箱涵支架计算

滨河路高架箱涵支架结构计算一、荷载参数(1)箱梁C50钢筋砼的自重取值为26KN/m³；(2)施工人员、机具及材料堆放荷载：2.5KN/㎡；(3)振捣对水平模板产生的荷载：2.0KN/㎡；(4)模板荷载：2.0KN/㎡；支架自重0.5KN/㎡；（5）重庆地区风荷载取值为：Wo--基本风压(kN/㎡)，Wo=0.400kN/㎡；Uz--风荷载高度变化系数，Uz=1.42；Us--风荷载体型系数：Us=0.3；Wk=0.7×0.40×1.13×0.62=0.196kN/㎡；（6）Q235钢轴向应力为140MPa，弯曲应力145MPa，剪应力85MPa，承压应力为210MPa。二支架受力计算箱涵为方形内径尺寸为宽2.5米，高2.0米，壁厚均为0.3米，四角倒角为250×250，箱涵底宽3.1米。1、支架搭设方案：支架高度6.5~3.5米，支架横向立杆间距为600，两侧300厚的立墙处加密至300，纵向立杆900，柱顶盖梁处纵向立杆加密至300，步距1200。支架搭设方案详见附图2、支架受力计算箱涵分底板和两侧墙及顶板二次浇筑，为保守起见本方案按一次性浇筑进行计算。箱涵断面混凝土为3.1×0.6+2×0.6+0.25×0.25=3.1225方。箱涵底宽3.1米，平均每平米混凝土为3.1225/3.1=1.007立方300mm侧墙每米混凝土为0.3×2.6×1=0.78立方。模板荷载：2.0KN/㎡现浇箱梁支架专项施工方案2施工人员、机具及材料堆放荷载：2.5KN/㎡；振捣对水平模板产生的荷载：2.0KN/㎡；箱涵每平米标准荷载26×1.007+2+2.5+2=32.682KN箱涵每平米设计荷载1.2×（26.182+2）+1.4×（2+2.5）=40.12KN侧墙每米标准荷载26×0.78+2+2.5+2=26.78KN侧墙宽300mm处每米设计荷载1.2×（20.28+2）+1.4×（2+2.5）=33.036KN2.1底模（15mm厚）竹胶板受力验算：以每m宽为计算单位，按支点断面计算则：q=32.68KN/㎡截面惯性矩：I=bh3/12=1000×153/12=28.12×104mm4截面抵抗矩：W=bh2/6=1000×152/6=37.5×103mm3弹性模量E=7600N/mm²容许弯曲应力fm=13N/mm²容许剪应力fv=1.2N/mm²选取桥梁梁端下方面板计算：面板下支点最大距离L=200mm最大弯矩M=1/8×ql²=1/8×40.12×200²=200.6×10³N/mm弯曲强度：σ=M/W=5.35N/mm²〈13N/mm²满足要求剪力：V=UL/2=40.12×200/2=4012Nfv=3V/2A=1.5×4012N/(1000×15)mm²=0.401N/mm²≦1.2N/mm²挠度验算：V=5ql4/384EI=（5×40.12×2004）/384×7.6×10³×28.12×104=0.39mm〈[f]=200/400=0.5mm满足要求,故1.5cm的竹胶板满足要求2.2底模下纵向分配梁方木（10×10cm）验算：截面模量Wx=bh2/6=100×1002/6=166666mm3惯性矩Ix=bh3/12=100×1003/12=8333333mm4弹性模量E=9000N/mm²容许弯曲应力fm=13N/mm²容许剪应力fv=1.2N/mm²竹胶板底方木横桥向排列间距L=200mm纵向方木支点最大距离为L=900mm现浇箱梁支架专项施工方案3横向方木支点最大距离为L=600mm（1）根据箱涵中间平均荷载计算可知：Q=40.12/4=10.03KN/m（每平米内按4根方木排列计算，则每根受力为Q）；最大弯矩：M＝1/8×Ql2＝1/8×10.03×9002＝101.55×104N/mm弯曲强度验算：σ＝M/W＝101.55×104/166666＝6.09MPa[σ]＝13Mpa满足要求V=UL/2=9.79×900/2=4513.5Nfv=3V/2A=1.5×4513.5N/(100×100)=0.54N/mm2≦1.2N/mm2满足要求挠度验算：V=5ql4/384EI=（5×10.03×9004）/（384×9000×8333333）=1.14mm〈[f]=600/400=1.5mm满足要求故纵向采用10cm×10cmm方木满足箱涵普通段要求。（2）根据300mm宽侧墙底部荷载计算可知：Q=33.03/3=11.01KN/m（侧墙内按3根方木排列计算，则每根受力为Q）；最大弯矩：M＝1/8×Ql2＝1/8×11.01×9002＝111.47×104N/mm弯曲强度验算：σ＝M/W＝111.47×104/166666＝6.688MPa[σ]＝13Mpa满足要求V=UL/2=11.01×900/2=4954.5Nfv=3V/2A=1.5×4954.5N/(100×100)=0.74N/mm2≦1.2N/mm2满足要求挠度验算：V=5ql4/384EI=（5×11.04×9004）/（384×9000×8333333）=1.25mm〈[f]=600/400=1.5mm满足要求故纵向采用10cm×10cmm方木满足箱涵侧立墙底梁要求。2.3支架顶端横向分配梁方木（10×10cm）验算截面模量Wx=bh2/6=100×1002/6=166666mm3惯性矩Ix=bh3/12=100×1003/12=8333333mm4弹性模量E=9000N/mm²容许弯曲应力fm=13N/mm²容许剪应力fv=1.2N/mm²横向方木支点最大距离为：侧墙下L=300mm，箱涵中部下L=600mm。现浇箱梁支架专项施工方案4（1）箱室底板处横向分配梁验算根据面板荷载计算可知：Q=40.12*0.9*0.6=21.67KN/m最大弯矩：M＝1/8×Ql2＝1/8×21.67×600²＝97.5×104N/mm弯曲强度验算：σ＝M/W＝97.5×104/166666＝5.85MPa[σ]＝13Mpa满足要求V=UL/2=21.67×600/2=6501Nfv=3V/2A=1.5×6501N/(100×100)mm²=0.975N/mm²≦1.2N/mm²满足要求挠度验算：V=5ql4/384EI=0.487mm〈[f]=600/400=1.5mm满足要求故横向方木采用10cm×10cmm在底板处满足要求。（2）侧墙宽300mm处横向分配梁验算根据面板荷载计算可知：Q=33.04×0.9=29.74KN/m最大弯矩：M＝1/8×Ql2＝1/8×29.74×300²＝33.45×104N/mm弯曲强度验算：σ＝M/W＝33.45×104/166666＝2.01MPa[σ]＝13Mpa满足要求V=UL/2=29.74×300/2=4461Nfv=3V/2A=1.5×4461N/(100×100)mm²=0.67N/mm²≦1.2N/mm²满足要求挠度验算：V=5ql4/384EI=0.041mm〈[f]=600/400=1.5mm满足要求故横向方木采用10cm×10cmm在底板处满足要求。2.4支架稳定验算（注：钢管壁厚按照2.8mm进行计算。）立杆钢管类型(mm)Ф48×2.8回转半径i(mm)15.9截面面积A(mm²)398抗压强度设计值f(N/mm²)140因架体剪刀撑符合《规范》JGJ166-2008设置要求，根据《规范》JGJ166-2008：l0＝h+2a＝1200+2×250＝1700mmλ＝l0/i=1700/15.9=107≤230满足要求！查表得φ＝0.53箱涵中间单根立杆受力q=40.12×0.6×0.9=21.66KNσ＝N1/(φA)＝21.66×103/(0.53×398)=102.71N/mm≤f=140N/mm2侧墙宽300mm处单根立杆受力q=33.04×0.9/2=14.868KN现浇箱梁支架专项施工方案5σ＝N1/(φA)＝14.868×103/(0.53×398)=70.48N/mm≤f=140N/mm23、地基承载力验算基坑回填处上铺15cm厚混凝土硬化层，按45°刚性角计算，混凝土基底与回填土顶层的持力尺寸为550mm×550mm，持力面积=0.552=0.303m2，由前计算得支架立杆单根最大受力为21.66kN，该处地基承载力=21.66/0.303=71.5kPa(按规范要求回填后的地基,经实测承载力大于300kPa，满足要求)。