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1、狮城大桥现浇梁支架狮城大桥现浇梁支架计算书计算书计计 算:算:复复 核:核:2014 年年 6 月月目目 录录1 1、工程概况、工程概况22 2、设计依据、设计依据33 3、设计参数、设计参数44 4、荷载取值及组合、荷载取值及组合45 5、计算分析、计算分析45.15.1、模板验算、模板验算.45.25.2、背肋、背肋 10*810*8 方木受力检算方木受力检算.65.35.3、I12I12 工字钢受力验算工字钢受力验算75.45.4、贝雷梁受力检算、贝雷梁受力检算.95.55.5、I40aI40a 横梁受力验算横梁受力验算115.65.6、钢管立杆轴力计算、钢管立杆轴力计算.135.75.
2、7、地基承载力验算、地基承载力验算.14狮城大桥现浇梁支架计算书狮城大桥现浇梁支架计算书1 1、工程概况、工程概况狮 城 大 桥 位 于 江 西 省 九 江 县 城 门 乡 红 旗 村 境 内 , 该 桥 中 心 里 程DK197+280.227,为 1-32m 简支箱梁+1-27.5m 简支箱梁+2-32m 简支箱梁,下部结构为桩基、承台、墩身。本桥于 DK197+249.787DK197+277.987 处横跨正在新建狮城大道公路,狮城大道为沥青混凝土路面,由三条车型通道以及车道间两条绿化带组成,车流量较大,公路正宽 24.0m。现浇梁全长 28.1m,计算跨度 27.0m,梁面宽 12.
3、2m,截面中心梁高2.6m,截面外侧梁高 2.7m,中腹板厚 26cm,顶板厚度为 30cm,顶板平均厚度为 25cm,轨底至梁底结构高度为 3.234m,横桥向支座中心距为 5.6m。现浇梁底板处支架采用双层贝雷片形式加 630 螺旋钢管支点搭设的膺架结构,跨度为 18m,两端悬臂各 3m,贝雷片桁架长 3m、高 1.5m,横向间距为90cm,搭设 15 排。贝雷梁顶部纵向铺设 I12 工字钢,间距 60cm,I12 工字钢工字钢上铺设上铺设 10*8cm 方木,腹板处间距为方木,腹板处间距为 15cm,底板处间距设置,底板处间距设置 25cm,现浇梁,现浇梁底模采用厚度底模采用厚度 15m
4、m 的竹胶板铺设。的竹胶板铺设。详见现浇简支梁支撑图。承台承台承台承台28.269 狮城大道狮城大道1#1# 墩墩 身身2#2# 墩墩 身身34.619实 测 原 地 面 线九江九江武汉武汉2400模板底17017036010060AB10060360179.6180028100635图 1现浇简支梁纵向支撑图27012209090909090909090909090909090650015060250图 2现浇简支梁横向支撑图2 2、设计依据、设计依据(1) 建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范 (JGJ166-2008)(2) 公路桥涵施工技术规范 (JTG/T F50-2011)(3)
5、建筑施工模板安全技术规范 (JGJ162-2008)(4) 公路桥涵钢结构及木结构设计规范 (JTJ02586)(5) 路桥施工计算手册 (周永兴等编著 人民交通出版社)(6) 基础工程学 (刘昌辉编制)3 3、设计参数、设计参数序号材料规格截面积(cm2) 惯性矩(cm4) 截面模量备注1竹胶板厚 15mm0.150.0280.03751mm 宽2方木10*8cm50666.7133.33钢管柱630(=10mm)194.7772879.64I12 工字钢12674518.11848877.55I40a 工字钢40014210.586.1122170010906单排贝雷梁每片重 280Kg,
6、16Mn 钢 273MPaM=788.2KNm,Q=245.2KN,钢 材容重 78.5KN/m3竹胶板:抗弯强度设计值取 40MPa方木:抗弯强度设计值取 11MPa,抗剪强度设计值取 1.6MPa,木材弹性模量329 10/EN mm 。4 4、荷载取值及组合、荷载取值及组合(1)模板、支架自重(模板重量为 12.6t,竹胶板按照 0.21 kN/m2,取模板支架荷载取 2kN/m2) ;(2)钢筋混凝土的重力(取 26kN/m3) ;(3)施工人员和施工材料、机具等行走运输或堆放的荷载(取 2.5kPa)(4)振捣混凝土时产生的荷载(取 2kPa) ;计算底模板及支架强度、刚度时,荷载组
7、合为:+;5 5、计算分析、计算分析5.15.1、模板验算、模板验算底模采用 15mm 竹胶板,根据箱梁结构形式,模拟模板受力图如下,取计算宽度为 1mm。图 3计算模型(单位为310/kN m)利用 midas 对 1mm 宽板条进行模拟,分析计算出其变形挠度、应力以及支座反力值腹板处为最不利状态腹板处混凝土荷载2 1p26 2.669/kN m荷载组合:33 1(692.52.02.0) 1075.5 10/qkN m底板处混凝土荷载2 2p26 (0.30.25)14.6/kN m荷载组合:33 2(14.62.52.02.0) 1021.1 10/qkN m(1)强度验算:腹板处最大弯
8、矩:24 118.5 108MqlkN m 28.5 1022.74037.5MMPaMPaW,抗弯强度满足要求。底板处最大弯矩:24 212.3 108Mq lkN m 22.3 106.14037.5MMPaMPaW,抗弯强度满足要求。(2)刚度验算:腹板处最大挠度:434 1 355 75.5 103003.1384384 9 10280qlfmmEI 0.75400lmm刚度不满足要求。底板处最大弯矩:434 2 355 21.1 103000.88384384 9 10280q lfmmEI 0.75400lmm刚度不满足要求。建议腹板下方木间距为建议腹板下方木间距为 15cm15c
9、m,其余部分选择方木间距,其余部分选择方木间距 25cm25cm,竹胶板厚度,竹胶板厚度选选 15mm15mm,即可满足要求。具体分析计算如下:,即可满足要求。具体分析计算如下:强度:图 4组合应力图经分析,最大组合应力 max4.8a 145MPa, 公路桥涵钢结构及木结构设计规范JTJ 025-86 规定:对于临时性结构,荷载组合为、时可乘以1.4 的提高系数,即1.4 145203wMPa,且应力超容许应力数值为4.1%,故检算通过。图 22剪应力图经分析,最大剪应力 max76.3a85aMPMP,抗剪强度满足要求。刚度:图 23变形图经分析,max25001.79 =6.254004
10、00lfmmfmm,满足要求图 24支座反力图根据支座反力图得最大反力 Rmax=1176.6kN。考虑横梁结构稳定性,建议使用双排工字钢(可适当降低材料型号)或在考虑横梁结构稳定性,建议使用双排工字钢(可适当降低材料型号)或在垂直腹板方向加设竖向加劲板。垂直腹板方向加设竖向加劲板。5.65.6、钢管立杆轴力计算、钢管立杆轴力计算根据力的传递,钢管柱所受最大力大小等于 I40a 工字钢最大支座反力:N=Rmax=1176.6KN(三跨连续梁支座反力)1)立杆稳定性验算fAN式中N立杆轴力;轴心受压构件稳定系数;A立杆截面面积(2mm) ;f立杆强度设计值(2/mmN)立杆长细比:k l i77
11、2879.663194.7IiA立柱高为1.076m,长度系数取1.0,k 取 1.15则:1.15 1.0 1.0762.00.63k l i查路桥施工计算手册附表 3-26 得轴心受压稳定系数1235QA钢材抗拉、抗压和抗弯拉设计值为200MPa31176.6 1060.4200a1 19470NMPaMPA,满足稳定性要求。5.75.7、地基承载力验算、地基承载力验算由上部钢管柱传递下来的最大压力 F=1176.6KN,此力通过 60cm 厚混凝土传递到地基上,需验证地基承载力允许最大值。根据方案得知,混凝土基础长13m,厚 60cm,宽 150cm,其上放置 5 根钢管柱,按平均分配计算,每根钢管柱所分配的面积 S=3.9m2,混凝土的传力扩散角=30,按公式计算地基承载力最大允许值为:f= F/(1.5+2*0.6sin)(2.6+2*0.6sin)=175kPa,得出现场地基承载力必须大于 175Kpa 时,地基承载力才能满足要求。