現(xiàn)澆箱梁支架計(jì)算-[完整版]

1、 WORD完美格式編輯 金口項(xiàng)目各項(xiàng)計(jì)算參數(shù)一、現(xiàn)澆箱梁支架計(jì)算1.1箱梁簡(jiǎn)介神山湖大橋起點(diǎn)樁號(hào)為K1+759.300，止點(diǎn)樁號(hào)為K2+810.700，全長(zhǎng)1051.40m。主線橋采用雙幅布置，左右幅分離式，橋型結(jié)構(gòu)為C50現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁。表1.1 預(yù)應(yīng)力箱梁結(jié)構(gòu)表箱梁結(jié)構(gòu)斷面橋面標(biāo)準(zhǔn)寬度（m）梁高（m）翼緣板懸臂長(zhǎng)（m）頂板厚（m）底板厚（m）腹板厚（m）端橫梁寬（m）標(biāo)準(zhǔn)段單箱兩室13.491.92.50.250.220.51.51.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主線橋均采用分幅布置，單幅橋標(biāo)準(zhǔn)段采用13.49m的等高斜腹板預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，梁體均采用C50砼，橋梁橫坡均為雙向2%。主線橋第一三聯(lián)

2、橋跨布置為（4×30m4×30m3×30m），單幅橋?qū)捰?8.99m變化為27.99m；主線第四六聯(lián)、第八、九聯(lián)橋跨布置為（3×30m4×30m3×30m）、4×30m、4×30m，單幅橋?qū)挒?3.49m。主梁上部結(jié)構(gòu)采用等高度預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土箱梁，單箱雙室和多室截面。30m跨徑箱梁梁高1.9m，箱梁跨中部分頂板厚0.25m，腹板厚0.5m，底板厚0.22m，兩側(cè)懸臂均為2.5m，懸臂根部厚0.5m；支點(diǎn)處頂板厚0.5m，腹板厚0.8m，底板厚0.47m，懸臂根部折角處設(shè)置R0.5m的圓角，底板底面折角處設(shè)置R0.

3、4m的圓角。圖1.1 橋梁上部結(jié)構(gòu)圖1.3地基處理因部分橋梁斜跨神山湖，湖底地層屬第四系湖塘相沉積（Q1）層，全部為流塑狀淤泥含有大量的根莖類有機(jī)質(zhì)、腐殖質(zhì)，承載力標(biāo)準(zhǔn)值Fak=35kPa，在落地式滿堂支架搭設(shè)前，先將橋梁兩端進(jìn)行圍堰，用機(jī)械設(shè)備對(duì)湖底進(jìn)行清淤，將湖底淤泥全部清除。根據(jù)神山湖大橋地勘報(bào)告，湖底淤泥下為層粉質(zhì)粘土（地基承載力基本允許值fa0為215kPa），可作為支架基礎(chǔ)的持力層。清淤完成后，采用粘土對(duì)湖底分層填筑碾壓，分層厚度為30cm,采用15t振動(dòng)壓路機(jī)碾壓，回填完一層后，進(jìn)行壓實(shí)度（環(huán)刀法）和承載力（輕型動(dòng)力觸探）試驗(yàn)，要求壓實(shí)度92%，承載力200kPa，驗(yàn)收合格后方可

4、進(jìn)行上層填筑，粘土回填至17.0m即可。最后在回填土上方澆筑30cm厚C30素混凝土作為滿堂支撐架的基礎(chǔ)。1.4支架布置整聯(lián)箱梁采用落地式碗扣滿堂支架，因本項(xiàng)目箱梁大多為單箱多室變截面，其下部支架系統(tǒng)立桿縱橫間距統(tǒng)一為60×60cm，立桿步距1.2m。立桿采用普通48×3.5mm（結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)鋼管壁厚取3.0mm）鋼管作為箱梁的支撐，鋼管頂安置可調(diào)頂托，頂托上面鋪設(shè)橫向建筑雙鋼管48×3.5mm（結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)鋼管壁厚取3.0mm），然后縱向布置10cm×10cm木方（材質(zhì)統(tǒng)一為杉木），方木間距20cm；木方上面鋪設(shè)1.5cm厚竹膠板；立桿底部鋪設(shè)20b型槽鋼

5、。其搭設(shè)形式如下：圖1.2 碗扣支架布置示意圖1.5支架系統(tǒng)的材料參數(shù)1、支架鋼管：按設(shè)計(jì)要求，施工時(shí)采用滿堂式碗扣支架，采用規(guī)格為48×3.5mm碗扣式鋼管。2、箱梁底模：箱梁底模采用高強(qiáng)度竹膠板，木方上面鋪設(shè)高強(qiáng)度竹膠板,厚均為1.5cm。3、模板楞木：主楞為48×3.5mm雙鋼管，次楞為10×10cm木方（杉木）。4、支架基礎(chǔ)：C30混凝土30cm，20b型槽鋼。1.6荷載計(jì)算1、箱梁砼自重該箱梁鋼筋混凝土容重按=25.5kN/m³計(jì)算，本項(xiàng)目中支架縱橫間距統(tǒng)一為60×60cm，取截面最不利處進(jìn)行計(jì)算，橫梁處梁高1.9m。Q125.5&#

6、215;1.948.45 kN/m22、模板、支架等自重根據(jù)JGJ130-2011，主梁、次梁及支撐模板自重取0.85 kN/m2；根據(jù)JGJ130-2011，h×la×lb1.2×0.6×0.6m時(shí)，支模架立桿每m結(jié)構(gòu)自重為0.1384 kN/m，支架最大高度為13.5m。Q20.850.1384×13.5/(0.6×0.6)6.04 kN/m23、施工荷載（1）施工人員及設(shè)備荷載標(biāo)準(zhǔn)值（Q3）按均布活荷載取1.0 kN/m2；（2）澆筑和振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值（Q4）可采用1.0 kN/m2。4、風(fēng)荷載作用于模板支撐架上的水

7、平風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)按下式計(jì)算：K=0.7×z×S×0式中：k-風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m2）；0-基本風(fēng)壓（kN/m2），根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2012），按50年一遇的風(fēng)壓采用取0.35kN/m2；z-風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2012）規(guī)定采用1.00；S-風(fēng)荷載體型系數(shù)，按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2012）規(guī)定的豎直面取0.8。故Q5=K =0.7×1.00×0.8×0.35=0.196kN/m25、荷載計(jì)算（1）不組合風(fēng)荷載時(shí)Q=1.2×（Q1

8、+ Q2）+1.4×（Q3+ Q4）68.188kN/m2（2）組合風(fēng)荷載時(shí)Q=1.2×（Q1+ Q2）+0.9×1.4×（Q3+ Q4+ Q5）68.155kN/m21.7結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算（不組合風(fēng)荷載）根據(jù)規(guī)范JGJ166-2008，支架系統(tǒng)中受壓桿件長(zhǎng)細(xì)比不得大于230，其他各參數(shù)見(jiàn)下表。表1.2 鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值和彈性模量N/mm2Q235A鋼材抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f205彈性模量E2.05×105表1.3 受彎桿件的允許變形（撓度）值構(gòu)件類別允許變形（撓度）值V腳手板、縱向、橫向水平桿l/150，10mm懸挑受彎桿件l/4001、立

9、桿驗(yàn)算 本項(xiàng)目立桿為48×3.5mm（計(jì)算取現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)最小壁厚3.0mm）碗扣鋼管，有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)如下：表1.3 鋼管截面特性外徑D（mm）壁厚t（mm）截面積A（cm2）截面慣性矩I（cm4）截面模量W（cm3）回轉(zhuǎn)半徑i（cm）483.04.2410.784.491.59根據(jù)規(guī)范JGJ166-2008，當(dāng)外側(cè)四周及中間設(shè)置了縱、橫向剪刀撐是，立桿的計(jì)算長(zhǎng)度按l0=h+2a計(jì)算，h為立桿步距，a為立桿伸出頂層水平桿長(zhǎng)度。故l0=h+2a=1.2+2×0.3m=1.8m長(zhǎng)細(xì)比=l0/i=113.2< =230經(jīng)查規(guī)范JGJ166-2008附錄E中 Q235A級(jí)鋼管軸心受壓

10、構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)表，得=0.496則：（1）強(qiáng)度驗(yàn)算 橫梁處立桿受軸力最大，其立桿間距為：60cm×60cmN=68.188×0.6×0.6=24.55kN=N/(A) =24.55×103/（0.496×424）=116.7N/mm2<=205 N/mm2 滿足要求（2）撓度驗(yàn)算N=24.55kN =NL/EA=24.55×13.5×106/（2.05×105×424）=3.8mm<10mm 滿足要求（3）立桿穩(wěn)定性立桿的穩(wěn)定性應(yīng)符合下列公式要求：不組合風(fēng)荷載時(shí)：N/(A) f組合風(fēng)荷載時(shí)：N

11、/(A)+Mw/W fMw0.85×1.4klah2/10式中：k-風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.196kN/m2；h-縱橫水平拉桿的計(jì)算步距為1.2m； la-立柱迎風(fēng)面的間距為0.6m；Mw-立桿由風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎矩；f -鋼管的抗壓強(qiáng)度值為205 kN/m2。計(jì)算不組合風(fēng)荷載時(shí)：N/(A)24.55×103/(0.496×424)116.7 kN/mm2<=205 kN/mm2滿足要求組合風(fēng)荷載時(shí)：Mw0.85×1.4×0.196×0.6×1.22/10=0.02kN.mMw/W0.02/ 5.08×10-63

12、.94 kN/mm2N/(A)+Mw/W=24.55×103/(0.496×424)+3.94=120.6kN/mm2<=205 kN/mm2 滿足要求2、底模驗(yàn)算底模采用15mm厚的優(yōu)質(zhì)竹膠板（抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fjm=15N/mm2，彈性模量E=9×103 N/mm2），直接擱置在100×100mm橫向方木上，方木中到中間距為20cm。（1）強(qiáng)度計(jì)算簡(jiǎn)支梁在均布荷載作用下的受力簡(jiǎn)圖及彎矩圖如下：受力模型圖彎矩圖中支點(diǎn)橫梁處（縱向方木間距200mm），受力模式按照簡(jiǎn)支梁在均布荷載作用下的受力，取1m單位寬度進(jìn)行計(jì)算，Mmax1/ 8ql20.125&

13、#215;68.188×1×0.2×0.20.34kN·mWbh2/61000×152/637500mm3fmaxMmax /W0.34×106/ 375009.07 N/mm2fjm =15N/mm2由驗(yàn)算可知橫梁處底模強(qiáng)度滿足要求（2）撓度計(jì)算根據(jù)公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTG/T F502011）規(guī)定在剛度計(jì)算中不計(jì)入施工人員及設(shè)備荷載以及澆筑混凝土?xí)r對(duì)水平模板產(chǎn)生的荷載，結(jié)構(gòu)表面外露的模板其撓度不得超過(guò)模板構(gòu)件跨度的1/400，橫梁處（橫向方木間距200mm），最大撓度計(jì)算公式如下：=5qL4/（384EI）=5×68

14、.188×0.6×2004/（384×9×103×1000×153/12 )=0.336mm<200/400=0.5mm滿足要求（按簡(jiǎn)支梁計(jì)算）3、次楞方木驗(yàn)算次楞方木平臥放置于主楞方木上，次楞規(guī)格為100mm×100mm（抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fm為17N/mm2，順紋抗剪設(shè)計(jì)值fv為1.7N/mm2），方木跨徑（立桿縱距）在橫梁處（橫向方木間距200mm）跨度均為600mm，按三跨連續(xù)梁計(jì)算其受力?？紤]現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工時(shí)方木的尺寸差異，方木的力學(xué)性能乘0.9的折減系數(shù)取值，則：fm17×0.915.3 N/mm2E=

15、9×103×0.9=8.1×103 N/mm2fv=1.7×0.9=1.53N/mm2（1）強(qiáng)度計(jì)算（橫向方木間距200mm）三跨連續(xù)梁梁在均布荷載作用下的受力簡(jiǎn)圖及彎矩圖如下：受力模型圖彎矩圖Mmaxql2/100.2×70.13×0.62/100.5kN·mmaxMmax /W0.5×1000/（10×102/6）3 N/mm2fm =15.3 N/mm2 滿足要求木材在其順紋方向抗剪強(qiáng)度較差，在橫力彎曲時(shí)可能因中性層上剪應(yīng)力過(guò)大而使方木沿中性層發(fā)生剪切破壞，需按順紋方向的許用剪力對(duì)方木進(jìn)行強(qiáng)度校核。

16、均布荷載作用下簡(jiǎn)支梁受力圖及剪力圖如下：受力模型圖剪力圖方木順紋方向所受最大剪力為： Vmaxql/2=0.2×68.188×0.6/2=4.09kN方木順紋方向承受的最大剪應(yīng)力為:max=1.5Vmax/A=1.5×4.09×1000/(100×100)=0.61 N/mm2fv=1.53N/mm2滿足要求（2）撓度計(jì)算（按三跨連續(xù)梁計(jì)算）=0.677qL4/（100EI）=0.677×0.2×68.188×6004/(100×8.1×103×100×1003/12) =0

17、.18mm<L/400=1.5mm滿足要求4、主楞雙鋼管驗(yàn)算每個(gè)可調(diào)托座上放置橫向普通48×3.5mm雙鋼管，由于主楞上的縱向方木間距為20cm，所以次楞傳遞給橫向主楞的荷載，近似按均布荷載計(jì)算，縱向雙鋼管下立桿間距為60cm，鋼管計(jì)算壁厚按現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)最不利取值3.0mm。鋼管的截面模量W為4.49×103mm，抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為205 N/mm2。（1）強(qiáng)度計(jì)算受力模式采用均布荷載作用下三跨連續(xù)梁計(jì)算 q=68.188×0.6=40.91kN/mMmaxql2/1040.91×0.62/101.473kN·mmaxMmax /W1.473&

18、#215;106/（2×4.49×103）164 N/mm2 =205 N/mm2滿足要求2撓度計(jì)算（按三跨連續(xù)梁計(jì)算）=0.677qL4/100EI=0.677×68.188×0.6×6004/(2×100×2.05×105×12.19×104)=0.7mm<L/400=1.5mm 滿足要求二、水泥土攪拌樁承載力設(shè)計(jì)2.1建筑條件箱梁部分支架采用門洞式支架，門洞式鋼管立柱采用直徑630mm，壁厚12mm的無(wú)縫鋼管。立柱下為2.0m×1.5m（寬×高）的C30鋼筋混凝土

19、條形基礎(chǔ)。條基下為軟土層，采用深層水泥土攪拌樁處理，要求處理后的復(fù)合地基承載力特征值fak=160kPa。2.2地層分布根據(jù)野外鉆探，結(jié)合原位測(cè)試及室內(nèi)試驗(yàn)成果，擬建神山湖大橋地段分布的地層主要有：人工填積（）層、第四系湖塘相沉積（）層、第四系全新統(tǒng)沖積（）層、第四系上更新統(tǒng)沖積（）層、第四系中更新統(tǒng)沖、洪積（）層、第四系殘、坡積（）層及下伏志留系墳頭組（）地層組成?，F(xiàn)將擬建橋梁沿線內(nèi)分布的地層從上至下簡(jiǎn)述如下：1、人工填積層（）層素填土（地層代號(hào)：3）：黃褐色，主要由黏性土組成，夾少量碎石，密實(shí)度不均勻，呈濕、稍密中密狀態(tài)。該層土在神山湖南北兩岸道路及田埂處分布。2、第四系全新統(tǒng)湖積（）層淤

20、泥（地層代號(hào)）：黑灰色，含有大量腐爛植物，有腥臭味，呈飽和、流塑狀態(tài)。該層土主要分布于神山湖，對(duì)應(yīng)里程為K1+790.0K2+332.0。3、第四系全新統(tǒng)沖積（）層粉質(zhì)黏土（地層代號(hào)：）：灰褐黃褐色，局部含少量有機(jī)質(zhì)。切面稍光滑，無(wú)搖震反應(yīng)、干強(qiáng)度中等、韌性中等，呈飽和、可塑狀態(tài)。該層土分布于神山湖及其北岸部分地段，對(duì)應(yīng)里程為K1+760.0K2+690.0。4、第四系上更新統(tǒng)沖積（）層粉質(zhì)黏土（地層代號(hào)：）：褐黃色黃褐色，含鐵錳質(zhì)氧化物結(jié)核及灰白色高嶺土團(tuán)塊，無(wú)搖振反應(yīng)，切面光滑，干強(qiáng)度及韌性高，呈飽和、硬塑狀態(tài)。該層土分布于神山湖南北兩岸，對(duì)應(yīng)里程分別為K1+790.0K1+820.0、K

21、2+240.0K2+810.0。5、第四系中更新統(tǒng)沖積、洪積（）層黏土（地層代號(hào)：）：棕紅磚紅色，含鐵錳質(zhì)氧化物結(jié)核及少量灰白色高嶺土團(tuán)塊，切面光滑，干強(qiáng)度高、韌性高，呈飽和、硬塑狀態(tài)。該層土主要分布于神山湖北側(cè)高地，對(duì)應(yīng)里程為K2+660.0K2+810.0。6、第四系殘積層（）層粉質(zhì)黏土（地層代號(hào)：）：褐黃色，含少量灰白色高嶺土條紋，夾有少量風(fēng)化巖屑，巖屑粒徑一般0.33.0cm，含量約20%左右，呈飽和、硬塑狀態(tài)。該層土在橋梁沿線均有分布。7、志留系墳頭組（）巖層強(qiáng)風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖（地層代號(hào)：1）：淺黃色，主要礦物成分為水云母、石英、粘土礦物及鐵質(zhì)，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，定向構(gòu)造，巖芯呈土狀；該巖層在

22、局部地段相變?yōu)槟噘|(zhì)粉砂巖。該層在橋梁沿線均有分布。中風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖（地層代號(hào)：2）：褐灰色，主要礦物成分為水云母、石英、粘土礦物及鐵質(zhì)，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，定向構(gòu)造，巖芯呈塊狀、短柱狀，錘擊聲??；該巖層在局部地段相變?yōu)槟噘|(zhì)粉砂巖。該層在橋梁沿線均有分布。微風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖（地層代號(hào)：3）：青灰色，主要礦物成分為水云母、石英、粘土礦物及鐵質(zhì)，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，定向構(gòu)造，巖芯呈柱狀、長(zhǎng)柱狀，錘擊聲較催；該巖層在局部地段相變?yōu)槟噘|(zhì)粉砂巖。該層在橋梁沿線均有分布。各層層厚、層頂埋深、層頂標(biāo)高等詳見(jiàn)下表2.1。時(shí)代成因地層編號(hào)巖土名稱狀態(tài)層厚層頂埋深(m)層頂標(biāo)高(m)maxmin3素填土稍密中密3.700.401.600

23、.0016.4527.67淤泥流塑2.500.401.130.003.6017.5420.67粉質(zhì)黏土可塑4.501.003.230.002.4017.4120.61粉質(zhì)黏土硬塑8.901.204.510.408.3011.8127.67黏土硬塑5.402.104.033.106.4016.6623.17粉質(zhì)黏土硬塑3.400.801.625.5011.608.3117.771粉砂質(zhì)泥巖強(qiáng)風(fēng)化3.200.801.917.8013.106.5415.972粉砂質(zhì)泥巖中風(fēng)化7.001.102.749.0015.404.1414.173粉砂質(zhì)泥巖微風(fēng)化12.2019.401.748.872.3地基巖

24、土物理力學(xué)性能綜合分析本次勘察成果，現(xiàn)將橋梁沿線范圍內(nèi)各巖土的工程性能分析如下：1、人工填積層（）層素填土（地層代號(hào)：3）：其標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)值=9.3.，該填土呈稍密中密狀態(tài)，根據(jù)公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范（JTG C20-2011）附錄J，該層為級(jí)松土。屬人工土類，力學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定。2、第四系全新統(tǒng)湖積（）層淤泥（地層代號(hào)：）：其含水量平均值=88.5%，天然重度平均值=15.3kN/m3，天然孔隙比平均值=2.582，塑性指數(shù)平均值=32.5，液性指數(shù)平均值= 1.35，壓縮系數(shù)平均值=2.64，屬高壓縮性土，為級(jí)松土。該層屬軟土，埋藏淺，厚薄，分布較廣泛，工程性質(zhì)差。3、第四系全新統(tǒng)沖積（）層

25、粉質(zhì)黏土（地層代號(hào)：）：其=26.4%，=19.2kN/m3，=0.722，=13.6，= 0.52， =0.28，該層力學(xué)性能中等。屬中壓縮性土，為級(jí)松土。4、第四系上更新統(tǒng)沖積（）層粉質(zhì)黏土（地層代號(hào)：）：其=22.3%，=19.9kN/m3，=0.667，=14.0，= 0.17， =0.14，力學(xué)性能較好。屬中等偏低壓縮性土，為級(jí)普通土。5、第四系中更新統(tǒng)沖洪積（）層黏土（地層代號(hào)：）：其=22.2%，=20.1kN/m3，=0.662，=18.8，= 0.04，=0.13，力學(xué)性能較好。屬低壓縮性土，為級(jí)普通土。 6、第四系殘積層（）層粉質(zhì)黏土（地層代號(hào)）：其=21.4%，=20.3kN/m3，=0.609，=11.8，= 0.14，=0.16，該層力學(xué)性能較好。屬中等偏低壓縮性土，為級(jí)普通土。7、志留系墳頭組（）巖層強(qiáng)風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖（地層代號(hào)1）：屬極軟巖，巖體破碎，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為級(jí)，為級(jí)軟石。該層承載力中等、低壓縮性。由于埋藏不深，厚度不大，不宜作為樁端持力層。中風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖（地層代號(hào)2）：屬軟巖，巖體破碎，巖體基本質(zhì)量等