-1=0.46t15x20cm方木自重：7.5x0。2x0。15x15.46x3 x101=1。04t各構(gòu)件均布荷載為：1。45+0。28+0。46+1。04 =3.23t最大剪力：Qmax=(33。16+3.23）/2=18.20t<Q=28t滿足要求

21、。最大彎矩：依據(jù)結(jié)構(gòu)受力分折，將均布荷載等效轉(zhuǎn)化如下受力簡圖：單片貝雷受力簡圖 （圖十三）通過計算得到彎矩如下圖： 單片貝雷彎矩圖 （圖十四）max=85.71t·mM=97。69 t·m滿足要求.、2I25工字鋼計算當貝雷縱梁產(chǎn)生最大剪力時,對鋼管樁2根I25工字鋼橫梁進行強度驗算。通過對貝雷支架剪力驗算，鋼管樁上的2I25工字鋼完全也可以滿足結(jié)構(gòu)受力要求。工字鋼支在鋼管樁上，跨度很小，產(chǎn)生的彎矩很小，故彎應(yīng)力不進行驗算。、單樁承載力計算由于或支點管樁布置一樣，A、B點中A承受的壓力最大，所以只要以A點下的鋼管樁來驗算。A支點：Q=287.36x1.2/7=49。26t經(jīng)

22、計算單樁承載力Q49.26t。、鋼管樁穩(wěn)定性計算1、內(nèi)力計算由于或支點管樁布置一樣，A、B點中A承受的壓力最大，所以只要以A點下的管樁來驗算。A支點單根鋼管樁的豎向力：N=288。21x1.2/7=49.41t50x0.7cm鋼管：A=50x3。14x0。7=109.9x102mm2。L=5.6m，I=0。35x50x10=175mm=L/I=5。6x1000/175=32mm查表得=0。5=N/An=49。26x103/0。5x109.9x102=8。42KN/mm2=14KN/mm2故滿足要求.2、橫向穩(wěn)定性驗算由于貝雷支架縱向沒有受到較大動載作用，只有振搗混凝土時才產(chǎn)生較少的側(cè)向力,所以

23、貝雷支架縱向穩(wěn)定性就不必要計算，只需對雷支架橫向穩(wěn)定性進行計算即可。貝雷支架橫向水平推力主要是受到風荷載的作用而產(chǎn)生的，所以要進行水平方向推力的驗算。依據(jù)橋梁設(shè)計規(guī)范JTJ021-89取值，及計算分折過程如下：風荷載標準值:k=zszo其中:k -為風荷載標準值（KN/m2）; z-為高度z處的風振系數(shù)，取1。0；s為風荷載體型系數(shù)，取+0.8；z-為風壓高度變化系數(shù)，取1.3； o-為基本風壓（Pa）；設(shè)計風速V=24.4m/s則o=V2/1.6=24.42/1。6=372。1Pa在Auto CAD中查得面積S=21。64m2。風力P=kxS =zszoS=1。0x0。8x1.3x1。0x3

24、72。1x21。64=8374N=8.37KN由于風荷載帶來的彎矩為：M=PxL=8.37x7=58.59KN·m樁身應(yīng)力：=M/W=58。59/1.38x103=42456Kpa=42。46Mpa=145Mpa故貝雷支架的穩(wěn)定性滿足規(guī)范要求。二、支架預(yù)壓方案1、預(yù)壓范圍本次預(yù)壓擬在兩邊跨選擇一跨進行預(yù)壓，預(yù)壓主要觀測支架的撓度變形、非彈性變形和臨時鋼管墩的基礎(chǔ)沉降量。2、預(yù)壓方式本次預(yù)壓擬采用水壓、箱梁的兩翼板加高，內(nèi)貼彩色塑料布兩層，塑料布搭接采用萬能膠粘貼，兩翼板加高用鋼管對拉聯(lián)結(jié)，以防止側(cè)向變形.、空箱范圍:頂板厚0.25m、底板厚0.25m,鋼筋砼重量為（0.25+0.25

25、)x2.6=1.3t/m2,換算成水壓高度h水=1.3m（按設(shè)計100預(yù)壓。、端橫梁處：寬度0.812m、高度1.4m、長度9m,鋼筋砼重量為0.812x1.4x12x2.6=35。47t，采用砂袋堆載：砂袋堆寬為1。2 m(倒角），則需要堆高為h砂=35。47/(12x1。2x1。6) =1。54m(砂的容重為1.6t/m3）.、中橫隔梁處：寬度0。675m、高度為1。4m、長度12m，鋼筋砼重量為:0。675x1.4x12x2.6=29.48t，采用砂袋堆載：砂袋堆寬為1.0 m(倒角)，則需要堆高為h砂=29.48/(12x1.0x1。6) =1.54m（砂的容重為1。6t/m3)。、腹板處：根據(jù)梁高度變化計算各變化點重量，用砂袋重量100進行預(yù)壓。3、測量觀測需要觀測的數(shù)據(jù)：邊跨貝雷支架的撓度、臨時