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 標蓋梁施工計算書.專業(yè)學習資料.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.專業(yè)學習資料.目錄一、編制依據(jù)2二、分項工程概況2三、專項施工方案設(shè)計2四、支承平臺及模板布置3五、計算參數(shù)5六、結(jié)構(gòu)計算6（一）、 荷載分布6（二）、 底模 （竹膠板 ）受力計算6（二）、 龍骨受力計算7（三）、 分布梁受力計算7（四）、 主橫梁受力計算9（五）、 鋼棒 （剪力銷 ）受力計算10（六）、 預留孔受力計算11（七）、 側(cè)模受力計算11（九）、 對拉桿計算13七、結(jié)論13.專業(yè)學習資料.一、編制依據(jù)1、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 （GB 50017-2003

2、 ）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（JGJ130-2001 ）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

3、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1303.9cm160cm 130cm ，混凝土方量24.9m 3。蓋梁簡圖如下 ：.專業(yè)學習資料.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 I63a 工字鋼做

4、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 10cm 10cm 的方木作為龍骨 ，龍骨間距為 30cm ；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20mm ，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 0.1m 0.1m 方木）

5、縱向分布梁 （ I20a 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 ：.專業(yè)學習資料.專業(yè)學習資料.五、計算參數(shù)序材料名稱規(guī)格單位重量號1塑膠板 （底）244 122 2cm5.8 Kg/m 22方木300 10 10cm4.5Kg/m27.913小橫梁工字鋼 I20aKg/m121.364大橫梁工字鋼 I63aKg/m5鋼棒120mm14.536背帶槽鋼 14aKg/m7豎帶槽鋼 1010Kg/m8拉桿20mm9螺栓M20彈性模量截面積抵抗矩慣性矩（103）cm 2W(cm 3)I(cm 4)M

6、pa99166.67833.3321035.55236.92369210154.592984.394004113.121018.5180.5563.721012.7439.4198.31、鋼材采用 Q235 鋼，抗拉、抗壓、抗彎強度設(shè)計值 =215Mpa ；2、鋼材抗剪強度設(shè)計值 =125Mpa ；3、振搗混凝土產(chǎn)生的荷載 ：2 KPa 即 2.0KN/m2 ；4、傾倒混凝土產(chǎn)生的荷載 ：6 KPa 即 6.0KN/m2 ；5、鋼筋混凝土的容重： 26 KN/m3 ；.專業(yè)學習資料.6 、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,

7、 懸臂長 a=2.911m ，墩柱凈距 L1=7.21m ， I63a 工字鋼總長 14m 。蓋梁砼重量 ：q1=26KN/m 324.9m 3=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：q 2=121.36 10142=33.98KN3、主梁上鋪設(shè)長 3m 的 I20a 工字鋼作為分布梁 ，每根間距 60cm ，按蓋梁全長 13.039m 布置，共 23 根，則有：q3 =27.91 10423=25.68KN4、分布梁鋪設(shè)龍骨 （3m 0.1m 0.1m 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

8、；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 ： qj =5.8 (13.039 1.6+1.75 1.6 2) 10/1000=1.53KN（2）、龍骨荷載 ：q l=0.1 0.12711 2010/1000=0.59KN（3）、側(cè)模及連接件荷載 ：q c=5.8 20.75=8.7KN（ 4）、背帶及豎帶荷載 ： qb= 221414.533+2 1.32310 2/1000 10=36.37KNq 4= q j +

9、 q l + 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 1.62.5=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：q 6=13.039 1.68=166.9KN7、荷載分項系數(shù) ：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 ：.專業(yè)學習資料.底模上的均布荷載 ：q d= （ 1.2647.4+ 1.4 219.06 ）/13.039=83.10KN/m按強度砼算要求模板厚度：h=L/4.65 0.2279=200/4.65 0.

10、2279=9.8mm2、按剛度驗算 ：驗算荷載 ：q d= （1.2q 1）/L= （1.2647.4） /13.039=59.58 KN/m要求模板厚度 ：h= L/6.7 =300/6.7 0.2279=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 ：q+q 6)f =(q 1+q j) 1.2+(q 51.4/L/8=(647.4+1.53) 1.2+(52.16+166.90)1.4/13.039=10.41KN/m 。按三等跨連續(xù)梁計算 ，其下分布梁間距為0.6m ，則有1、彎曲強度 ：=

11、q f L2/ （ 10w ） =10.41 0.62/ （ 10 166.67 10-6 ） 2.25MPa =9Mpa2、抗彎剛度 ：f=q fL4/ （ 150EI ） =10.41 0.64/(150 9 103 106 833.33 10-8 )=0.12mm 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.專業(yè)學習資料.工字鋼上 ，兩工字鋼主梁緊貼圓柱 ，間距按圓柱直徑 100cm ，故 I20a 工字鋼分布梁計算跨徑為 100cm ，蓋梁底寬為 160cm ，分布梁兩

12、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l=1.6mM分布梁布設(shè)間距0.6m ，作用于每根分布梁上的荷載：q h=0.6 (q1 +q 4) 1.2+(q 5+q 6) 1.4/L=0.6 (647.4+47.21)1.2+(52.16+166.9) 1.4/13.039=52.47KN/m。計算跨徑 1.0m ，按簡支梁計算 ，則有跨中彎矩 ：M=q h L 2 /8 =52.47 1.02/8=6.56 KN?m1 、彎曲強度 ：=M/W=6.56103/ （ 236.9 10-6 ） =27.69MPa =215Mpa2、抗彎剛度 ：

13、f=5q h L4/ （ 384EI） =5 52.47 1031.44/(384 210 1031062369 10 -8 ) =0.14mm f=L/400=1.0/400=0.25mm綜上所述 I20a 工字鋼滿足施工要求 。.專業(yè)學習資料.（四）、主橫梁受力計算I63a 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 。如下圖作用于每根 I63a 工字鋼主梁上的荷載 ：qz =1/2+q 3+q 4)+1.41.2 (q1(q 5+q 6)

14、/L=1/2 1.2 (647.4+25.68+47.21)+1.4(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 44.9 7.2176.52(1-2.911/6.52) (1+2 2.911/7.217)-6.52/7.217 =102.09 KN?m=M/W=102.0910 3/(2984.3 10-6 )=34.51MPa =215Mpa.專業(yè)學習資料.2 、 跨 中撓 度 ： f= q z l4(5-24a 2/l 2)/384EI=44.9 103 7.214 4 (5-24 2.9

15、11 2/7.217 2 )/(384 21010310694004 10-8 )= 0.02040m=20.4mm f=l/400=7217/400=18.0mm3 、懸臂端點撓度： f=q z al3(6a2 /l 2+3a 3/l 3-1)/24EI=44.9 103 2.911 7.217 3(62.9112/7.217 2 +3 2.911 3/7.217 3-1)/(24 210103 106 9400410-8 )=-0.004331m=-1.79mm即上翹 1.79mm 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

16、）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 1.2 (q1+q 2 +q 3+q 4)+1.4 (q5 +q 6) =1/4 1.2 (647.4+33.98+25.68+47.21)+1.4(52.16+166.9) =302.95KN.專業(yè)學習資料.t=Q/A=302.95103/ （113.1 10-4 ）=26.79MPa =125Mpa所以本工程蓋梁采用 120 高強鋼棒

17、(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=2 856.29=1712.58KN2 、預留孔底部平均受壓面積： S=D d=1600 120=192000mm 2（式中 D 為墩柱直徑 ，d 為圓鋼直徑 ）。3 、平均壓應(yīng)力 ：=P /S=1712.58 103/ （ 192000 10 -6 ）=8.92MPa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 ，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 H，

18、 取 26KN/m 2，H 取 2.7m ，則 F262.770.2KN/m 2Pm 4+ （1500/T+30 ）- KxKwV1/3 ，T 取 30，Kx 取 1.15，Kw 取1.2，V=1m/h ，則 Pm =4+ （1500/30+30 ）-1.2 1.1511/2 =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 6mm 鋼板，每格面板尺寸為 0.7 m 0.4m ， 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 maxLy/L x=0.4/0.7=0.57， 查P773 ， 表2-

19、17知， Kx 0.0410 ， Ky .專業(yè)學習資料.0.0042，則M xKxqLx20.041027.620.42M y Ky qLy2 0.0042 27.620.42鋼材的泊松系數(shù)取 0.3，修正后M x= M x+U.M yM y = M y +U.M y0.0242 KN.m則 M max =M x=bh 2/6=2.7 0.006 2 /6=16.2 10-6 m 3max =M max / =186.8/16.2 10-6 =115.3MPa =215Mpa故板的拉應(yīng)力滿足要求 。（ 2）、最大撓度計算max kf PmL4 /B0查路橋施工計算手冊 （P773）附表 2-17 ，kf 0.00257 。L 為面板32103的短邊長 ，L0.4m ， B0 為構(gòu)件的剛度 。B0 Eh/12 （1） 20663/12(1-0.3 2)=4.074 106N.mmf max =0.00257 27.62 10-3 0.441012 /4.074 106=0.45mm f=L/500=400/500=0.8mm面板撓度滿足要求 。2、橫愣計算橫愣采用 10 的槽鋼，水平跨度為 0.7m ，上下間距為 0.4m ，模板側(cè)壓 力 F 27.62KN/m