連續(xù)梁支架及門(mén)洞計(jì)算書(shū)

1、連續(xù)梁支架及門(mén)洞結(jié)構(gòu)受力分析驗(yàn)算書(shū)一、工程概況遼河2#特大橋40+56+40m連續(xù)梁(DK549+989Q ,橋址位于山東省鄒城市大束鎮(zhèn)匡莊村境內(nèi)，該連續(xù)梁全長(zhǎng)137.7m，與東西走向的S342嵐?jié)€(xiàn)(省道)斜交，斜交角度116° 0/ (大里程方向右角)。橋梁從S342省 道上部跨越，公路上部連續(xù)梁孔跨距公路路面 7.5m 左右。本段線(xiàn)路為直 線(xiàn)地段，橋梁設(shè)計(jì)二期恆載為 120KN/m- 140KN/m梁體為單箱單室、變高度、變截面結(jié)構(gòu)；箱梁頂寬12.0m,箱梁底寬6.7m。頂板厚度40cm腹板厚度4880cm,底板厚度4080cm梁體計(jì) 算跨度為40+56+40®中支點(diǎn)

2、處梁高4.35m,跨中10m直線(xiàn)段及邊跨17.75m 直線(xiàn)段梁高為3.05m,邊支座中心線(xiàn)至梁端 0.75m,邊支座橫橋向中心距5.6m,中支座橫橋向中心距5.9m。全聯(lián)在端支點(diǎn)、中支點(diǎn)及跨中共設(shè) 5個(gè) 橫隔板，隔板設(shè)有孔洞(孔洞尺寸：高X寬 =120cmx 150cm),供檢查人員 通過(guò)。本連續(xù)梁設(shè)計(jì)采用滿(mǎn)堂支架現(xiàn)澆施工?？?S342 省道部位預(yù)留兩個(gè)寬X高=5.0 X 4.5m交通門(mén)洞。二、計(jì)算依據(jù)1. 鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范 (TB 10002.1-2005 )2. 鐵路橋涵施工規(guī)范( TB 10203-2002)3. 建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范( JGJ130-2001)4.

3、鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范( GB501112006 )5. 鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范( TB 10002.5-2005 )6. 工程設(shè)計(jì)圖紙及地質(zhì)資料。7. 公路橋涵施工手冊(cè)及其他有關(guān)的現(xiàn)行國(guó)家及地方強(qiáng)制性規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)8. 路橋施工計(jì)算手冊(cè) (2001). 人民交通出版社9. 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 ( GB50017-2003)三、支架材料要求根據(jù)施工單位的施工技術(shù)條件，采用滿(mǎn)堂碗扣式支架。鋼管規(guī)格為© 48x 3.5mm有產(chǎn)品合格證。鋼管的端部切口應(yīng)平整， 禁止使用有明顯變形、 裂紋和嚴(yán)重繡蝕的鋼管。 扣件應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 鋼 管支架扣件(GB15831的規(guī)定選用，且與鋼管管徑相配套的可鍛鑄

4、鐵扣 件，嚴(yán)禁使用不合格的扣件。新扣件應(yīng)有出廠(chǎng)合格證、法定檢測(cè)單位的測(cè) 試報(bào)告和產(chǎn)品質(zhì)量合格證， 當(dāng)對(duì)扣件質(zhì)量有懷疑時(shí)， 應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 鋼 管支架扣件(GB15831的規(guī)定抽樣檢測(cè)。舊扣件使用前應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢查， 有裂縫、變形、銹蝕的嚴(yán)禁使用，出現(xiàn)滑絲的螺栓必須更換。支架材料及施工必須滿(mǎn)足建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001)的規(guī)定。所有鋼材均為A3鋼，所有木材均為紅松，根據(jù)路橋施工計(jì)算手冊(cè)P176-P177規(guī)定，A3鋼材容許應(yīng)力分別為：抗拉、抗壓軸向力(T =140MPa 彎曲應(yīng)力(T w=145MPa 剪應(yīng)力t =85MPa E= 2.1 x 105MPa 紅松順

5、紋容許彎應(yīng)力(T w=12MPa E= 0.9 x 104MPa四、支架布置和驗(yàn)算(一) 支架布置采用滿(mǎn)堂碗扣式支架，順橋向間距均為 0.6m，中支座6m及邊支座3m 范圍內(nèi)，支架順橋向間距為0.3m，橫橋向箱梁腹板下1.8m范圍內(nèi)，支架 間距為0.3m，共6排，其余位置橫橋向間距均為 0.6m。支架搭設(shè)聯(lián)系橫 桿步距為1.2m，支架搭設(shè)寬度較梁每邊寬1.5m,共15m寬。每根立桿下 端均設(shè)定C20混凝土墊層，厚200mm用以擴(kuò)散支架底托應(yīng)力。立桿頂端 安裝可調(diào)式U形支托，先在支托內(nèi)安裝縱向方木(12cmx 14cm),長(zhǎng)4m， 間距為0.3m，再按設(shè)計(jì)間距和標(biāo)高安裝橫向方木(12cmx 14

6、cm),長(zhǎng)4m 間距為0.6m，其上安裝底模板。(二) 支架驗(yàn)算1.荷載計(jì)算(1)箱梁自重：梁底寬6.7m,取單位節(jié)段1m箱梁底總面積為6.7m2,箱梁砼總重量 G=y v=y S - l=26 x 13.91 (截面積)x 1=361.66kN,每平方米的重量為 361.66 -6.7=53.98kN/m2=5.4 t/m 2(2) 模板自重：竹膠板容重7.5kN/m3，厚18mm每平方米的重量為：夕卜模板：1 x (6.7+2 x 4.35+2 x 2.65) x 0.018 x 0.75 - 6.7=0.042t/m 2 內(nèi)模板：1 x (6.7+2 x 4.35) x 0.018 x

7、0.75 - 6.7=0.031t/m 2(3) 方木自重：方木容重 7.5kN/m3，每平方米的重量為：內(nèi)楞方木：(6.7 - 0.3 x 1x 0.12 x 0.14 ) x 0.75 - 6.7=0.042t/m 2 外楞方木：(1 寧 0.6 x 6.7 x 0.12 x 0.14 ) x 0.75 - 6.7=0.021t/m 2(4) 支架自重：支架重量 0.0384kN/m，每平方米的重量為:立桿：(1-0.6 ) x( 6.7 - 0.6 + 6)x 9x 0.00384 -6.7=0.148t/m橫桿:1 -0.6x6.7+(6.7-0.6+6)x 1x(9-1.2) x0.

8、00384-6.7=0.122t/m考慮扣件的重量和箱梁內(nèi)支架重量，支架高度均取9m。( 5)施工荷載：取 2.5kN/m2( 6)傾倒與振搗荷載：取 2kN/m2( 7)其他荷載 ( 張拉施工 ) ：取 2kN/m2每平方米的總重量：5.4+0.073+0.063+0.27+0.25+0.2+0.2= 6.41t/m2. 碗扣支架立桿抗壓強(qiáng)度驗(yàn)算荷載按1.3倍的系數(shù)考慮，則每平方米的重量為6.41 X 1.3=8.3t。對(duì)于碗扣支架鋼管(48mm壁厚3.5mm),容許抗壓強(qiáng)度c =68KN, 根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，單根鋼管按小于 40KN(4t)進(jìn)行復(fù)核。支架采用多功能碗扣式支架，沿橋縱向步距

9、60cm橫向步距60cm 每根立桿受正向壓力為：8.3 X 0.6 X 0.6=2.9t，小于碗扣式支架立桿允許 承載力4.0t，滿(mǎn)足要求。3. 支架穩(wěn)定性驗(yàn)算對(duì)于碗扣支架鋼管(48mm壁厚3.5mn),中間橫桿間距1.2m,I = n (D4-d4) /64= n (4.84-4.1 4) /64=12.18cm4根據(jù)歐拉公式：:Pcr = n 2EI/ ( H) 2 = n 2 X 2.1 X 105 X 12.18/ (1 X 1.2 ) 2 =175kN>29kN滿(mǎn)足穩(wěn)定性要求4. 模板強(qiáng)度、剛度驗(yàn)算方木間距、跨度按30cmX 60cm排列，計(jì)算荷載q=8.3t/m225 3竹膠

10、板模板抗彎截面系數(shù)：Wxo二bh /6 = 0.6 0.018 /6 =3.24 10 m慣性矩:lx。二 bh3/12 = 0.6 0.0183/12 =0.2916 10m3板承受線(xiàn)荷載：q =0.6江&3=4.98t/m=49.8KN/m板跨中彎矩： M 二ql2 /8 =4.98 0.32/8 = 0.056t m彎拉應(yīng)力：；=M /Wx。=0.056/(3.24 10冷=17.3MPa ：刁=51MPa (廠(chǎng)家提供標(biāo)準(zhǔn))竹膠板彈性模量：E =7.9 104MPa撓度：、=5q|4/384EI =5 49.8 0.34/(384 7.9 106 0.2916 100.00224

11、m = 0.08/400 :：: 0.3/400模板強(qiáng)度和剛度都滿(mǎn)足要求。5. 大、小橫桿驗(yàn)算(1) 小橫桿縱向方木(12cmx 14cm),長(zhǎng)4m,間距為0.3m。I = bh3/12=12 x 143/12=2744cm4W二bh6=12 x 142/6=392cm3Q總二8.3 x 9.8=81.34kN/m2M=q總 L2/8=81.34 x 0.3 x 0.62/8=1.09kN m(T = M/W=1.09/392x 10-6=2.70MPa<門(mén)=12MPa 強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。S = 5q 總 L4/384EI=5 x 81.34 x 0.3 x 0. 67384 x 0.9 x

12、 104x 2744x 10-8 =0.17mmS /L=0.17/0.6 x 103=0.11/400 v 0.3/400 ,剛度滿(mǎn)足要求。(2) 大橫桿橫向方木(12cmx 14cm),長(zhǎng)4m,間距為0.3m。由于大橫桿與小橫桿之間的每個(gè)節(jié)點(diǎn)下部都有一根鋼管立柱支撐，因此大橫桿只在交點(diǎn)處受壓，彎矩及變形無(wú)需計(jì)算。6. 碗扣節(jié)點(diǎn)承載力驗(yàn)算立桿承受大橫桿傳遞來(lái)的荷載：2Pc=q總 L/2=81.34 x0.6 x 0.6/2=14.6kN <Qb=60kN節(jié)點(diǎn)承載力滿(mǎn)足要求。7. 基礎(chǔ)驗(yàn)算立桿下端均設(shè)定剛性C20混凝土墊層，厚200mm擴(kuò)散角為0 =45°。 地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值按

13、fgk=260 kN/m2計(jì)算，腳手架地基承載力調(diào)整系數(shù)：kc =0.5每根立桿受正向壓力為：8.3 X 0.6 x 0.6=2.9t ,有效受壓面積 S=(0.6 +0.2/tan45° X 2)2=1卅p= 2.9 x 9.8/(1 x 1)=28.42kN/m2 <fg=260 x0.5=130kN/m2地基承載力滿(mǎn)足要求8、內(nèi)模支撐驗(yàn)算a. 荷載計(jì)算（1）箱梁自重： 取端部頂板最厚處梁體單位節(jié)段進(jìn)行計(jì)算，梁底計(jì)算寬度取5.5m，單位節(jié)段長(zhǎng)1m箱梁底總面積為5.5m2，箱梁砼總重量G=丫 v= 丫 S- l=26 X 4.36 （截面積）x 1=113.36kN，每平方米

14、的重量為113.36 - 5.5=20.61kN/m2=2.1t/m 22）模板自重：竹膠板容重7.5kN/m3，厚15mm每平方米的重量為:內(nèi)模頂模：1x 5.5 x 0.015 x 0.75 寧5.5=0.011t/m 23）頂模支撐桁架：槽鋼 +聯(lián)系桿組合件按每平方米的重量為 0.05t/m 2計(jì)算4）施工荷載：取 2.5kN/m25）傾倒與振搗荷載：取 2kN/m26）其他荷載 （張拉施工 ）：取 2kN/m2=2.811t/m 2每平方米的總重量：2.1+0.011+0.05+0.25+0.2+0.2b. 碗扣支架承載力驗(yàn)算荷載按 1.2 倍的系數(shù)考慮，則每平方米的重量為 2.811

15、x1.2=3.37t 。支架采用多功能碗扣式支架，按沿橋縱向步距60cm,橫向步距60cm 計(jì)算。每根立桿受正向壓力為：3.37 X 0.6 x 0.6=1.21t ,安全系數(shù)按1.3考 慮，則每根立桿受正向壓力為：1.21 X 1.3=1.58t ,小于碗扣式支架立桿 允許承載力 4.0t ，符合要求。c. 碗扣節(jié)點(diǎn)承載力驗(yàn)算立桿承受上部桁架傳遞來(lái)的荷載：Pc=q總 L2/2=1.21 X 9.8 X 0.6 x 0.6/2=2.13kN <Qb=60kN節(jié)點(diǎn)承載力滿(mǎn)足要求。d. 支架穩(wěn)定性驗(yàn)算對(duì)于碗扣支架鋼管(48mm壁厚3.5mn),中間橫桿步距0.6m,I = n (D4-d4)

16、 /64= n (4.84-4.1 4) /64=12.18cm4根據(jù)歐拉公式：:Pcr = n 2EI/ ( H) 2 = n 2 X 2.1 X 105 X 12.18/ (1 X 0.6 ) 2 = 222.75kN>15.8kN符合穩(wěn)定性要求。(三) 門(mén)洞布置及驗(yàn)算1 .門(mén)洞布置跨S342省道設(shè)置機(jī)動(dòng)車(chē)門(mén)洞2個(gè)，門(mén)洞凈寬5m高4.5m。沿262# 墩至 263墩設(shè)置鋼管門(mén)柱。門(mén)柱下部為鋼筋混凝土條形擴(kuò)大基礎(chǔ)，擴(kuò)大 基礎(chǔ)頂面預(yù)埋16mm厚鋼板，門(mén)柱與鋼板之間焊接，焊接方式為圍焊，四 周設(shè)加勁綴板 ; 門(mén)柱上設(shè)置工字鋼縱梁。門(mén)柱鋼管采用熱軋無(wú)縫鋼管,直 徑351mm壁厚16mm計(jì)算長(zhǎng)

17、度4.5m。門(mén)洞立柱設(shè)三排，每排間距 1m, 每根立柱上部設(shè)封口鋼板，鋼板厚16mm每排門(mén)柱上設(shè)一道32b號(hào)工字鋼 橫梁(橫橋向),橫梁上根據(jù)支架橫橋向排距依次布設(shè) 63b 號(hào)工鋼縱梁, 其上鋪放12cmX 14cm枕木搭設(shè)滿(mǎn)堂支架。所有型鋼間連接點(diǎn)均點(diǎn)焊加固， 各向型鋼橫縱梁間設(shè)聯(lián)系桿，提高傳力體系整體性。門(mén)洞頂部應(yīng)搭設(shè)不透水防護(hù)棚，保證下部行車(chē)及行人安全。具體形式 見(jiàn)門(mén)洞結(jié)構(gòu)布置圖。各種鋼管及型鋼必須是有生產(chǎn)資質(zhì)的廠(chǎng)家生產(chǎn)，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要滿(mǎn)足相關(guān) 規(guī)范要求。使用前要逐件進(jìn)行外觀和質(zhì)量檢查，決不允許有裂痕、變形或 銹蝕等缺陷的構(gòu)件使用。2門(mén)洞驗(yàn)算(1)跨S342省道交通門(mén)洞，凈寬5m斜寬5.6m

18、,高4.5m,跨越門(mén)洞 縱梁為63b號(hào)工字鋼，縱梁最大間距 0.9m，最小間距0.3m?？v梁:l=98171cn, E=2.1 x 105MPa W=3117cm 每片縱梁自重 798kg橫梁：I=11626cm E=2.1 x 105MPa W=727cm每片橫梁?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度自重65kga、縱梁驗(yàn)算箱梁底板6.7m范圍內(nèi)按支架間距考慮18片縱梁，則縱梁總重為：0.798 x 18X9.8/6.7二 21.4kN/m門(mén)洞上部支架自重： 0.27KN/ m2lx = 98171cmWx=3117cm3q 總=8.3 x 9.8+0.27=81.61kN/m 2M=q總 L2/8二(81.61 x 0

19、.6 + 21.4 ) x 5.62/8=275.8kN m(Tw= M/ Wx=88.5MPa< (Tw=145MPa強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。8 = 5q 總 L/384EI=5x(81.6 x0.6+21.4)x5.64/384x2.1x105x98171x10-8=4.4mm8 /L=4.4/5.6 x 103=0.31/400 V 5.6/400 ,剛度滿(mǎn)足要求。b、橫梁驗(yàn)算橫梁承受由縱梁及上部荷載傳來(lái)的力，由于門(mén)洞立柱間距為1m則按照簡(jiǎn)支梁驗(yàn)算跨度L=1.0m時(shí)工字鋼的受彎及剪切破壞：橫梁?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度荷載：0.58KN/m；縱梁自重傳遞到橫梁上的線(xiàn)荷載： 21.4x6.7/5.6=25.6 kN/m ；Ix=11626cm4Wx=727cm3q 總=8.3 x 9.8+0.27=81.61kN/m 2M=q總 L2/8二(81.61 x 0.6 + 25.6+0.58 ) x 12/8=9.4kN m(Tw= M/