主桥边跨现浇箱梁盘扣支架计算书

1济青高速改扩建工程第六标段小清河边跨现浇箱梁盘扣支架设计计算书一、设计依据（1）设计图纸及相关详勘报告（2）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2015）（3）《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2016)（4）《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》(JGJ231-2010)（5）《钢结构设计规范》(50017-2014)（6）《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)（7）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）（8）《木结构设计规范》(GB50005-2003)（9）《建筑施工临时支撑结构技术规范》(JGJ300-2013)（10）《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）（11）《路桥施工计算手册》（周水兴、何兆益、邹毅松等著，2001）二、荷载分析支架承受的荷载主要有：箱梁自重、模板及附件重、施工活载、支架自重以及混凝土浇注时的冲击荷载和振动荷载。三、模板、支架受力验算1、荷载计算1.1、荷载工况（1）钢筋混凝土自重：26kN/m³（2）模板自重：2kN/㎡（3）施工人员及设备：1kN/㎡（4）倾倒混凝土荷载：1kN/㎡（5）振捣荷载：1kN/㎡1.2、荷载组合恒荷载分项系数取1.35，活荷载分项系数取1.4。22、盘扣支架布设方案2.1、盘扣支架布设方案（1）横桥向支架布置：横桥向支架：翼缘板下立杆间距为1.5m，边腹板下立杆间距为0.9m、0.6m，空箱下立杆间距为0.9m，中腹板下立杆间距0.6m。（2）顺桥向支架布置：顺桥向立杆间距均为0.9m。边跨支架横断面布置图边跨支架纵断面布置图3侧模加固示意图地基处理示意图2.2盘扣支架上纵横梁布设方案（1）竹胶板采用15mm厚优质竹胶板。（2）梁下次龙骨为140铝梁，横桥向布置，底板下中心间距为250mm。翼缘板下中心间距为500mm。（3）梁下纵向主分配梁选用185铝梁，翼缘板下为140铝梁，布置间距与支架横桥布置间距相同。（4）侧模竖肋采用100mm×100mm方木，顺桥向间距为300mm；水平背肋采用100mm×100mm方木，上下间距为1m。3、空箱位置竹胶板和纵、横梁验算压实后的原状土30cm厚建筑砖渣15cm厚C15砼5*20cm木板盘扣支架4跨中标准截面图腹板加厚段横断面图腹板最宽处为1.1m、梁高3.5m；空箱位置混凝土厚度为1.8m（0.8m+1m），翼缘板最厚0.9m。3.1、空箱处竹胶板计算（混凝土厚取1.8m）底模采用满铺15mm厚优质竹胶板，计算宽度取1m；应力及弹性模量取自《路桥施工计算手册》第三章表8-6。ƒm—抗弯强度设计值（N/mm2），ƒm=14.5N/mm2截面抗弯模量W=1/6×bh2=1/6×1000×152=37500mm³截面惯性矩I=1/12×bh3=1/12×1000×153=281250mm4弹性模量E=11000N/mm215mm厚竹胶板的最大荷载：a、钢筋及砼自重：26KN/m3×1.8m=46.8KN/㎡b、模板自重：2KN/㎡c、施工人员及设备荷载：1KN/㎡d、倾倒混凝土荷载：1KN/㎡e、振捣荷载：1KN/㎡荷载组合：恒荷载分项系数取1.35，活荷载分项系数取1.4。取1m宽的板为计算单元。5则q1=（a+b）×1=48.8kN/mq2=[1.35×（a+b）+1.4×（c+d+e）]×1=70.08kN/m考虑模板的连续性，按三跨连续梁计算，跨内最大弯矩为：Mmax=0.08×q2l2=0.08×70.08×2502=350400N·mm则：最大弯应力σmax=Mmax/W=350400/37500=9.3N/mm2＜ƒm=14.5N/mm2强度满足要求。跨度中点最大挠度：EIlq100677.041=0.677×48.8×250^4/(100×11000×281250)=0.42mm＜[ω]=L/400=250/400=0.625mm挠度满足要求。结论：15mm厚竹胶板验算满足要求。3.2、空箱下横向140铝梁验算取空箱下混凝土厚1.8m，次龙骨跨度取1.5m，间距取0.25m，按三跨连续梁计算。140铝梁截面抗弯模量W和截面惯性矩I取值如下：单根截面抵抗矩W=64000mm³；单根惯性矩I=4060000mm4；弹性模量E=70300N/mm²，抗弯强度fm=255N/mm²；受力简图荷载为：a、钢筋及砼自重：26KN/m3×1.8m=46.8KN/㎡b、模板自重：2KN/㎡c、施工人员及设备荷载：1KN/㎡d、倾倒混凝土荷载：1KN/㎡e、振捣荷载：1KN/㎡荷载组合：恒荷载分项系数取1.35，活荷载分项系数取1.4。6则q1=（a+b）×0.25=12.2kN/mq2=[1.35×（a+b）+1.4×（c+d+e）]×0.25=17.52kN/m则跨内最大弯矩为Mmax=0.08×q2l2=0.08×17.52×9002=1135296N·mm最大弯应力σmax=Mmax/W=1135296/64000=17.7N/mm2＜ƒm=255N/mm2强度满足要求。最大剪应力Aql2=17.52×0.9×1000/（2×1165）=6MPa＜[τ]=155MPa跨度中点最大挠度ωmax=0.677q114/100EI=0.677×12.2×9004/（100×70300×4060000）=0.19mm＜[ω]=900/400=2.25mm挠度满足要求。结论：横向140铝梁受力满足要求。3.3、空箱下纵梁（185铝梁）计算：185铝梁计算（空箱混凝土），按照简支梁分析。取空箱下混凝土厚1.8m，按照最厚位置荷载均布，主龙骨跨度0.9m，间距取0.9m。185铝梁截面抗弯模量W和截面惯性矩I取值如下：单根截面抵抗矩W=136000mm³；单根惯性矩I=12620000mm4；弹性模量E=70300N/mm²，抗弯强度fm=255N/mm²受力简图荷载为：a、钢筋及砼自重：26KN/m3×1.8m=46.8KN/㎡b、模板自重：2KN/㎡c、施工人员及设备荷载：1KN/㎡d、倾倒混凝土荷载：1KN/㎡7e、振捣荷载：1KN/㎡荷载组合：恒荷载分项系数取1.35，活荷载分项系数取1.4。则q1=（a+b）×0.9=43.92kN/mq2=[1.35×（a+b）+1.4×（c+d+e）]×0.9=63.072kN/m则跨内最大弯矩为Mmax=q2l2/8=1/8×63.072×9002=6386040N·mm最大弯应力σmax=Mmax/W=6386040/136000=47N/mm2＜ƒm=255N/mm2强度满足要求。最大剪应力Aql2=63.072×0.9×1000/（2×2216）=13MPa＜[τ]=155MPa跨度中点最大挠度ωmax=5q114/384EI=5×43.92×9004/（384×70300×12620000）=0.42mm＜[ω]=900/400=2.25mm挠度满足要求。结论：空箱下185铝梁受力满足要求。4、腹板位置竹胶板和纵、横梁验算4.1、腹板处竹胶板计算（混凝土厚3.5m）竹胶板下设置140铝梁，间距250mm，腹板下竹胶板跨度为250mm，腹板最厚处为1.1m，渐变为0.6m。15mm厚竹胶板的最大荷载：a、钢筋及砼自重：26KN/m3×3.5m=91KN/㎡b、模板自重：2KN/㎡c、施工人员及设备荷载：1KN/㎡d、倾倒混凝土荷载：1KN/㎡e、振捣荷载：1KN/㎡荷载组合：恒荷载分项系数取1.35，活荷载分项系数取1.4。取1m宽的板为计算单元。则q1=（a+b）×1=93kN/mq2=[1.35×（a+b）+1.4×（c+d+e）]×1=129.75kN/m15mm厚竹胶板按三跨连续梁计算，支撑跨度距取l=200mm。8Mmax=0.08×q2l2=0.08×129.75×2002=415200N·mm最大弯应力σmax=Mmax/W=415200/37500=11.072N/mm2＜ƒm=14.5N/mm2强度满足要求。跨度中点最大挠度ωmax=0.677q1l4/100EI=0.677×93×2004/（100×11000×281250）=0.33mm＜[ω]=L/400=200/400=0.5mm挠度满足要求。结论：腹板处15mm厚竹胶板验算满足要求。4.2、腹板下横向分配梁（140铝梁）计算：取腹板下混凝土厚3.5m，横向分配梁跨度取0.6m，间距取0.25m，按简支梁计算，140铝梁截面抗弯模量W和截面惯性矩I取值如下：单根截面抵抗矩W=64000mm³；单根惯性矩I=4060000mm4；弹性模量E=70300N/mm²，抗弯强度fm=255N/mm²；荷载为：a、钢筋及砼自重：26KN/m3×3.5m=91KN/㎡b、模板自重：2KN/㎡c、施工人员及设备荷载：1KN/㎡d、倾倒混凝土荷载：1KN/㎡e、振捣荷载：1KN/㎡荷载组合：恒荷载分项系数取1.35，活荷载分项系数取1.4。则q1=（a+b）×0.25=23.25kN/mq2=[1.35×（a+b）+1.4×（c+d+e）]×0.25=32.44kN/m则跨内最大弯矩为Mmax=0.08×q2l2=0.08×32.44×6002=934272N·mm最大弯应力σmax=Mmax/W=934272/64000=14.6N/mm2＜ƒm=255N/mm2强度满足要求。9最大剪应力Aql2=32.44×0.6×1000/（2×1156）=8.4MPa＜[τ]=155MPa跨度中点最大挠度ωmax=0.677q114/100EI=0.677×23.25×6004/（100×70300×4060000）=0.07mm＜[ω]=600/400=1.5mm挠度满足要求。结论：腹板横向140铝梁受力满足要求。4.3185铝梁计算（腹板混凝土）腹板位置纵梁跨度0.9m，间距0.6m，中腹板加厚段宽度为1.1m，边腹板加厚段宽度为0.85m，两处腹板下立杆间距布置相同，此处对中腹板立杆进行受力分析，均布荷载：4929040mm²×26KN/m³/2100mm=61KN/㎡185铝梁截面抗弯模量W和截面惯性矩I取值如下：单根截面抵抗矩W=136000mm³；单根惯性矩I=12620000mm4；弹性模量E=70300N/mm²，抗弯强度fm=255N/mm²荷载为：a、钢筋及砼自重：61KN/㎡b、模板自重：2KN/㎡c、施工人员及设备荷载：1KN/㎡d、倾倒混凝土荷载：1KN/㎡e、振捣荷载：1KN/㎡荷载组合：恒荷载分项系数取1.35，活荷载分项系数取1.4。q1=（a+b）×0.6=（61+2）×0.6=37.8kN/mq2=[1.35×（a+b）+1.4×（c+d+e）]×1.5=53.55kN/m10则跨内最大弯矩为Mmax=q2l2/8=1/8×53.55×9002=5421937.5N·mm最大弯应力σmax=Mmax/W=5421937.5/136000=40N/mm2＜ƒm=255N/mm2强度满足要求。最大剪应力Aql2=53.55×0.9×1000/（2×2216）=10.9MPa＜[τ]=155MPa跨度中点最大挠度ωmax=5q114/384EI=5×37.8×9004/（384×70300×12620000）=0.36mm＜[ω]=900/400=2.25mm挠度满足要求。结论：腹板下185铝梁受力满足要求。5、横梁位置竹胶板和纵横梁计算（1）横梁位置竹胶板和横向140铝梁计算同腹板位置。（2）纵向185铝梁按照简支梁计算：横梁最不利位置，计算跨度为0.9m，间距取0.6m，混凝土厚度取3.5m，按单跨简支梁计算；荷载为：a、钢筋及砼自重：26KN/m3×3.5=91KN/㎡b、模板自重：1KN/㎡c、施工人员及设备荷载：1KN/㎡d、倾倒混凝土荷载：1KN/㎡e、振捣荷载：1KN/㎡荷载组合：恒荷载分项系数取1.35，活荷载分项系数取1.4。q1=（a+b）×0.9=83.8kN/mq2=[1.