現(xiàn)澆箱梁支架計算-[完整版]

1、 WORD完美格式編輯 金口項目各項計算參數(shù)一、現(xiàn)澆箱梁支架計算1.1箱梁簡介神山湖大橋起點樁號為K1+759.300，止點樁號為K2+810.700，全長1051.40m。主線橋采用雙幅布置，左右幅分離式，橋型結構為C50現(xiàn)澆預應力混凝土連續(xù)梁。表1.1 預應力箱梁結構表箱梁結構斷面橋面標準寬度（m）梁高（m）翼緣板懸臂長（m）頂板厚（m）底板厚（m）腹板厚（m）端橫梁寬（m）標準段單箱兩室13.491.92.50.250.220.51.51.2結構設計主線橋均采用分幅布置，單幅橋標準段采用13.49m的等高斜腹板預應力混凝土連續(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），單幅橋寬由18.99m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，單幅橋寬為13.49m。主梁上部結構采用等高度預應力鋼筋混凝土箱梁，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，兩側懸臂均為2.5m，懸臂根部厚0.5m；支點處頂板厚0.5m，腹板厚0.8m，底板厚0.47m，懸臂根部折角處設置R0.5m的圓角，底板底面折角處設置R0.

3、4m的圓角。圖1.1 橋梁上部結構圖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質、腐殖質，承載力標準值Fak=35kPa，在落地式滿堂支架搭設前，先將橋梁兩端進行圍堰，用機械設備對湖底進行清淤，將湖底淤泥全部清除。根據(jù)神山湖大橋地勘報告，湖底淤泥下為層粉質粘土（地基承載力基本允許值fa0為215kPa），可作為支架基礎的持力層。清淤完成后，采用粘土對湖底分層填筑碾壓，分層厚度為30cm,采用15t振動壓路機碾壓，回填完一層后，進行壓實度（環(huán)刀法）和承載力（輕型動力觸探）試驗，要求壓實度92%，承載力200kPa，驗收合格后方可

4、進行上層填筑，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。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（結構計算時鋼管壁厚取3.0mm）鋼管作為箱梁的支撐，鋼管頂安置可調頂托，頂托上面鋪設橫向建筑雙鋼管48×3.5mm（結構計算時鋼管壁厚取3.0mm），然后縱向布置10cm×10cm木方（材質統(tǒng)一為杉木），方木間距20cm；木方上面鋪設1.5cm厚竹膠板；立桿底部鋪設20b型槽鋼

5、。其搭設形式如下：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：按設計要求，施工時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：箱梁底模采用高強度竹膠板，木方上面鋪設高強度竹膠板,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：C30混凝土30cm，20b型槽鋼。1.6荷載計算1、箱梁砼自重該箱梁鋼筋混凝土容重按=25.5kN/m³計算，本項目中支架縱橫間距統(tǒng)一為60×60cm，取截面最不利處進行計算，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，支模架立桿每m結構自重為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）施工人員及設備荷載標準值（Q3）按均布活荷載取1.0 kN/m2；（2）澆筑和振搗混凝土時產生的荷載標準值（Q4）可采用1.0 kN/m2。4、風荷載作用于模板支撐架上的水

7、平風荷載標準值，應按下式計算：K=0.7×z×S×0式中：k-風荷載標準值（kN/m2）；0-基本風壓（kN/m2），根據(jù)建筑結構荷載規(guī)范（GB50009-2012），按50年一遇的風壓采用取0.35kN/m2；z-風壓高度變化系數(shù)，按現(xiàn)行國家標準建筑結構荷載規(guī)范（GB50009-2012）規(guī)定采用1.00；S-風荷載體型系數(shù)，按現(xiàn)行國家標準建筑結構荷載規(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、荷載計算（1）不組合風荷載時Q=1.2×（Q1

8、+ Q2）+1.4×（Q3+ Q4）68.188kN/m2（2）組合風荷載時Q=1.2×（Q1+ Q2）+0.9×1.4×（Q3+ Q4+ Q5）68.155kN/m21.7結構設計計算（不組合風荷載）根據(jù)規(guī)范JGJ166-2008，支架系統(tǒng)中受壓桿件長細比不得大于230，其他各參數(shù)見下表。表1.2 鋼材的強度設計值和彈性模量N/mm2Q235A鋼材抗拉、抗壓和抗彎強度設計值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、桿驗算 本項目立桿為48×3.5mm（計算取現(xiàn)場實測最小壁厚3.0mm）碗扣鋼管，有關設計參數(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）回轉半徑i（cm）483.04.2410.784.491.59根據(jù)規(guī)范JGJ166-2008，當外側四周及中間設置了縱、橫向剪刀撐是，立桿的計算長度按l0=h+2a計算，h為立桿步距，a為立桿伸出頂層水平桿長度。故l0=h+2a=1.2+2×0.3m=1.8m長細比=l0/i=113.2< =230經查規(guī)范JGJ166-2008附錄E中 Q235A級鋼管軸心受壓

10、構件的穩(wěn)定系數(shù)表，得=0.496則：（1）強度驗算 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)定性應符合下列公式要求：不組合風荷載時：N/(A) f組合風荷載時：N

11、/(A)+Mw/W fMw0.85×1.4klah2/10式中：k-風荷載標準值為0.196kN/m2；h-縱橫水平拉桿的計算步距為1.2m； la-立柱迎風面的間距為0.6m；Mw-立桿由風荷載設計值產生的彎矩；f -鋼管的抗壓強度值為205 kN/m2。計算不組合風荷載時：N/(A)24.55×103/(0.496×424)116.7 kN/mm2<=205 kN/mm2滿足要求組合風荷載時：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、底模驗算底模采用15mm厚的優(yōu)質竹膠板（抗彎強度設計值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）強度計算簡支梁在均布荷載作用下的受力簡圖及彎矩圖如下：受力模型圖彎矩圖中支點橫梁處（縱向方木間距200mm），受力模式按照簡支梁在均布荷載作用下的受力，取1m單位寬度進行計算，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由驗算可知橫梁處底模強度滿足要求（2）撓度計算根據(jù)公路橋涵施工技術規(guī)范（JTG/T F502011）規(guī)定在剛度計算中不計入施工人員及設備荷載以及澆筑混凝土時對水平模板產生的荷載，結構表面外露的模板其撓度不得超過模板構件跨度的1/400，橫梁處（橫向方木間距200mm），最大撓度計算公式如下：=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（按簡支梁計算）3、次楞方木驗算次楞方木平臥放置于主楞方木上，次楞規(guī)格為100mm×100mm（抗彎強度設計值fm為17N/mm2，順紋抗剪設計值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)梁計算其受力?？紤]現(xiàn)場實際施工時方木的尺寸差異，方木的力學性能乘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）強度計算（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度較差，在橫力彎曲時可能因中性層上剪應力過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方木進行強度校核。

16、均布荷載作用下簡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）撓度計算（按三跨連續(xù)梁計算）=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、主楞雙鋼管驗算每個可調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，近似按均布荷載計算，縱向雙鋼管下立桿間距為60cm，鋼管計算壁厚按現(xiàn)場實測最不利取值3.0mm。鋼管的截面模量W為4.49×103mm，抗壓強度設計值為205 N/mm2。（1）強度計算受力模式采用均布荷載作用下三跨連續(xù)梁計算 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撓度計算（按三跨連續(xù)梁計算）=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計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。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，結合原位測試及室內試驗成果，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)將擬建橋梁沿線內分布的地層從上至下簡述如下：1、人工填積層（）層素填土（地層代號：3）：黃褐色，主要由黏性土組成，夾少量碎石，密實度不均勻，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）：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，對應里程為K1+790.0K2+332.0。3、第四系全新統(tǒng)沖積（）層粉質黏土（地層代號：）：灰褐黃褐色，局部含少量有機質。切面稍光滑，無搖震反應、干強度中等、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，對應里程為K1+760.0K2+690.0。4、第四系上更新統(tǒng)沖積（）層粉質黏土（地層代號：）：褐黃色黃褐色，含鐵錳質氧化物結核及灰白色高嶺土團塊，無搖振反應，切面光滑，干強度及韌性高，呈飽和、硬塑狀態(tài)。該層土分布于神山湖南北兩岸，對應里程分別為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：）：棕紅磚紅色，含鐵錳質氧化物結核及少量灰白色高嶺土團塊，切面光滑，干強度高、韌性高，呈飽和、硬塑狀態(tài)。該層土主要分布于神山湖北側高地，對應里程為K2+660.0K2+810.0。6、第四系殘積層（）層粉質黏土（地層代號：）：褐黃色，含少量灰白色高嶺土條紋，夾有少量風化巖屑，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（）巖層強風化粉砂質泥巖（地層代號：1）：淺黃色，主要礦物成分為水云母、石英、粘土礦物及鐵質，泥質結構，定向構造，巖芯呈土狀；該巖層在

22、局部地段相變?yōu)槟噘|粉砂巖。該層在橋梁沿線均有分布。中風化粉砂質泥巖（地層代號：2）：褐灰色，主要礦物成分為水云母、石英、粘土礦物及鐵質，泥質結構，定向構造，巖芯呈塊狀、短柱狀，錘擊聲啞；該巖層在局部地段相變?yōu)槟噘|粉砂巖。該層在橋梁沿線均有分布。微風化粉砂質泥巖（地層代號：3）：青灰色，主要礦物成分為水云母、石英、粘土礦物及鐵質，泥質結構，定向構造，巖芯呈柱狀、長柱狀，錘擊聲較催；該巖層在局部地段相變?yōu)槟噘|粉砂巖。該層在橋梁沿線均有分布。各層層厚、層頂埋深、層頂標高等詳見下表2.1。時代成因地層編號巖土名稱狀態(tài)層厚層頂埋深(m)層頂標高(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粉質黏土可塑4.501.003.230.002.4017.4120.61粉質黏土硬塑8.901.204.510.408.3011.8127.67黏土硬塑5.402.104.033.106.4016.6623.17粉質黏土硬塑3.400.801.625.5011.608.3117.771粉砂質泥巖強風化3.200.801.917.8013.106.5415.972粉砂質泥巖中風化7.001.102.749.0015.404.1414.173粉砂質泥巖微風化12.2019.401.748.872.3地基巖

24、土物理力學性能綜合分析本次勘察成果，現(xiàn)將橋梁沿線范圍內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：3）：其標準貫入試驗標準值=9.3.，該填土呈稍密中密狀態(tài)，根據(jù)公路工程地質勘察規(guī)范（JTG C20-2011）附錄J，該層為級松土。屬人工土類，力學性質不穩(wěn)定。2、第四系全新統(tǒng)湖積（）層淤泥（地層代號：）：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，為級松土。該層屬軟土，埋藏淺，厚薄，分布較廣泛，工程性質差。3、第四系全新統(tǒng)沖積（）層

25、粉質黏土（地層代號：）：其=26.4%，=19.2kN/m3，=0.722，=13.6，= 0.52， =0.28，該層力學性能中等。屬中壓縮性土，為級松土。4、第四系上更新統(tǒng)沖積（）層粉質黏土（地層代號：）：其=22.3%，=19.9kN/m3，=0.667，=14.0，= 0.17， =0.14，力學性能較好。屬中等偏低壓縮性土，為級普通土。5、第四系中更新統(tǒng)沖洪積（）層黏土（地層代號：）：其=22.2%，=20.1kN/m3，=0.662，=18.8，= 0.04，=0.13，力學性能較好。屬低壓縮性土，為級普通土。 6、第四系殘積層（）層粉質黏土（地層代號）：其=21.4%，=20.3kN/m3，=0.609，=11.8，= 0.14，=0.16，該層力學性能較好。屬中等偏低壓縮性土，為級普通土。7、志留系墳頭組（）巖層強風化粉砂質泥巖（地層代號1）：屬極軟巖，巖體破碎，巖體基本質量等級為級，為級軟石。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。中風化粉砂質泥巖（地層代號2）：屬軟巖，巖體破碎，巖體基本質量等