現(xiàn)澆箱梁底模及支架受力計(jì)算

1、陽(yáng)陽(yáng)高速公路A4合同段平岡陽(yáng)陽(yáng)鐵路橋現(xiàn)澆箱梁底模及支架受力計(jì)算書(shū)一、概述K14+283.5平岡陽(yáng)陽(yáng)鐵路橋上部構(gòu)造左幅為：3x25+4x25+(30+42+30)+20m；右幅為：3x25+4x25+20+(30+42+30)m，其中左幅第三聯(lián)、右幅第四聯(lián)為預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁，即現(xiàn)澆箱梁縱橋向長(zhǎng)102m。其中42m跨跨越鐵路，鐵路交通要求安全凈空為5m×5m(寬×高)。現(xiàn)澆箱梁平面位于R=2500m的左偏圓曲線上，橋面橫坡為單向3%，縱斷面位于R=23000m的豎曲線上。箱梁采用C50砼，分左右兩幅，左幅寬12.9m，右幅寬12.9m16.9m，左幅砼體積為979 m3 , 左

2、幅砼體積為1220 m3。箱梁高200cm，每幅的兩側(cè)翼板寬均為250cm，翼緣厚15cm，翼板根部厚45cm，底板厚2045cm，頂板厚2550cm，腹板厚6075cm。左幅為雙箱式，右幅為三箱式。箱梁僅設(shè)縱向預(yù)應(yīng)力束，鋼束型號(hào)為9-75、10-75和11-75鋼絞線，左幅有15束通長(zhǎng)束和14束非通長(zhǎng)束，右幅有20束通長(zhǎng)束和18束非通長(zhǎng)束。最大張拉噸位213.3噸。張拉鋼束時(shí)，砼強(qiáng)度不得小于85%。箱梁分兩次澆注，第一次澆筑至頂板倒角根部。支架采用兩種形式?？玷F路處用型號(hào)大于500×6mm鋼管作為立柱，45號(hào)工字鋼作主梁。其余地方采用48×3mm鋼管搭設(shè)滿(mǎn)堂支架。滿(mǎn)堂支架

3、上用10號(hào)槽鋼作分布梁。底模及內(nèi)模板用木模，其余外模用鋼模板。二、說(shuō)明左幅箱梁寬是定值12.9m，斷面尺寸變化不大；右幅箱梁寬由靠8#墩處的16.9m持續(xù)變至11#墩處的12.9m，底板寬隨之持續(xù)變化。為使支架立桿受力均勻合理且便于搭設(shè)，左幅48×3mm鋼管立桿的布置均規(guī)則，右幅48×3mm鋼管立桿的布置隨底板及腹板位置的變化參照左幅。底模及支架的受力計(jì)算以左幅為例詳述。底模面板用=18mm竹夾板，緊貼面板的橫橋向加勁梁用10×10cm廣東松，支點(diǎn)段、漸變段及大鋼管支架段（跨鐵軌處）約每35cm一道，其它標(biāo)準(zhǔn)段約每40cm一道。砼自重取為25KN/m3?？紤]模板自

4、重、施工人員及機(jī)具等荷載、荷載分布的不均勻性及安全系數(shù)后，簡(jiǎn)化計(jì)算，設(shè)箱梁砼荷載的1.4倍為底模及支架所受的總豎向荷載。與計(jì)算相關(guān)的材料力學(xué)參數(shù)如下：1、=18mm竹夾板的w=15MPa，=2MPa，每10cm寬，其W=5400 mm3，A=1800 mm2。2、10×10cm方木條，W=166666.7 mm3，A=10000 mm2。3、廣東松：順紋彎應(yīng)力容許值w=12MPa，彎曲剪應(yīng)力=1.9MPa。4、10號(hào)槽鋼：W=40000mm3，A=1274mm2，=140MPa，=70MPa。5、工字鋼I45a：W=1430000mm3，A=10200mm2，I=322400000

5、mm4， =140MPa，=70MPa。6、48×3mm鋼管：A=424mm2， =140MPa，回轉(zhuǎn)半徑i=15.9mm。7、500×6mm鋼管：A=12365mm2， =140MPa，回轉(zhuǎn)半徑i=174mm。8、驗(yàn)算500×6mm鋼管豎向承載力時(shí)，鋼管的長(zhǎng)度系數(shù)取為=2，即假設(shè)桿件下端固定，上端自由。支架搭設(shè)及計(jì)算參考建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范、路橋施工計(jì)算手冊(cè)、橋梁施工工程師手冊(cè)等書(shū)籍。二、主要受力計(jì)算由箱梁截面可知各段混凝土重如下：1、標(biāo)準(zhǔn)段砼重為212.5KN/m，其中底板范圍175KN/m，單側(cè)翼板范圍18.8KN/m。2、支點(diǎn)段(2m)砼重

6、為284.2KN/m，其中底板范圍246.7KN/m，單側(cè)翼板范圍18.8KN/m。3、漸變段(2.5m)砼重平均為248.4KN/m，其中底板范圍平均421.7KN/m，單側(cè)翼板范圍18.8KN/m。（一）、底模受力計(jì)算1、 面板（竹夾板）取橫橋向10cm寬計(jì)算，qmax=1.4×(246.7/7.9)×0.1=4.4KN/m，經(jīng)計(jì)算比較，最不利工況的簡(jiǎn)算模型如下： 計(jì)算結(jié)果：Mmax=0.067KN.m，Qmax=0.77KN， max=12.4MPaw=15 MPa， max=0.43MPa=2MPa。2、 面板加勁方木條（橫向加勁梁）經(jīng)計(jì)算比較，最不利工況為支點(diǎn)段，

7、qmax=1.4×(246.7/7.9)×0.35=15.3KN/m，其簡(jiǎn)算模型如下： 計(jì)算結(jié)果：Mmax=1.726KN.m，Qmax=7.267KN， max=10.4MPaw=12MPa， max=0.73MPa=1.9MPa。3、 縱向分布梁（雙拼10號(hào)槽鋼）底板下及每側(cè)翼板下分別設(shè)10道和3道縱向分布梁，翼板下其跨度1.5m，底板下標(biāo)準(zhǔn)段其跨度1m，底板下支點(diǎn)段及漸變段跨度0.67m，經(jīng)計(jì)算比較，最不利工況為底板下標(biāo)準(zhǔn)段。qmax=1.4×175/10=24.5KN/m，其計(jì)算模型如下： 計(jì)算結(jié)果：Mmax=3.06KN.m，Qmax=12.25KN，

8、max=38.25MPaw=140MPa， max=4.81MPa=70MPa。（二）、扣件式鋼管支架受力計(jì)算扣件式鋼管采用48×3mm鋼管。其立桿布置大致如下：1、底板下橫橋向設(shè)10排受力，每側(cè)翼板下橫橋向設(shè)3排受力（外側(cè)另加1排以搭設(shè)操作平臺(tái)）。2、翼板下及操作平臺(tái)的立桿順橋向間距為1.5m，底板下標(biāo)準(zhǔn)段立桿順橋向間距為1m，底板下支點(diǎn)段及漸變段立桿順橋向間距為0.67m。3、為保證立桿受力均勻，底板下腹板處的立桿間距較其它位置小，翼板下靠?jī)?nèi)側(cè)的立桿間距較外側(cè)小。1、立桿經(jīng)計(jì)算比較，標(biāo)準(zhǔn)段底板下立桿受豎向力最大。標(biāo)準(zhǔn)段底板范圍的箱梁截面積7m2,故單根立桿受豎向力N=1.4

9、15;7×1×25/10=24.5KN。立桿最大步距1.6m，頂層步距不大于1.5m，則立桿的最大計(jì)算長(zhǎng)度取為0=2m=2000mm，長(zhǎng)細(xì)比=0/i=2000/15.9=126mm，立桿受壓的穩(wěn)定系數(shù)（縱向彎曲系數(shù)）=0.417，立桿允許承壓力為N= A=0.417×424×140=24753N24.8KN，故立桿受力滿(mǎn)足。 2、立桿下地基承載力對(duì)泥漿池進(jìn)行換填碾壓，對(duì)支架范圍的上層覆土均用壓路機(jī)碾壓，直至地基允許承載力大于300KPa后，再在其上鋪設(shè)一層厚大于5cm的C20砼。立桿通過(guò)下托支承于寬20cm的枕木，再依次通過(guò)枕木和砼傳力于地基，故可保守取

10、基礎(chǔ)底尺寸為0.3m×0.3m。地基承載力P=N/Ab=24.5KN/(0.3m×0.3m)=272KPa= 300KPa，滿(mǎn)足。3、立桿彈性變形最長(zhǎng)立桿長(zhǎng)13.5m，最短立桿長(zhǎng)6.5m。最長(zhǎng)立桿的彈性變形=NL/AE=24500×13500/(424×2.1×105)=3.7mm；最短立桿的彈性變形=NL/AE=24500×6500/(424×2.1×105)=1.8mm（三）、跨鐵軌處大鋼管支架受力計(jì)算鐵軌處位于箱梁標(biāo)準(zhǔn)段，其截面積8.5m2。順橋向9m范圍內(nèi)的箱梁及其上施工荷載由跨鐵軌處大鋼管支架承受。此段的

11、計(jì)算總荷載為P=1.4×8.5×9×25=2678KN。順橋向設(shè)36根L=9m的I45a單工字鋼作主梁，其跨度8m；主梁下用L=15m的雙拼45#工字鋼（2I45a）作墊梁，其跨度6m；豎向共設(shè)10根主受力大鋼管（500×6mm），即于鐵軌的兩側(cè)各設(shè)5根，鋼管長(zhǎng)6.8m8.8m。1、主梁驗(yàn)算單根主梁上的最大均布荷載約為：q=1.25×2678KN/(36×9m)=10.3KN/m。其計(jì)算模型如下： 計(jì)算結(jié)果：Mmax=82.4KN.m，Qmax=41.3KN， max=57.6MPaw=140MPa，max=4.05MPa=70MPa

12、。最大撓度f(wàn)=5ql4/(384EI)=5×10.3×80004/(384×2.1×105×322400000)=8.1mm故f<L/500=8000/500=16mm，撓度滿(mǎn)足。2、墊梁驗(yàn)算單邊墊梁上的最大均布荷載約為：q=2678KN/(2×24m)=55.8KN/m。其計(jì)算模型如下： 計(jì)算結(jié)果：Mmax=251.1KN.m，Qmax=167.4KN， max=87.8MPaw=140MPa，max=8.21MPa=70MPa。最大撓度f(wàn)=5ql4/(384EI)=5×55.8×60004/(384

13、15;2.1×105×2×322400000)=6.9mm故f<L/500=6000/500=12mm，撓度滿(mǎn)足。3、主管（大鋼管）驗(yàn)算單根鋼管受最大豎向力N=1.3×2678/10=348.1KN35t。按下端固定、上端自由取鋼管長(zhǎng)度系數(shù)=2計(jì)算長(zhǎng)細(xì)比，最長(zhǎng)主管的長(zhǎng)細(xì)比=/i=2×8800/174=101mm，主管受壓的穩(wěn)定系數(shù)（縱向彎曲系數(shù)）=0.58，即主管允許承壓力為N= A=0.58×12365×140=1004038N1004KN100t，故主管受力滿(mǎn)足。4、地基承載力驗(yàn)算主管支承于長(zhǎng)×寬×厚為1.5m×1.5m×0.5m的混凝土基礎(chǔ)上?；A(chǔ)下的地基允許承載力大于300KPa。地基