主塔下橫梁支架計(jì)算書(shū)

1、目 錄1.計(jì)算說(shuō)明22計(jì)算依據(jù)43.荷載計(jì)算及分配43.1設(shè)計(jì)方法43.2 設(shè)計(jì)荷載43.3 荷載分配43.4 計(jì)算工況44.材料力學(xué)參數(shù)選取44.1 截面特性44.2材料設(shè)計(jì)值55.支架計(jì)算及結(jié)果75.1模板支架計(jì)算75.2 HN700×300縱梁承載能力計(jì)算95.3分配梁承載能力計(jì)算105.4鋼管樁計(jì)算115.5鋼管撐桿計(jì)算125.6連接系計(jì)算135.7預(yù)埋件計(jì)算135.8整體穩(wěn)定性驗(yàn)算146.結(jié)論141.計(jì)算說(shuō)明1.1 概況銀川濱河黃河大橋位于銀川中心城區(qū)和濱河新區(qū)之間，是溝通兩區(qū)的主要過(guò)河通道。本項(xiàng)目路線全長(zhǎng)6.599km，橋位距上游銀川黃河輔道橋約8.8km，距下游在建兵溝

2、黃河橋12.6km。橋梁總長(zhǎng)度3332m，道路長(zhǎng)度886m，全線總長(zhǎng)度4218m。主塔采用三塔雙索面疊合梁自錨式懸索橋，跨徑布置88+218+218+88=612m，主橋范圍縱坡±0.5%，沿中塔中心線對(duì)稱，最高點(diǎn)位于主塔中心線處。主橋墩號(hào)范圍PM49PM53，主塔采用雙柱式，在主梁下方設(shè)置橫梁。橫梁為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，截面為箱形，跨中梁高3m，與塔柱相交處梁高6m，寬度5.6m。頂?shù)装搴穸染鶠?.8m，腹板厚度0.8m。邊墩采用門式框架結(jié)構(gòu)，邊墩橫梁為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，截面為箱形，跨中梁高3m，與塔柱相交處梁高6m，寬度5.6m。頂?shù)装搴穸染鶠?.8m，腹板厚度0.8m。 1.2

3、支架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)述此套支架自上而下布置為模板、模板支架、縱梁、橫梁（樁頂分配梁）、鋼管樁、連接系、撐桿等。樁頂分配梁以下支架結(jié)構(gòu)為剛構(gòu)體系，支撐于主體承臺(tái)，縱梁擱置于該剛構(gòu)體系及塔柱牛腿上，為多跨連續(xù)梁。1、模板底模厚度按106mm鋼模設(shè)計(jì)。2、模板支架模板支架為12及8焊接而成的型鋼支架。3、縱梁縱梁為單根HN700×300型鋼?？v梁對(duì)應(yīng)模板支架下傳遞集中力作用部位及與橫梁和樁頂分配梁接觸部位需加焊加勁板。4、橫梁（樁頂分配梁）橫梁為單根HN700×300型鋼，樁頂分配梁為兩根HN700×300型鋼并行焊接。橫梁及樁頂分配梁對(duì)應(yīng)縱梁下傳集中力作用部位及樁頂部位需加焊加

4、勁板。為防止貝雷桁片側(cè)5、鋼管樁鋼管樁為1.0m×12mm厚鋼管樁。施工時(shí)可分段加工，根據(jù)墩高進(jìn)行長(zhǎng)度組合。 6、撐桿鋼管樁為0.8m×10mm厚鋼管。7、連接系連接系弦桿采用216b型鋼對(duì)扣焊接，腹桿采用212型鋼對(duì)扣焊接，通過(guò)牛腿與管樁連接。現(xiàn)場(chǎng)可根據(jù)以強(qiáng)代弱原則，利用現(xiàn)有材料進(jìn)行替換。支架支撐于承臺(tái)，并通過(guò)連接系扶臂與墩身連接將荷載傳給承臺(tái)、塔身，故該施工設(shè)施需經(jīng)設(shè)計(jì)院審核確認(rèn)。 下橫梁支架布置圖2計(jì)算依據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50017-2003) 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010-2010）公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2004）公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JT

5、G/TF50-2011）銀川濱河黃河大橋施工圖設(shè)計(jì)（上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院有限公司）路橋施工計(jì)算手冊(cè)（人民交通出版社）3.荷載計(jì)算及分配3.1設(shè)計(jì)方法鋼管支撐架和梁式支架采用容許應(yīng)力狀態(tài)法對(duì)支架的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性進(jìn)行檢算。3.2 設(shè)計(jì)荷載（1）荷載：型鋼梁支架自重；模板自重：以主梁砼自重的5%計(jì)； 混凝土自重:按26kN/m³計(jì)； 施工人員及施工設(shè)備、施工材料等荷載：2.5kPa；振搗混凝土產(chǎn)生的振動(dòng)荷載：2.0kPa（水平面板）；風(fēng)荷載：基本風(fēng)壓按0.65KN/m2考慮。（2）型鋼梁支架計(jì)算荷載組合：強(qiáng)度組合：q=+剛度組合：q=+3.3 荷載分配 墩梁式支架按照下橫梁在縱（橫

6、）梁上的豎直投影面積計(jì)入。3.4 計(jì)算工況混凝土澆筑工況和預(yù)壓工況，計(jì)算是僅檢算混凝土澆筑工況。 4.材料力學(xué)參數(shù)選取4.1 截面特性（1）縱、橫梁截面采用HN700×300，其截面特性如下： 截面面積A=22876mm2； 慣性矩Ix=1946070000mm4； 截面模量wx=5560190mm3；分配梁截面采用2HN700×300，其截面特性如下： 截面面積A=45752mm2； 慣性矩Ix=3892140000mm4； 截面模量wx=11120380mm3；（2）鋼管樁采用1000×12，其截面特性如下：截面面積A=37247mm2 ； 慣性矩Ix=454

7、5440950mm4； 截面模量wx=9090882mm3；(3)撐桿采用800×10截面面積A=24818mm2； 慣性矩Ix=3872940000mm4； 截面模量wx=4841174mm3；4.2材料設(shè)計(jì)值（1）、鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值鋼材的容許應(yīng)力規(guī)定可按公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ 025-86）中第1.2.5條規(guī)定選用。容許應(yīng)力的提高系數(shù)規(guī)定可按公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ 025-86）中第1.2.10條規(guī)定選用。根據(jù)以往設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，Q235鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。5.支架計(jì)算及結(jié)果5.1模板支架計(jì)算模板支架為12.6及8焊接而成的型鋼支架。（1）底板下型鋼支架檢

8、算由圖可知，底板下型鋼支架的最大應(yīng)力，滿足要求。（2）12.6上弦桿軸力最大N=25.7KN，M=6.4KN.m，查表得；，查表得；。強(qiáng)度驗(yàn)算：；平面內(nèi)穩(wěn)定性驗(yàn)算：，由于12.6為單軸對(duì)稱截面壓彎構(gòu)件，還應(yīng)按下列公式檢算：；平面外穩(wěn)定性驗(yàn)算：，滿足要求。（3）對(duì)于壓腹桿81、軸力最大位置：軸力最大N=100KN， ，查表得；，查表得。穩(wěn)定性驗(yàn)算：，滿足要求。2、彎矩最大位置：軸力最大N=39.3KN，M=0.7KN.m，查表得；，查表得。強(qiáng)度驗(yàn)算：；平面內(nèi)穩(wěn)定性驗(yàn)算：，由于12.6為單軸對(duì)稱截面壓彎構(gòu)件，還應(yīng)按下列公式檢算：；平面外穩(wěn)定性驗(yàn)算：，滿足要求。5.2 HN700×300縱

9、梁承載能力計(jì)算腹板下設(shè)置并排3根型鋼梁，無(wú)縫隙；底板下設(shè)置3根型鋼梁，間距為1.05m?？v梁下翼緣用210對(duì)扣焊接將縱梁整體連接，每4m一道，布置參照詳圖。計(jì)算模型如下：縱梁承載能力檢算：由圖可知，縱梁的最大應(yīng)力，滿足要求。縱梁穩(wěn)定性驗(yàn)算，縱梁最大彎矩M=617.2KNm，滿足要求。由圖可知，縱梁最大位移：，滿足要求。5.3分配梁承載能力計(jì)算由圖可知，分配梁的最大應(yīng)力，滿足要求。由圖可知，分配梁最大位移：，滿足要求。5.4鋼管樁計(jì)算由圖可知，1000鋼管樁的最大應(yīng)力，考慮樁頭最大應(yīng)力部位已經(jīng)澆筑混凝土，實(shí)際應(yīng)力小于設(shè)計(jì)應(yīng)力，滿足要求。 其中，1000直管樁最大軸力，M=316.3KNm，查表得

10、。強(qiáng)度驗(yàn)算：平面內(nèi)穩(wěn)定性驗(yàn)算：平面外穩(wěn)定性驗(yàn)算：，滿足要求。 其中，1000斜管樁最大軸力，M=568.1KNm，查表得。強(qiáng)度驗(yàn)算：平面內(nèi)穩(wěn)定性驗(yàn)算：平面外穩(wěn)定性驗(yàn)算：，滿足要求。5.5鋼管撐桿計(jì)算由圖可知，800鋼管撐桿的最大應(yīng)力，滿足要求。 其中，800鋼管撐桿最大軸力，查表得。強(qiáng)度驗(yàn)算：平面內(nèi)穩(wěn)定性驗(yàn)算：平面外穩(wěn)定性驗(yàn)算：，滿足要求。5.6連接系計(jì)算由圖可知，下橫梁支架連接系的最大應(yīng)力，滿足要求。 5.7預(yù)埋件計(jì)算 彎矩 M = 40.20 KN.M壓力 N = 0.00 KN剪力 V = 268.00 KNfc：砼抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，砼為C50，fc=23.10MPafy：錨筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，錨筋為HRB335，fy=300.00MPat：錨板厚度，t=12mmd：錨筋直徑，d=20mmz：外層錨筋中心間距，z=390mmr：外層錨筋中心間距，錨筋分為四層，r=0.85b：錨板的彎曲變形折減系數(shù)，b=0.6+0.25t/d=0.750v：錨筋的受剪承載力系數(shù)，v=0.666As1=(V-0.3N)/(rvfy)+(M-0.4Nz)/(1.3rbfyz)=996.4mm2As2=(M-0.4Nz)/(0.4rbfyz)=673.7mm2所需錨筋總截面面積As=m