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1、桥梁施工中常用的工程计算桥梁施工中常用的工程计算企业内部技术培训讲座系列前言前言+ 我们在桥梁施工中，在施工方案里会用 到许多辅助设施，如支架、临时墩、基 础、便桥等，为确保方案合理以及结构的 安全，需要对组成设施的材料进行计算校 核。 + 工程中常用的材料有各种型材、钢管 柱、脚手架、贝雷梁、方木、竹胶板、钢 管（木）桩等等，本课件分别采用案例来 说明各种材料的计算方法。+1、建筑施工手册 江正荣主编 中国建筑工业出版社 +2、路桥施工计算手册 周兴水等著 人民交通出版社+3、装配式公路钢桥多用途使作手册 人民交通出版社+4、五金手册 +5、工程力学、 结构设计原理 、 材料力学 、 基础工
2、程+6、各种安全、技术规范一、工程计算常见的参考书籍一、工程计算常见的参考书籍一、工程计算常见的参考书籍一、工程计算常见的参考书籍+由于计算采用手算，为避免繁琐的计算，要采取避繁就简 的原则：+1、非等截面的梁部荷载偏安全按最大截面取值；+2、构件按最不利的受力状态进行验算；+3、构件的受力模式采用均布荷载或集中荷载或组合方式；+4、对于型钢等梁式受力构件，要简化成简支梁或连续梁等 易于计算的模型。二、工程计算小的技巧二、工程计算小的技巧二、工程计算小的技巧二、工程计算小的技巧+1、型钢类材料主要做为支架体系中的纵横梁，需要验算其受力状况下 的强度、刚度（变形）以及抗剪情况； +2、贝雷梁主要
3、应用于便桥、跨度较大的支架结构中，同型钢类一样需 要验算强度、刚度； +3、方木主要做为支架顶部的分配梁，其受力型式也为梁式，需要验算 强度、刚度、抗剪能力； +4、脚手杆一般采取483.5截面，主要验算其承载力及稳定性； +5、扩大基础一般要验算基底的承载力（确定基础底面积）； +6、钢管柱类要验算承载力及稳定性； +7、竹胶板等各种板材主要用于模板制作，主要验算抗弯拉强度、刚度 （变形）情况； +8、砂筒一般应用于有卸落要求的支架中或用于先简直或连续梁的临时 支座，主要是根据承受荷载计算砂筒的内径和壁厚； +9、钢管桩、木桩、混凝土桩主要计算确定在设计荷载下桩的入土深度 和桩径三、各种构件
4、验算的主要项目三、各种构件验算的主要项目三、各种构件验算的主要项目三、各种构件验算的主要项目+ 以大西客专跨河运高速铁路连续梁支架计算为例，该梁 采用48+80+50m跨径，采用支架现浇工艺，支架下部采用 混凝土扩大基础，钢管桩立柱，工字钢横梁，上部采用贝 雷纵梁，工字钢横向分配梁，其上设置了满堂碗扣式脚手 架，在支架计算书中涉及了扩大基础、钢管立柱、型钢、 贝雷、方木、脚手架、竹胶板的计算，是一个很好的范 例。四、支架类计算实例四、支架类计算实例四、支架类计算实例四、支架类计算实例1、工程概况 + 大西铁路客运专线大张村 特大桥DK660+276 DK660+455（180183）段 为跨河
5、运高速公路（规划 ）连续梁，梁全长为179m ，计算跨度为50+80+48米 ，由于该桥位置处桥墩较 高，拟采用组合支架。下 部采用贝雷梁，贝雷梁上 采用483.5WDJ型碗扣式 支架法施工。贝雷梁下设 钢管柱，钢管柱下设混凝 土条形基础。四、支架类计算实例四、支架类计算实例四、支架类计算实例四、支架类计算实例+ 2、支架结构材料参数 +2.1 竹胶板 +规格1220244014mm。根据路桥施工计算手册查得，并综合考虑浸水时间，竹胶合模板 的力学指标取下值： +弹性模量：E=5103MPa +弯 应 力：=12Mpa +剪 应 力：=1.3Mpa +密 度：9.5KN/m3（以上数据为厂家提
6、供） +2.2 木材（A-3红松） +顺纹弯应力=12Mpa +顺纹弯曲剪应力=1.3Mpa，横纹弯曲剪应力=3.2Mpa +弹性模量 E=9103MPa +2.3 Q235钢材 +(依据现行铁路桥梁钢结构设计规范取值)： +拉压应力=135Mpa +弯曲应力 w=140Mpa +剪 应 力 =80Mpa +弹性模量 E=2.1105MPa四、支架类计算实例四、支架类计算实例四、支架类计算实例四、支架类计算实例+2.4 483.5WDJ型碗扣式脚手架 +自重：包括立柱、纵向水平杆、横向水平杆、支承杆件、扣件等，可按表1查取。 +表1 扣件式钢管截面特性四、支架类计算实例四、支架类计算实例四、支
7、架类计算实例四、支架类计算实例外径 d(mm)壁厚 t(mm)截面积 A(mm2)惯性矩 I(mm4)抵抗矩 W(mm3)回转半径 i（mm）每米长自重 （kg） 483.54.891021.2191055.0810315.788.533、碗扣支架计算碗扣式支架的立杆间距：纵桥向为0.6m；横桥向在腹板下为0.3m，底板处为0.6m ，翼缘板下为0.9m。 横杆层距为0.6m。立杆上顺桥向布设12cm15cm方木，其上横桥向设1010cm承重方木，25cm间距 布设，上铺设14mm厚木胶板为底模板。名称步距(m)允许设计 荷载(kN) 立杆0.640 1.230 1.825+3.1荷载计算 +
8、为安全起见，选取主梁根部截面作为计算截面。 +3.1.1顶、底板部分 +3.1.1.1 荷载取值 +a 混凝土自重 +新浇砼容重按26kN/m3计算，超灌系数取1.05； +空心段顶、底板荷载： +q1=26kN/m3(0.93+2.12) /2.11.05=39.65kN/m2 +b 模板自重（按实际材料、尺寸计算）：q2=3 kN/m2 +c 施工人员、施工料具堆放、运输荷载: q3=2.5kN/m2 +d 倾倒混凝土时产生的冲击荷载：q4=2.0 kN/m2 +e 振捣混凝土产生的荷载: q5=2.0 kN/m2 +荷载组合q= q1+q2+q3+q4+q5=39.65+3+2.5+2+
9、2=49.15kPa +3.1.1.2 立杆间距验算 +设计立杆纵、横向间距0.6m，步距0.6m。 +单根立杆承受荷载： +N49.150.60.6=17.7 kN +立杆部分采用对接，根据路桥施工计算手册查得： +NN40kN(步距0.6m时，允许设计荷载40 kN)， 满足要求。四、支架类计算实例四、支架类计算实例四、支架类计算实例四、支架类计算实例+3.1.2 腹板部分计算 +3.1.2.1 荷载取值 +a 混凝土自重 +新浇砼容重按26kN/m3计算，梁高6.65m，超灌系数取1.05。 +腹板荷载： +q1=26kN/m36.67/1.251.05=145.7kN/m2 +b 模板
10、自重（按实际材料、尺寸计算）：q2=3 kN/m2 +c 施工人员、施工料具堆放、运输荷载: q3=2.5kN/m2 +d 倾倒混凝土时产生的冲击荷载：q4=2.0 kN/m2 +e 振捣混凝土产生的荷载: q5=2.0 kN/m2 +荷载组合q= q1+q2+q3+q4+q5=145.7+3+2.5+2+2=155.2 kN/m2 +3.1.2.2 立杆间距验算 +设计立杆横向间距0.3m,纵间距0.6m，步距0.6m。 +单根立杆承受荷载： +N155.20.30.6=27.9 kN +立杆部分采用对接，根据路桥施工计算手册查得： +NN40 kN 可满足施工要求 +3.2 考虑风荷载时支
11、架稳定性检算 +本处连续梁支架横杆步距为0.6m，立杆纵、横向间距随所处段位不同而变化。 +由风荷载引起的支架立杆内力包括两部分：一部分为箱梁模板所受风荷载传到立杆上的内力；另一 部分为支架立杆本身承受的风荷载引起的内力。 +风荷载标准值：(依据建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范JGJ 166-2008)四、支架类计算实例四、支架类计算实例四、支架类计算实例四、支架类计算实例+3.2.1 箱梁模板承受的风荷载 +模板高6.65m，立杆步距0.6m范围内承受的风荷载为： +P1=0.176.650.6=0.678kN，该荷载作用在模板形心，作用点距离脚手架底部立杆距离为17.7m，由此在腹板 位置处立杆中产生的轴力为： +N0.67817.7/7.3=1.6kN +3.2.2 脚手架立杆承受的风荷载 +立杆纵距a=0.6m 四、支架类计算实例四、支架类计算实例四、支架类计算实例四、支架类计算实例3.2.3 立杆稳定性检算 立杆计算长度l0=kh 式中： k计算长度附加系数，其值取1.155。 考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数，1.2；h立杆步距，h=0.6m。 l0=1.1551.20.60.832m钢管回转半径 长细比 则立杆的稳定系数0.844 立杆稳定性验算： 碗扣支架立杆：
