XX大道XX线XX桥梁工程现浇连续梁支架计算书计算:复核:审核:XX公司XX大道XX线XX项目部XX年XX月目录1工程概况 (3)2计算依据 (3)3方案介绍 (4)4材料规格 (5)5模型建立 (6)5.1模型简化 (6)5.2荷载计算 (6)6模板检算 (10)6.1模板竹胶板检算 (10)6.2肋木验算 (11)6.3顶托方木检算 (12)6.4箱梁侧模对拉杆检算 (13)7钢材检算 (14)7.1荷载组合 (14)7.2脚手架钢管检算 (15)7.3I16分配梁检算 (17)7.4贝雷梁检算 (17)7.5横垫梁检算 (20)7.6钢管立柱检算 (21)7.7连接系及斜撑检算 (24)8柱底扩大基础检算 (24)9钢筋砼桩基检算 (26)10肋板处支架检算 (27)10.1 竹胶板及小肋木检算 (27)10.2 I16工字钢分配梁检算 (27)10.3 I45工字钢横垫梁检算 (28)10.3 钢管桩检算 (29)111#、4#墩桩基偏压检算 (29)12结论 (32)XX大道XX线现浇连续梁支架计算书1工程概况XX大道XX线XX桥位于XX镇与XX镇交界处,全桥孔跨布置为1×25+(33+56+33)+1×25预应力砼简支箱梁和预应力砼现浇箱梁,起点桩号K10+311,终点桩号K10+491,桥梁全长180米,桥宽80米,横向布置为分离式四幅,每幅宽20m,桥梁与道路正交,设计纵坡1.5%,桥面横坡为双向1.5%。
主桥为33+56+33连续梁,横跨XX河,主墩基础为Φ1800桩承台基础,桥墩为拱形3柱式墩,设计桩长18m,墩高10.78m~13.00m。
上部结构为变截面预应力混凝连续箱梁,每幅箱梁为单箱四室结构,箱梁顶宽20m,底宽14.985m,腹板厚度70cm、45cm,中间5m范围内过渡,主墩处梁高6m,跨中及边墩处梁高1.7m,成3次抛物线过渡,底板厚度由70cm按三次抛物线变化至跨中24cm,单幅现浇C50砼2900m³。
地质情况:主桥跨XX河,河床砂卵石覆盖层较薄30~50cm,砂卵石以下约2.5m厚强风化砂岩,承载力300kPa;强风化砂岩以下为中风化砂岩,承载力700kPa。
2计算依据(1)《公路桥涵施工技术规范》(JTGT F50-2011);(2)《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021-04);(3)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010);(4)《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》(JGJ 166-2008);(5)《钢结构设计规范》(GB 50017-2003);(6)《木结构设计规范》(GB50005-2003)(7)《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008);(8)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)(9)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)(10)《装配式公路钢桥制造》(JT/T728-2008)(11)《装配式公路钢桥多用途使用手册》3方案介绍XX湖XX渠桥布置为25+(33+56+33)+25m,主桥为33+56+33m变截面连续梁,引桥为25m简支现浇箱梁,引桥25m简支跨及主桥边跨落地支架现浇,支架采用Φ48×3.5mmWDJ碗扣型多功能脚手架钢管搭设,25m简支跨梁及主桥边跨部分梁段支架立杆间距60×60cm,步距120cm;边跨主墩10m范围内支架顺桥向间距60cm,横桥向腹板处间距加密至30cm,其余底板及翼板处间距按60cm布置,横杆间距120cm,钢管间距60×60cm,横杆间距120cm,底托下垫5×20cm木板,顶托上采用12×14cm方木,底模采用1.5cm厚竹胶板,采用10×10cm方木作为横肋,中心间距20cm;支架4.2m设纵、横向设置剪刀撑。
在台帽2m范围,由于受肋板的影响,无法进行支架搭设,所以采用Φ609×16mm 钢管桩基础,每幅设置钢管桩3根,间距为9.15m,桩中心距台帽边缘为2m。
钢管桩上铺设双拼I45b工字钢做横垫梁,采用I16工字钢做分配梁,长度为3m,跨度为2m,两边各伸出50cm,分配梁间距60cm,分配梁上采用10cm×10cm 枋木做肋木,间距为20cm。
底模采用1.5cm厚竹胶板。
中间连续梁33m+56m+33m联采用钢管加贝雷梁分幅搭设施工平台,分幅施工。
贝雷梁上铺设I16做横向分配梁,分配梁上搭设脚手架,再在支架上铺设方木竹胶板做底模系统。
边跨贝雷梁跨度按12+9+9m布置,中跨贝雷梁跨度按9+9+15+9+9m布置,共14排支墩,6#、7#临时支墩采用Φ609×16mm钢管搭设,其余临时支墩采用Φ609×14mm钢管搭设钢管顶焊接法兰,再放2I45b工字钢做横垫梁,横垫梁在钢管立柱支撑处焊接加劲肋。
钢管立柱横桥向间距 3.6m,0#、3#、4#、9#、10#、13#钢管桩设置于承台上,6#、7#临时支墩基础采用钢筋砼桩基础,直径为 1.3m,其余基础采用条形扩大钢筋砼基础,条形基础底层尺寸为2.5m×18m×0.7m,基础底受力面积45㎡,基础顶层尺寸为1.2m×18m×1.0m,条形基础底进入强风化基岩层深度不小于0.5m,条形基础顶钢管立柱位置处预埋锚板,锚板与钢管焊接,并在柱底焊接加劲钢板。
单幅桥横垫梁上布置21组单层双排321加强型贝雷梁,翼板下一组承受翼板砼湿重及施工荷载,底板下每组按90cm等间距布置(单片贝雷梁间距45cm)。
贝雷梁上I16工字顺桥向间距与脚手架立杆顺桥向间距一致为60cm,布置图如下所示。
4 材料规格钢管及型钢:Q235,f =215Mpa ;V f =125Mpa ;25mm /N 1006.2⨯=E 《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)表3.4.1-5,表3.4.3;贝雷梁:Mn16,f =273Mpa ;V f =180Mpa ;25mm /N 1006.2⨯=E 强度等同于Q345。
竹胶板:15mm 厚,f =11.5Mpa ,23mm /N 100.4⨯=E 《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)附录A :表A.5.2。
方木:普通木材(松木、杉木)TC11A :顺纹抗拉,抗弯f =11Mpa ,横纹抗剪1.8Mpa ;23mm /N 100.9⨯=E 《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)附录A :表A.3.1-1、表A.3.1-3。
焊缝:E43手工电弧焊角焊缝:f =V f =160Mpa ;工地现场强度焊折减系数0.85,则f=f=135MPa。
V5模型建立5.1模型简化竹胶板及方木检查采用材料力学公式计算,脚手架及Q235型钢采用Midas civil软件建立空间模型计算结构内力、应力,根据规范相应公式进行检算。
竹胶板检算按净跨径单跨简支梁检算,方木按三跨连续梁检算。
钢管贝雷梁根据空间布置值建立模型,根据河水流流量及地质情况,钢管柱1#~5#、8#~12#临时墩取11m,6#、7#取6.5m、0#取5.8m,13#取5.28m,为方便压力荷载加载,脚手架建模型顶等高,脚手架钢管支架按跨中最大高度取4.78m;为方便加载,在脚手架钢管顶添加虚拟面模拟底模系统,虚拟面厚6mm,采用的虚拟材料与Q235等刚度0自重,与脚手架钢管顶连接采用铰接,并释放平动及转动约束,使虚拟面与脚手架钢管仅传竖向荷载。
边界条件:钢管脚手架顶托、底托采用铰接模拟,即建立模型中释放杆件单元端部转动约束,同时顶部释放平动约束,确保虚拟压力面仅仅传递竖向力,脚手架剪刀撑考虑仅增加结构整体性,不考虑受力,模型中未建立剪刀撑杆件;钢管立柱柱底与扩大基础预埋钢板焊接,且添加加劲肋,柱底边界条件模拟为固结。
模型效果图如下所示:5.2荷载计算(1)新浇砼湿重(含钢筋)重25kN/m³:考虑混凝土涨模系数 1.04,3m /kN 26=g γ;根据箱梁横向断面布置,对箱梁砼湿重等效简化,支架平台底边跨9m 范围内腹板简化为等厚度70cm ,中间9+15+9=33m 范围内腹板为等厚度45cm ,根据荷载取值按压力荷载加载,对模板根据根据最不利取值检算,对钢管+贝雷梁+脚手架组合平台按压力荷载加载。
各截面砼湿重简化分析见下图:1#临时墩顶截面腹板70cm厚2#临时墩顶截面腹板70cm厚2#临时墩顶截面腹板45cm厚2507026795270952507026795270250702679527034.91kN/㎡9.1kN/㎡38.51kN/㎡16.94kN/㎡34.91kN/㎡16.95kN/㎡ 1.0368㎡1.7398㎡1.2757㎡1.7601㎡1.2757㎡0.875㎡3#临时墩顶截面腹板45cm厚250702679527032.03kN/㎡9.1kN/㎡35.94kN/㎡13.17kN/㎡32.03kN/㎡13.176kN/㎡0.875㎡0.9676㎡1.3527㎡1.1702㎡1.3683㎡1.1702㎡跨中截面腹板45cm厚虚拟面上添加等效砼重的压力荷载示意图(2) 钢管支架、贝雷梁、型钢自重:程序根据单元自动计算,建模中考虑到软件按等截面钢管计算自重,未计入碗扣支架碗扣及接头的重量,未计入贝雷梁支撑架、插销等自重,未计入型钢焊缝、缀板及加劲肋自重,建模过程中支架自重系数取1.02.(3) 方木、模板等自重:21m /kN 0.2=q ;(4) 施工人员及机具荷载: 22m /kN 0.1=q(5) 泵送砼冲击竖向荷载:23m /kN 5.3=q ;(6) 振捣混凝土时产生的竖向荷载: 24m /kN 0.2=q对承重支架系统:恒载定义为砼湿重及支架结构自重;施工可变荷载:2m /kN 5.80.25.30.10.2=+++=q 采用均布压力荷载的模式加载。
(7) 风荷载:据碗扣脚手架安全技术规范 4.2.6,作用于脚手架及模板支撑架上的水平风荷载标准值,W k = 0.7μz ·μs ·W o类地区),田野地区(离地;风压高度系数B m 1514.18.0==Z s μμ; 据4.2.7考虑脚手架满挂密目安全网的脚手架挡风系数φ宜取0.8,则W k = 0.8μz ·μs ·W o施工支架为临时结构,设计基准风压d W 取成都市10年一遇的基本风压,根据桥涵设计通用规范附录A 成都市10年一遇风速18.5m/s,风压0.2kN/㎡,迎风面含支架,及现浇梁高度。
支架迎风面高度取1.7(梁高)+8m (脚手架高)=9.7,风荷载建模时在脚手架迎风面侧添加虚拟面,在脚手架高度范围内添加风压力荷载,则支架等效风力集度:2310m /kN 177.08/7.92.08.014.18.0/=⨯⨯⨯⨯==H H W k k k F h d wh ,加载图示见下图(8) 作用于钢管桩的流水压力kN 88.781.925.281.963.058.0222=⨯⨯⨯⨯⨯==g V KA F W γ 式中:圆形桥墩K 取0.8,支架按洪水季节计算,水流速度V=2.5m/s 。