盖梁施工支撑体系计算

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1、附件 F5：1 盖梁施工支撑体系计算书本标段盖梁分为双柱式和三柱式盖梁，由于盖梁尺寸不同，分别各选取盖梁尺寸及跨中最大的一种进行计算。等截面矩形双柱式盖梁采用抱箍法或钢棒法施工，墩柱完成后，在墩柱上安装抱箍， 方柱抱箍分为四片分别进行安装；钢棒法施工墩柱施工时盖梁下部墩身预埋110PVC管，内穿 100mm 高强钢棒。然后在抱箍或钢棒上上安装横向的I63a 工字钢，工字钢上铺4m/5m长 15cm 15cm的方木或 25a 槽钢，然后方木 / 槽钢上铺设定型钢模。盖梁侧模、底模（前后左右面）均采用定型钢模，盖梁端部定制模板时已包含支架。由于双柱式盖梁单侧要放置单层两排63a 工字钢才能满足受力

2、要求，考虑抱箍侧面平面布置问题， 本标段盖梁全部采用内穿钢棒法施工，抱箍根据现场情况自行确定是否使用，本计算书对于采用两种形式均进行计算。盖梁验算，盖梁立面图如下：盖梁立面图9600100010002250225016100附件 F5：2 盖梁立面图一、工字钢验算63a 工 字 钢 计 算 参 数 如 下 ： E=2.1 105MPa ， W=2980cm3，I=93900cm4，单位重为 154.658kg/m 1、受力分析（1） 、双柱式盖梁工字钢长度为18.6m，盖梁长 16.1m。（2） 、三柱式盖梁工字钢长度为23.3m，盖梁长 20.8m。工字钢受力示意图如下：附件 F5：3 2、

3、荷载计算作用于工字钢的荷载有：（1） 、施工时钢筋混凝土重量双柱式盖梁： 116.68m326KN/m 3=3033.7KN ，三柱式盖梁： 83.28m326KN/m 3=2165.3KN；（2） 、模板及方木、钢管重量；双柱式盖梁： 侧模、底模定型钢模重量： 总面积为 104.6 ，重量为 139KN ； 铺设 5cm厚脚手板重量：面积为45.0 ，重量为 15.8KN； 工字钢上满铺 1215 方木重量：长度 496m ，重量 62.5KN；合计为 217.3KN；三柱式盖梁：侧模、底模定型钢模重量： 总面积为 87.6 ，重量为 96.1KN；铺设 5cm厚脚手板重量：面积为55.0

4、，重量为 19.3KN； 工字钢上满铺 1215 方木重量：长度 625m ，重量 78.8KN；合计为 194.2KN或用25 槽钢重量为： 16.1/0.3 227.4310=88.76KN （差值 10KN ，荷载系数已考虑）；（3） 、施工时人员、设备重量10KN ；附件 F5：4 （4） 、振捣砼时产生荷载双柱式： 2KN/16.1m2.8m=90.2KN ，三柱式： 2KN/20.8m2.1m=87.4KN ；（5）总荷载双柱式：总荷载为1.2 3033.7+1.2 217.3+1.4 10+1.4 90.2=4041.5KN。 （分别乘以荷载系数 i ）每根工字钢的均布荷载q=4

5、041.5/ （416.1）=62.76KN/m。三柱式：总荷载为1.2 2165.3+1.2 194.2+1.4 10+1.4 87.4=2967.8KN。 （分别乘以荷载系数 i ）每根工字钢的均布荷载q=2967.8/ （220.8）=71.34KN/m。3、受力验算（1） 、抗弯强度验算（一）双柱式盖梁弯矩图由计算可知跨中处弯矩最大， 也可采用以下计算公式计算跨中弯矩：)41(81=M22 12 跨中llql附件 F5：5 其中： q 为上部荷载，单位N/m ；l为两支点间距离，为9.6m；l1为悬臂距离，为3.25m；M跨中=1/862.769.6 21-4 （3.25/9.6 ）2

6、=391.54KNm max=Mmax/WZ=(391.54 103)/(2980 10-6)=131.4Mpa145Mpa 也可由上述公式反算截面抗弯截面系数WZ= Mmax/max 一侧选用单层两根63a 工字钢，两根工字钢之间采用拉杆连接，可满足要求。（2） 、挠度计算可采用手工计算或软件计算两种方法进行计算：手工计算：端部挠度)361(24=33 1 22 13 1llllEIlql其中 I=93900cm4，E=2.1105MPa 。).6952. 33.6925.361(1093900101.224.6925.31076.62=332281133 =-7.471mm 跨中挠度qL4

7、(5-24a2/L2)/(384EI) =).6952. 3245(10293900101. 2384.691076.622281143 =1.583cm =(365.26103)/2980 10-6=122.6Mpa145Mpa 也可由上述公式反算截面抗弯截面系数WZ= Mmax/ max 一侧选用单根 63a工字钢，可满足要求。（3）抗剪强度：=QSx/Ixd 剪力图其中 Ix/Sx 查表得 I63a 工字钢为 54.2，Sx/Ix 为 1/54.2cm；d验算截面处腹板厚度I63a 工字钢为 d=13mm Ix 截面惯性矩 I63a 工字钢为 93900cm4=268.71103/54.

8、2*10-2/13 10-3=38.1Mpa = 85 MPa 抗剪强度符合要求。二、1215 方木验算1215 方木计算参数：木材品种：柏木；E=9103MPa ，附件 F5：9 W=261bh=0.120.150.15/6=4.5 10-4m3，I=3121bh=0.120.153/12=3.375 10-5m4。（一）、双柱式盖梁1、受力分析1215 方木受力示意图如下：2、荷载计算（1） 、施工时钢筋混凝土重量116.68m326KN/m 3=3033.68KN ；（2） 、模板及脚手板重量；侧模钢模重量：面积为38.5 ，重量为 57.8KN；侧模、底模定型钢模重量： 总面积为 10

9、4.6 ，重量为 139KN ；铺设 5cm厚脚手板重量：面积为45.0 ，重量为 15.8KN。合计： 212.6 KN。（3） 、施工时人员、设备重量10KN ；（4） 、振捣砼时产生荷载2KN/16.1m2.8m=90.2KN ；合计荷载为 1.23033.68+1.2 212.6+1.4 10+1.490.2=4035.816KN 附件 F5：10 每根方木上荷载q=4035.8160.12/ （16.1 2）=15KN/m 3、受力验算（1）抗弯强度计算弯矩图最大弯矩 M=14.7KN或用公式 M=QL2/8 求跨中弯矩值。=M/W=14.7 103/4.5 10-4=32.7MPa

10、 =12MPa 。方木无法满足要求，改用25a 槽钢，间距 30cm一根。每根槽钢上荷载q=4035.8160.3/ （16.12）=37.6KN/m 25a 槽钢计算参数： E=2.1105MPa ，W=268.7cm3 最大弯矩为： 36.85KN =M/W=36.85 103/268.7 10-6=137MPa =145MPa 。25a 槽钢满足强度要求。（2） 、挠度计算挠度曲线附件 F5：11 根据计算，最大挠度为 4.9mm L/400=12mm ， 挠度变形满足要求。(3) 、抗剪强度计算=V*S/(I*tw) fv V沿平面作用的最大剪力；S半截面面积矩，查表得25a 槽钢为

11、157.8cm3；I 截面惯性矩，查表得25a 槽钢为 3359.1cm4；tw腹板厚度，查表得 25a 槽钢为 9mm ；剪力图=52.64103157.810-6/(3359.1 10-8910-3)=0.274 附件 F5：12 108=27.4Mpafv=85MPa ，抗剪强度满足要求。（二）、三柱式盖梁1、受力分析1515 方木受力示意图如下：2、荷载计算1515 方木计算参数： E=9 103MPa ，W=261bh=0.150.150.15/6=5.625 10-4m3，I=3121bh=0.150.153/12=4.22 10-5m4。（1） 、三柱式盖梁： 83.28m326

12、KN/m 3=2165.3KN ；（2） 、模板及脚手板重量；侧模、底模定型钢模重量： 总面积为 87.6 ，重量为 96.1KN；铺设 5cm厚脚手板重量：面积为55.0 ，重量为 19.3KN；合计为 115.4KN；（3） 、施工时人员、设备重量10KN ；（4） 、振捣砼时产生荷载2KN/20.8m2.1m=87.4KN ；合计荷载为 1.22165.3+1.2 115.4+1.4 10+1.4附件 F5：13 87.4=2873.2KN 每根方木上荷载q=2873.20.15/ （20.82）=10.4KN/m 3、受力验算（1）抗弯强度验算弯矩图最大弯矩为 5.73KN/m。=M/

13、W=5.73 103/5.625 10-4=10.2MPa =12MPa ，方木强度满足要求。（2）挠度计算挠度曲线最大挠度为端部0.8mm L/400=10mm ，挠度变形满足要求。附件 F5：14 （3）抗剪强度计算截面抗剪强度必须满足 : T = 3Q/2bh T 剪力图截面抗剪强度计算值 T=310.92103/(2 150150)=0.728MPa 截面抗剪强度设计值 T=1.30MPa 方木的抗剪强度计算满足要求! 三、抱箍和钢棒计算（一）双柱式盖梁（1）抱箍承载力计算（1、荷载计算盖梁砼自重： G1=3033.7kN 模板自重： G2=139kN+15.8kN= 154.8kN

14、施工荷载与其它荷载： G3=10+90.2=100.2kN 横梁自重： G4=4 18.6 154.658kg/m10115.1kN 方木或槽钢自重： G5=88.76kN GZ=G1+G2+G3+G4+G5=3492.6kN 每个盖梁按墩柱设两个抱箍体支承上部荷载，由由静力平衡方程附件 F5：15 解得: RA=RB=3492.6/2= 1746.3 kN 此值为抱箍体需承受的竖向压力N,即为抱箍体需产生的摩擦力。（2、抱箍受力计算螺栓数目计算抱箍体需承受的竖向压力N=1746.3kN 抱箍所受的竖向压力由M24的高强螺栓的抗剪力产生， 查路桥施工计算手册第426 页：M24螺栓的允许承载力

15、： NL=P n/K 式中： P- 高强螺栓的预拉力，取225kN; - 摩擦系数，取 0.3 ；n- 传力接触面数目，取1；K- 安全系数，取 1.5。则：NL= 225 0.3 1/1.5=45kN 螺栓数目 m计算：m=N /NL=1746.3/45=38.839 个，取计算截面上的螺栓数目m=60个，矩形墩四个角各15 个。则每条高强螺栓提供的抗剪力：P=N/40=1746.3/60=29.1KNNL=45kN 故能承担所要求的荷载。螺栓轴向受拉计算砼与钢之间设一层橡胶，按橡胶与钢之间的摩擦系数取=0.35计算，抱箍产生的压力Pb= N/=1746.3kN/0.35=4989.4kN 由高强螺栓承担。则：N=Pb=4989.4kN 附件 F5：16 抱箍的压力由 60 条 M24的高强螺栓的拉力产生。即每条螺栓拉力为 N1=Pb/60=4989.4kN /60=83.2kNS=225kN =N ”/A= N（1-0.4m1/m）/A 式中： N- 轴心力m1- 计算截面受力螺栓数目，取：60 个A- 高强螺栓截面积， A=4.52cm2=N ”/A= Pb （1-0.4m1/m）/A=4989.4 (1-0.4 60/60)/60