石歧河大橋蓋梁支架計(jì)算書講課稿

1、石歧河大橋引橋蓋梁支架計(jì)算書一、設(shè)計(jì)方案石歧河大橋引橋墩柱除 1#3#、19 20#墩高度低于 10 米外，其余墩柱都高于 11 米，其中普通墩方柱截面尺寸為 140×140 、主橋過渡墩（ 4#、7#）截面尺寸為 170×170 。普通墩蓋梁尺寸為為 15.4m（長） ×1.8m（寬） ×1.8（高），共 46.1 m3 砼；過渡墩 4#、7#墩蓋梁自重尺寸為 15.4m（長） ×2.6m（寬） ×1.8（高）共 66.1 m3 砼。本橋蓋梁支架計(jì)劃采用兩種方法施工：對(duì)于較矮的蓋梁，采用抱箍法施工；對(duì)于較高的蓋梁，采用穿心棒方法施工

2、。穿心棒法：普通墩每個(gè)墩柱設(shè)2 根直徑 8 厘米的 45#鋼鋼棒；過渡墩每個(gè)墩柱設(shè)采用2根直徑 10 厘米的 45#鋼鋼棒，為方便拆模，在鋼棒上設(shè) I20a 的分配梁，在 I20a 的分配梁上設(shè)置砂筒，然后在墩柱兩側(cè)分別布置貝雷片，普通墩每側(cè) 1 排共 2 排貝雷片，過渡墩每側(cè) 2 排共 4 排貝雷片。并用連接窗連接， 貝雷架每節(jié)點(diǎn)上設(shè)置 I16 橫向分配梁， I16 橫向分配梁上安放底模。抱箍采用 10mm 厚鋼板制作， 每個(gè)柱箍設(shè) 2 個(gè)抱箍， 2 個(gè)抱箍縱橫向錯(cuò)開安放以便受力更加均勻（具體見設(shè)計(jì)圖）。每個(gè)抱箍由兩部分組成一個(gè)方形抱箍， 兩部分在墩柱上安裝后相接面有 30mm 空隙，在一個(gè)

3、方向上用兩塊厚20mm 的鋼板，鋼箍之間用10.9 級(jí) M24高強(qiáng)螺栓連接好后使兩塊鋼板能與墩柱兩側(cè)擠壓緊密。每根立柱安裝兩個(gè)抱箍，使20mm鋼板在縱橋向和橫橋向?qū)⒘⒅鶌A緊，詳見設(shè)計(jì)圖紙。二、普通墩蓋梁穿心棒方案受力計(jì)算2.1、荷載分析、 普通墩蓋梁自重：普通墩蓋梁尺寸為為 15.4m（長） ×1.8m（寬） ×1.8（高），共 46.1 m3 砼自重 =46.1 m3×25KN / m3=1152.5KN、施工荷載（模板、施工人員、振搗）包括模板（包括底模、側(cè)模） 、機(jī)具、施工人員振搗砼等計(jì)6 噸（ 58.8KN ）、工字鋼、砂筒3m 長的 I16 工字鋼 19

4、 根共 1.6t（15.7KN）0.5m 長 I20a 工字鋼 8 根共 0.2t砂筒 2 個(gè) 0.3t總重 2.1t（20.6KN）。、貝雷梁重普通墩采用 2 排共 12 片貝雷片，重12×3=36KN每個(gè)普通墩蓋梁共設(shè)4 根直徑 8 厘米鋼棒，則每根鋼棒的一端受力為P=(1152.5+58.8+20.6+36)/8=158.5KN。2.2、鋼棒受力驗(yàn)算作用于鋼棒上的荷載為Q剪158.5KN45# 鋼制造的鋼棒的許用剪 切應(yīng)力122Mpa鋼棒容許剪力值Q容A613.2KN158.5KN613.2安全系數(shù)100%387%2.3、普通墩貝雷架受力檢算貝雷架受力為蓋梁自重、 施工重量（包

5、括鋼模、 工人）、I16 分配梁重量及貝雷架自重，采用 2 排貝雷片，那么每一排貝雷梁受力q=(1152.5+58.8+20.6+36)/ 15.4m/2=41.2KNm根據(jù)受力組合，受力簡圖和計(jì)算解得的彎矩及剪力、變形圖如下：受力簡圖彎矩分布圖（ KN*m ）最大彎矩為788KN.m( 貝雷片允許彎矩 )剪力分布圖（ KN ）最大剪力 185.4KN245KN( 貝雷片允許剪力 )變形情況（ mm）電算得跨中最大變形為7mml/400=9000/400=22mm2.4、I 16 工字鋼分配梁驗(yàn)算I16 工字鋼分配梁安放在貝雷片的節(jié)點(diǎn)上，間距75 厘米則一根 I16 工字鋼受力 P=(1152

6、.5+58.8+20.6+36)×0.75/15.4=61.7KN 蓋梁寬 1.8 米，則 q = 61.7KN/1.8m=34.3KN/m受力簡圖和計(jì)算解得的彎矩及剪力、變形圖如下受力簡圖彎矩分布圖（ KN.M ）最大彎矩為工字鋼 W=141cm3 =215(Mpa),安全。剪力分布圖（ KN ）最大剪力 25.7KN,I16 工字鋼Ix=1130cm4Sx=80.8cm3腹板 t=0.6cmS 腹=Ix ×t / Sx = 82.8cm3= Q max/ S 腹=25.7KN /82.8cm3=31.0(Mpa) =125(Mpa) ,安全。三、普通墩蓋梁抱箍方案受力計(jì)

7、算3.1、荷載分析各項(xiàng)荷載與穿心棒法相同，每個(gè)墩柱上設(shè)2 個(gè)抱箍共同受力， 2 個(gè)鋼抱箍共同承受的荷載為： P=(1152.5+58.8+20.6+36)/2=634KN3.2、螺栓數(shù)目抱箍體需承受的豎向壓力N=634KN砼與鋼之間的摩擦系數(shù)取=0.3計(jì)算抱箍產(chǎn)生的壓力Pb= N/=634.0/0.3=2113.0KN 由高強(qiáng)螺栓承擔(dān)。每個(gè)抱箍由 2 半組成，每一半抱箍對(duì)墩柱產(chǎn)生的壓力為2113/2=1056.5KN抱箍的壓力由 32 根 M24 的高強(qiáng)螺栓的拉力產(chǎn)生。即每條螺栓拉力為N1=Pb/32=1056.5KN /32=33.0 kN<S=225Kn(M24 高強(qiáng)螺栓的預(yù)拉力 )

8、。3.2、求螺栓需要的扭矩10.9 級(jí) M24高強(qiáng)螺栓拉到 225KN的預(yù)拉力時(shí)需要的扭矩值：T=kpdT檢查扭矩K-扭矩系數(shù)（0.11 0.15 ） 取0.13P-M24高強(qiáng)螺栓的預(yù)拉力225KNd-M24高強(qiáng)螺栓直徑T=kpd=0.13×225×24=702 (N.m)10.9 級(jí) M24高強(qiáng)螺栓拉到 33KN的預(yù)拉力時(shí)需要的扭矩值：T=kpd=0.13×33×24=103(N.m)所以施工時(shí)每個(gè)M24高強(qiáng)螺栓的扭矩 103(N.m) ，并不超過 702 (N.m)按照 2 倍的安全系數(shù)，每個(gè)M24高強(qiáng)螺栓的扭矩按照206(N.m) 控制施工。3.3

9、、抱箍體的應(yīng)力計(jì)算：當(dāng)每個(gè) M24高強(qiáng)螺栓扭矩按為206(N.m) ，產(chǎn)生拉力為： p=206/(0.13×24)=66KN則半邊 16 個(gè)螺栓產(chǎn)生的拉力為P1=16×66=1056（ kN）抱箍壁采用面板10mm的鋼板， 2 個(gè)抱箍高度合計(jì)為0.7m。則抱箍壁的縱向截面積：S1=0.01×0.7=0.007m2 =P1/S1=1056（kN ）/0.007m2=151(MPa)f=215MPa滿足要求2.3、普通墩貝雷架、橫向I16 分配梁受力檢算與穿心棒法相同不再重復(fù)。四、過渡墩蓋梁穿心棒方案受力計(jì)算4.1、荷載分析、過渡墩蓋梁自重（ 4#、7#墩）：過渡墩

10、4#、7#墩蓋梁自重尺寸為15.4m（長） ×2.6m（寬） ×1.8/2.8（高）共 66.1m366.1m3×25KN/ m3 =1652.5KN 。、施工荷載（模板、人員）包括模板（包括底模、側(cè)模） 、機(jī)具、施工人員振搗砼等計(jì)7 噸（ 68.6KN ）、工字鋼、砂筒4m 長的 I16 工字鋼 22 根共 1.8t（17.6KN）0.5m 長 I20a 工字鋼 8 根共 0.2t砂筒 2 個(gè) 0.3t總重 2.3t（22.5KN）。、貝雷梁重普通墩采用 4 排共 24 片貝雷片，重24×3=72KN每個(gè)過渡墩蓋梁共設(shè)4 根直徑 10 厘米鋼棒，則每根

11、鋼棒的一端受力為P=(1652.5+68.6+22.5+72)/8=226.9KN。4.2、直徑 10 厘米鋼棒受力驗(yàn)算作用于鋼棒上的荷載為Q剪226.9KN45# 鋼制造的鋼棒的許用剪 切應(yīng)力122Mpa鋼棒容許剪力值Q容A957.7KN226.9KN安全系數(shù)957.7100%422%226.94.3、過渡墩貝雷架受力檢算貝雷架受力為蓋梁自重、 施工重量（包括鋼模、 工人）、I16 分配梁重量及貝雷架自重，過渡墩蓋梁采用4 排貝雷片，那么每一排貝雷梁受力：q=(1652.5+68.6+22.5+72)/15.4m/4=29.3KNm根據(jù)受力組合，受力簡圖和計(jì)算解得的彎矩及剪力變形圖如下：受力簡圖彎矩分布圖（ KN*m ）最大彎矩為788KN.m (貝雷片允許彎矩 )剪力分布圖（ KN ）最大剪力 131.8KN 245KN ( 貝雷片允許剪力 )電算得跨中最大變形為5mm9000/400=22mm4.4、I16 工字鋼分配梁驗(yàn)算I16 工字鋼分配梁安放在貝雷片的節(jié)點(diǎn)上，間距75 厘米則一根 I16 工字鋼受力 P=(1652.5+68.6+22.5+72)/15.4m× 0.75=88.0KN 蓋梁寬 2.6 米，則 q =88.0KN/2.6m=34.0KN/m受力簡圖和計(jì)算解得的彎矩及剪力、變形圖如下受力簡圖彎