寻甸至沾益高速公路(沟岩上立交改造)跨越式支架计算书、编制_审核_中交二公局第六工程有限公司寻沾高速公路沟岩上立交改造工程项目经理部目录一、工程概况1二、支架说明1三、计算模型选取3四、设计荷载3五、箱梁底模板、方木计算31、箱梁底模板的计算32、箱梁底方木计算5六、箱梁侧模、方木计算71、模板计算82、侧模板下方木计算9七、碗扣支架计算111、碗扣支架立杆抗压强度验算133、碗扣支架抗倾覆验算14八、I10工字钢抗弯、抗剪计算16九、贝雷片抗弯、抗剪计算20十、I56a工字钢抗弯、抗剪计算251、第一次混凝土浇筑I56a工字钢主横梁验算262、第二次混凝土浇筑对I56a工字钢横梁验算29十一、铬钼钢棒抗剪计算341、CrMo钢棒计算34一、工程概况GK0+795.4匝道桥上跨宣曲高速、B、F 匝道和沾麻线，下穿主线，平面位于 A-100 左偏缓和曲线、A-150右偏缓和曲线、R-240m 右偏圆曲线、A-120 右偏缓和曲线、A-100 左偏缓和曲线、R-160m 左偏圆曲线、A-100 左偏缓和曲线、A-130 右偏缓和曲线、R-320m 右偏圆曲线、A-130 右偏缓和曲线和直线上，纵面位于 i=0.8%、i=3.6%、i=2.9%的上坡和 i=3.8%的下坡路段上。全桥共13联：上部构造采用(30+40+30)m 预应力砼现浇箱梁+3-20+3-18+3-20+3（4-20）+4-19.7+2-20.5+2-20.5m 钢筋砼现浇箱梁+4-30+3-30m 预应力砼连续 T 梁,桥梁变宽；下部构造桥墩采用柱式墩配桩基础，桥台采用肋板台配桩基础。全桥长 969.34m。其中第一联（30+40+30）由于墩柱平均高度在14米内，采用满堂支架施工，第2-11联（3-20+3-18+3-20+3（4-20）+4-19.7+2-20.5+2-20.5m）由于墩柱平均高度大于14米，采用跨越式支架施工，第11-13联（4-30+3-30）为预应力砼连续 T 梁。二、支架说明现浇箱梁采用跨越式支架方式施工，跨越式支架采用120铬钼钢棒及钢牛腿作为支撑点，支撑点上铺设I56a工字钢作为主横梁，主横梁上方采用“321”型贝雷片作为主纵梁，主纵梁“双排单层”设置；贝雷片2片为一组，片与片相距45cm,使用花窗架将其相连，组与组之间相距45cm(净距)。贝雷片上铺设I10工字钢作为横桥向分配梁，I10工字钢分配梁按横向布置，间距60cm，工字钢分配梁上方安装底托、立杆、顶托，立杆横桥向、纵桥向按60x60进行布置，顶托上铺设横桥向10x10方木和顺桥向5x10方木，方木上铺1.5cm厚竹胶板作为底模、侧模。顺桥向立面图 横桥向断面图 三、计算模型选取选取GK0+795.4匝道桥第二联（3*20）梁高1.4m,跨径20m,桥宽10.5m的支架作为计算模型，相关计算如下：本计算书内容为：“现浇箱梁底模模板的计算、底模背肋和主梁的计算、碗扣立杆抗压强度及稳定性的计算、I10工字钢的抗弯、抗剪计算，贝雷片抗弯、抗剪、I56a工字钢抗弯、抗剪计算及铬钼钢棒抗剪计算”。四、设计荷载 根据本桥现浇箱梁的结构特点，在施工过程中将涉及到以下荷载形式： （1）q1 箱梁自重荷载，新浇混凝土密度取26kN/m3。 （2）q2 施工人员、施工材料和机具荷载，取2.5kPa; （3）q3 振捣混凝土产生的荷载，对底板取2.0kPa; （4）q4 倾倒混凝土产生的水平荷载，取2.0kP 选用材料 桥梁竹胶板和510cm方木（云南松木）；1010cm方木（云南松木）、；483.5mm的Q235碗扣钢管、I10工字钢、“321”贝雷片、I56a工字钢；钢牛腿、铬钼实心钢棒。五、箱梁底模板、方木计算1、箱梁底模板的计算图5.3-1标准横断面 （1）现浇箱梁高度1.4m，端横梁实心段产生的荷载最大（按最不利情况计算），则有： （2）箱梁底板模板采用1.5cm厚的桥梁竹胶板做模板，竹胶板容重取=6kN/m3，则模板的自重荷载为： （3）总均布荷载 计算时竹胶板取1米板宽，模板背肋间距布置为25cm，考虑到模板的连续性，在均布荷载下则有：经计算，1.5cm桥梁竹胶板的弯曲强度满足要求。经计算，1.5cm桥梁竹胶板的挠度满足要求。经计算，1.5cm桥梁竹胶板的抗剪强度满足要求。 2、箱梁底方木计算 （1）底模背肋的计算 箱梁底模背肋采用510(cm)松木材质间距25cm，容重取=6kN/m3，则510(cm)方木的自重荷载为 由上式计算得出总均布荷载 每根背肋承受的线性荷载为：由于底模主梁按60cm进行布置，按三等跨连续梁受力情况进行计算，则在均布荷载下则有如下计算模型：图5.1-1底模下顺桥向方木受力模型 跨中最大弯矩值为:经计算，模板背肋510(cm)方木的抗弯强度满足要求。 跨中最大挠度值为：经计算，模板背肋510(cm)方木的挠度满足要求。 支点最大剪应力值为：经计算，模板背肋510(cm)方木的抗剪强度满足要求。 （2）底模主梁的计算 箱梁底模主梁采用1010(cm)松木材质间距60cm，容重取=6kN/M3，则1010(cm)方木的自重为 现浇箱梁、梁底模板、模板背肋的面均布荷载总计： 每根方木承受的线荷载为:由于483.5立杆横桥向按60cm进行布置，1010(cm)方木按三等跨连续梁受力情况进行计算，在均布荷载下则有：q=22.026(Kn/m)图5.1-2底模下横桥向方木受力模型 跨中最大弯矩值为：经计算，1010(cm)方木的抗弯强度满足要求。 跨中最大挠度值为：经计算，1010方木(cm)的挠度满足要求。 支点最大剪应力值为：经计算，1010方木(cm)的抗剪强度满足要求。六、箱梁侧模、方木计算因现浇箱梁采取水平分层以每层30cm高度浇筑，在竖向上以V=1.2m/h浇筑速度控制，砼入模温度T=28控制，因此新浇混凝土对侧模的最大压力为：K为外加剂修正系数，取掺缓凝外加剂K=1.2当V/t=1.2/28=0.0430.035h=1.53+3.8V/t=1.69m又因为本桥梁高度为1.4米 1、模板计算 （1）箱梁侧模采用1.5cm厚的桥梁竹胶板做模板，竹胶板容重取=6kN/m3，则侧模板的自重为： （2）侧模总均布荷载计算时竹胶板取1米板宽，模板背肋按20cm布置，考虑到模板的连续性，在均布荷载下则有： 跨中最大弯矩值为：经计算，模板的抗弯强度满足要求。 跨中最大挠度值为：经计算，模板的挠度满足要求。 2、侧模板下方木计算 （1）侧模背肋计算（510方木） 根据前面计算，侧模总均布荷载 将现浇箱梁边应力、侧模板的面均布荷载转化为线均布荷载，每根侧模板下背肋承受的荷载为： 侧模背肋510cm方木以20cm间距布置，侧模板按三等跨连续梁受力情况进行方木计算，则有：图6.1-1侧模下顺桥向方木受力模型 跨中最大弯矩值为：经计算，510(cm)方木的抗弯强度满足要求。 跨中最大挠度值为：经计算，510(cm)方木的挠度满足要求。 支点最大剪应力值为：经计算，510(cm)方木的抗剪强度满足要求。 （2）侧模下主梁的计算 侧模下主梁采用1010(cm)松木材质间距60cm，容重取=6kN/M3，则1010(cm)方木的自重为总均布荷载为： 每根方木承受的线荷载为:对拉螺杆间距60cm，1010方木(cm)按两等跨连续梁受力进行计算，在均布荷载下则有：图6.1-2侧模10x10cm方木受力模型 跨中最大弯矩值为：经计算，1010(cm)方木的抗弯强度满足要求。 跨中最大挠度值为：经计算，1010(cm)方木的挠度满足要求。 支点最大剪应力值为：经计算，1010(cm)方木的抗剪强度满足要求。七、碗扣支架计算 碗扣式钢管脚手架与普通扣件式钢管脚手架一样，同属于杆式结构，以立杆承受竖向荷载作用为主，但由于碗扣式立杆和横杆间为轴心相接，且横杆的“”型插头被立杆的上、下碗扣紧固，对立杆受压后的侧向变形具有较强的约束能力，因而碗扣式钢管架稳定承载能力显著高于扣件架（一般都高出20%以上，甚至超过35%）。本工程现浇箱梁支架采用483.5mm碗扣式支架，计算时按483.0mm进行立杆内力计算。具体布置情况如下：立杆顺桥向间距设置为60cm；横桥向间距为60cm。横杆步距为120cm。图7.1-1顺桥向立杆，横杆布置图 图7.1-2横桥向立杆，横杆布置图 1、碗扣支架立杆抗压强度验算现浇箱梁每平方米混凝土自重：36.4（kN/m2）模板每平方米自重：60.015=0.09（kN/m2）510方木自重：60.10.054=0.12（kN/m2）1010方木自重：60.10.12=0.12（kN/m2）Wk=UzUsW0风压高度变化系数Uz=3.12。风荷载体型系数Us=1.3。基本风压W0=0.3kN/(云南省曲靖市沾益县50年一遇)。 （1）支架每平方米承受风荷载为： （2）作用在支架的总均布荷载为：（3）每根立杆承受的荷载为：根据建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范查得布距为1.2m的立杆单肢承受的允许荷载为：经计算，则碗扣支架立杆单肢的抗压强度满足要求。2、碗扣支架立杆稳定性验算由公式：则长细比=L/15.94=1200/15.94=75.28根据建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范查得轴心受压构件稳定系数=0.75及 钢材的强度和弹性模量（N/mm2）P235A钢材抗拉、抗压和抗弯强度设计值205弹性模量2.05x105 钢管截面特性外径F（mm）壁厚t(mm)截面积A(cm2)截面惯性矩I(cm4)截面模量W(cm3)回转半径I(cm)483.04.2410.7 84.4915.94 在风荷载作用下碗扣支架立杆最大弯矩值为： 碗扣支架立杆最大轴心压应力值为：经计算，碗扣支架立杆的稳定性满足要求。 3、碗扣支架抗倾覆验算 根据倾覆力矩与抗倾覆力矩之间的关系，应满足下式要求：将公式整理可得到： 将,得到 跨径长：20m,桥宽：10.5m。其碗扣支架长：L=18m、宽B=10.5、高