左幅第三联计算书

中交一公局四公司重庆九龙坡至永川高速公路总承包部一分部津马大桥左幅第三联现浇箱梁模板支架检算书1三界互通津马大桥左幅第三联现浇箱梁模板支架检算书一、检算参数1、钢材弹性模量E=2.06×105MPa；2、Q235钢材抗拉、抗压设计控制强度f=205Mpa，剪切强度fv=125Mpa；3、钢筋混凝土重度rc=26KN/m3；4、结构安全系数K=1.3；5、二次分配梁允许挠度ω=L/400；6、恒载系数1.2，活载系数1.4；7、施工人员及机械活载1.0KN/m2；8、模板重量2.5KN/m2；9、振捣荷载约2.0KN/m2；10、倾倒荷载2.0KN/m2；11、贝雷支架荷载约15%结构恒载。二、钢管贝雷支架荷载计算2.1计算梁横截面积箱梁标准横截面积A=14.76m2，标准截面如图1所示：图1箱梁横截面荷载图左幅第三联第二跨（6-7号墩）现浇箱梁体积V=760m3，平均跨径L=47.44米，平均横截面积A=V/L=760/47.44=16.02m2。2.2荷载计算中交一公局四公司重庆九龙坡至永川高速公路总承包部一分部津马大桥左幅第三联现浇箱梁模板支架检算书2（1）箱梁结构恒载箱梁全宽B=16.5米，梁高h=2.8米。结构恒载q1=rcA=16.02×26=416.52KN/m。（2）模板恒载q2=2.5B=2.5×16.5=41.25KN/m。（3）贝雷支架恒载q3=0.15q1=0.15×416.52=62.48KN/m。（4）施工人员及机械活载q4=1B=16.5KN/m。（5）振捣荷载q5=2B=33.0KN/m。（6）倾倒荷载q6=2B=33.0KN/m。则，支架设计计算荷载：q=1.2（q1+q2+q3）+1.4（q4+q5+q6）=739.80KN/m。计算荷载放大系数：K=q/q1=1.78。2.3支架荷载分配现浇箱梁上跨津马大道，采用2跨连续贝雷钢管支架与盘扣支架组合。贝雷支架正交布置，按照2跨连续梁考虑。钢管桩贝雷支架受力如图2所示。图2钢管桩贝雷支架受力图2.4结构内力计算及支反力反力R1=R3=0.375ql=0.375×739.8×8.85=2455.21KN，反力R2=1.25ql=1.25×739.8×8.85=8184.04KN。剪力Q1=Q3=0.375ql=2455.21KN，剪力Q2=0.625ql=4092.02KN。弯矩M1=M3=0.07ql2=0.07×739.8×8.85×8.85=4056.01KNm，中交一公局四公司重庆九龙坡至永川高速公路总承包部一分部津马大桥左幅第三联现浇箱梁模板支架检算书3Mmax=M2=0.125ql2=7242.87KNm。2.5钢管桩顶一次主梁验算根据反力计算结果，钢管桩顶一次主梁最大承受荷载N=8184.04KN。按照钢管支架布置结构，钢管顶一次主梁横向荷载分配及支撑布置如图3所示：图3一次主梁荷载布置图（KN）各分段近似按照均布荷载，利用MadisCivil2015进行验算，反力图如图4所示，单位KN：图4反力图弯矩如图5，单位KNm：图5弯矩图剪力如图6，单位KN：图6剪力图选择3I45工字钢作为一次主梁，单根工字钢截面参数为：A=102.4cm2，Ix=32241cm4，中交一公局四公司重庆九龙坡至永川高速公路总承包部一分部津马大桥左幅第三联现浇箱梁模板支架检算书4d=11.5mm，Sx=836.4cm3。（1）验算抗弯能力最大弯曲拉压应力：σmax=IMmaxmaxy=449480×22.5/（3×32241）=104.56MPa，安全系数K=205/104.56=1.96。（2）验算剪应力最大截面剪切应力：σmax=dIQxxmaxS=1055.33×103×836.4×103/(3×32241×104×11.5)=79.36MPa，小于fv=125Mpa。（3）验算挠度主梁在1号和2号、3号和4号钢管之间正弯矩最大，利用力法位移相似关系，设在中跨范围内作用一单位荷载q=1N/m，则其单位荷载下的最大弯矩；M=ql2/8=1015312500Nm。单位荷载作用下的最大挠度：ω1=EIl384q54=4.31mm由11maxMM得，ω=Mmaxω1/M1=1.1，小于l/400=7.1mm。2.6钢管桩验算钢管桩采用外径72cm、壁厚9mm的旧钢管，考虑钢材锈蚀折减影响，按照壁厚7mm进行验算。根据各墩支反力结果，2号钢管支撑受力最大，钢管采用5根布置，单根钢管承受力最大荷载见图4，Rmax=1722.32KN。钢管高度L=7.5米。（1）钢管桩参数外径D1=720mm，壁厚7mm，弹性模量E=206000N/mm²，截面惯性矩I=996479511mm4，回转半径i=252.1mm，截面积0.01568m2。长细比λ=L/i=7500/252.1=29.8，属于短杆受压，对应折减系数ψ=0.964。钢管桩按照两端铰接结构设置，自由受压系数μ=1。（2）强度验算钢管允许承受荷载[R]=ψfA=0.964×205000×0.01568=3098.68KN，安全储备系数K=3098.68/1722.32=1.8。中交一公局四公司重庆九龙坡至永川高速公路总承包部一分部津马大桥左幅第三联现浇箱梁模板支架检算书5（3）支撑柱压缩量△h=Rh/EA=1722.32×7.5/（206000×0.01568）=4.0mm。2.7贝雷梁数量确定贝雷片布置形式见图7，Mmax=M2=7242.87KNm，Qmax=4092.02KN。图7钢管贝雷支架纵向布置图（1）验算贝雷桁架抗剪能力贝雷桁架物理几何指标见表1：表1贝雷桁架参数表型号几何特性容许内力单排单层不加强Ix（cm4）W（cm3）弯矩（KNm）剪力（KN）材质抗压应力f（MPa）材质剪应力fv（MPa）250497.23578.5788.2245.2273208根据“结构内力计算及支反力”计算结果，贝雷桁架梁的最大剪应力Qmax=4092.02KN。单排贝雷抗剪能力245.2KN，要排数不小于4092.02/245.2=16.7。（2）验算抗弯能力根据“结构内力计算及支反力”计算结果，贝雷桁架梁的最大弯矩Mmax=7242.87KNm。单排贝雷抗弯能力788.2KNm，要排数不小于7242.87/788.2=9.2。综合贝雷抗弯和抗剪能力，根据箱梁截面特性，为便于贝雷片放置，并考虑一定的安全储备，选择承重贝雷片数量为20排。（3）验算挠度根据“结构内力计算及支反力”计算结果，贝雷桁架梁的最大正弯矩为4056.01KNm。设在最大弯矩跨上作用单位荷载q=1Nm，则其单位荷载下的最大弯矩；M=ql2/8=9790312500。中交一公局四公司重庆九龙坡至永川高速公路总承包部一分部津马大桥左幅第三联现浇箱梁模板支架检算书6单位荷载作用下的最大挠度：ω1=EIl384q54=8.6。由11maxMM得，ω=Mmaxω1/M1=3.6mm，小于L/400=22.1mm。三、盘扣支架验算3.1计算梁横截面积箱梁标准横截面积A=14.76m2，标准截面如图9所示：图9箱梁横截面荷载图3.2荷载计算（1）箱梁结构恒载箱梁全宽B=16.5米，梁高h=2.8米。结构恒载q1=14.76×26×1.5=575.64KN。（2）模板恒载q2=2.5×1.5×16.5=61.88KN。（3）支架恒载盘扣立杆高度14米，重量86.8kg，杆件数量20根。q3=86.8×20×10=17.36KN。（4）施工人员及机械活载q4=1×1.5×16.5=24.75KN。（5）振捣荷载q5=2×1.5×16.5=49.5KN。（6）倾倒荷载q6=2×1.5×16.5=49.5KN。则，支架设计计算荷载：中交一公局四公司重庆九龙坡至永川高速公路总承包部一分部津马大桥左幅第三联现浇箱梁模板支架检算书7q=1.2（q1+q2+q3）+1.4（q4+q5）=959.11KN。计算荷载放大系数：K=q/q1=1.66。3.3支架荷载分配根据标准截面特性，支架设计计算荷载q按照均布荷载进行布置，荷载横向分布如图10所示：图10盘扣支架横向荷载分布图3.4二次分配梁验算二次分配梁采用I14工字钢，力学参数为：E=206000N/mm，W=102000mm3，I=7120000mm4，Sx=58.4cm3，d=7mm。按照连续梁，利用MadisCivil2015进行受力检算，各支反点反力如图11所示，单位KN：图11二次分配梁支反力布置图弯矩如图12，单位KNm：图12二次分配梁弯矩图剪力如图13，单位KN：中交一公局四公司重庆九龙坡至永川高速公路总承包部一分部津马大桥左幅第三联现浇箱梁模板支架检算书8图13二次分配梁剪力图（1）验算抗弯能力最大弯曲拉压应力：σmax=IMmaxmaxy=9.19×106×70/7120000=90.35MPa，安全系数K=205/90.35=2.27。（2）验算剪应力最大截面剪切应力：σmax=dIQxxmaxS=69.08×103×58.4×103/(7120000×7)=80.94MPa，小于fv=125Mpa。（3）验算挠度二次分配梁在7号和8号支点之间正弯矩最大，利用力法位移相似关系，设在中跨范围内作用一单位荷载q=1N/m，则其单位荷载下的最大弯矩；M=ql2/8=101250000Nmm。单位荷载作用下的最大挠度：ω1=EIl384q54=5.82mm由11maxMM得，ω=Mmaxω1/M1=0.5，小于L/400=2.25mm。3.5盘扣立杆验算根据图9反力计算结果，立杆最大承受荷载N=91.5KN。（1）钢管参数盘扣立杆采用φ60×3.2mm型钢管，材质Q345B，抗压强度ƒ=300N/mm2，弹性模量E=206000N/mm2。截面特性：截面积A=571mm2，回转半径i=20.10mm。立杆步距L=1.5米，长细比λ=L/i=74.6，属于短杆受压，对应折减系数ψ=0.672。（2）强度验算钢管允许承受荷载[R]=ψfA=0.672×300×571×10-3=115.11KN，安全储备系数K=115.11/91.5=1.26。3.6盘扣支架整体稳定性验算由于支架高宽比为14/18=0.781，故不计算支架整体抗倾覆稳定性。中交一公局四公司重庆九龙坡至永川高速公路总承包部一分部津马大桥左幅第三联现浇箱梁模板支架检算书9四、三次分配梁验算三次分配梁采用I10工字钢，其力学参数为：E=206000N/mm2，I=245cm4，W=49cm3，Sx=28.2cm3，d=4.5mm。分配梁间距25cm，取纵向6米连续梁计算；梁高2.8米，钢筋砼重度rc=26KN/m3。则其均布荷载q1=2.8×26×0.25=18.2KN/m，施工人员及机械活载q2=1×0.25=0.25KN/m，振捣荷载q3=2×0.25=0.5KN/m，倾倒荷载q4=2×0.25=0.5KN/m，则三次分配梁计算荷载q=1.2q1+1.4(q2+q3+q4)=23.59KN/m。具体荷载布置如图14所示：图14三次分配梁荷载布置图（1）内力计算弯矩如图15，单位KNm：图15三次分配梁弯矩图剪力如图16，单位KN：图16三次分配梁剪力图（2）验算抗弯能力最大弯曲拉压应力：σmax=IMmaxmaxy=5.6×102×50/245=114.3MPa，安全系数K=205/114.3=1.8。（3）验算剪应力最大截面剪切应力：σmax=dIQxxmaxS=21.42×102×28.2/(245×4.5)=52.78MPa，小于中交一公局四公司重庆九龙坡至永川高速公路总承包部一分部津马大桥左幅第三联现浇箱梁模板支架检算书10fv=125Mpa。（4）验算挠度三次分配梁在边跨间正弯矩最大，利用力法位移相似关系，设在中跨范围内作用一单位荷载q=1N/m，则其单位荷载下的最大弯矩；M=ql2/8=281250000Nmm。单位荷载作用下的最大挠度：ω1=EIl384q54=130.6mm由11maxMM