余官营互通E匝道桥现浇箱梁上跨平临支架计算书一、 工程概况及支架简介余官营立交互通E匝道桥上部现浇箱梁在第27#孔、28#孔上跨平临高速公路，其中第27#墩座落在平临中央分隔带内，第26#、28#墩分别位于平临路基两侧边坡外，整条设计线形与原平临路线斜交，交角小于30度。根据设计图纸要求，在不中断平临交通及不破坏平临原有路基主体结构前提下，经计算确定如下支架结构：1、按照高速公路的行车要求，在平临高速上下行车道各预留两个门洞，门洞净宽5m，净高大于6.5m，施工时设立醒目标志，对过往车辆进行导流限速通行。门洞支墩基础采用C25砼条形基础，基础宽150cm，高40cm，长1250cm。支墩采用碗扣式钢管搭设，钢管型号为48mm*3.5mm，每个支墩顺桥向设5排立杆，间距30cm，顺平临向设14排立杆，间距90cm，步距120cm。立杆上下用托架调整。立杆顶面横桥方向铺上10#工字钢作枕梁，每个支墩5根，长1170cm。纵梁采用24根28b工字钢铺设，间距50cm。单个门洞纵梁长度为725/cos30=837cm，净宽（即计算长度）为530/cos30=612cm。纵梁上铺10cm*5cm方木、12mm竹胶板作底摸，方木间距30cm，竹胶板尺寸为2440mm*1220mm。2、支架上跨平临路基边坡段采用贝雷梁支撑，贝雷梁结构形式为单层双排，排距65cm。平临路基高6m，边坡坡比1:1.5，由于28#墩位于边坡坡脚边，故贝雷梁直接架到28#墩，计算长度1084/cos30=1251cm，单排梁采用5片贝雷片拼装。每孔共设3排，间距500cm。第27孔根据现场实际跨度参照28孔架设。贝雷梁上横排25a工字钢作为支架立杆的支撑，工字钢间距同立杆间距，即在箱梁端部为90cm，在箱梁跨中处为120cm。贝雷梁支墩亦采用贝雷片拼装，高600cm，支墩基础为C25砼，长230cm，宽145cm，高40cm，基础上预埋接口与贝雷片插销联结。贝雷梁架设时要水平，可根据现场实际，调整支墩基础的埋置深度及贝雷梁端部支点处枕梁的高度。详细支架结构见后附。二、 门洞支架计算（一） 荷载计算如荷载分析图，单个门洞砼自重：266*0.75+(266+119)/2*2+119*5.2=1203KN摸板荷载:62m2*1.5Kn/m2=93KN施工荷载：62m2*2.5Kn/m2=155KN砼振捣荷载：62m2*2Kn/m2=124KN支架荷载(包括工字钢、碗扣件)：100KN 荷载总重：1203+93+155+124+100=1675KN（二）纵梁计算按简支梁，计算模式如下: q L=6.12m单根梁均布荷载q=1675/（24*6.12）=11.4KN/m28b工字钢: =170MPa E=2.1*105 MPa I=7481cm4 W=534.4cm3Mmax=qL2/8=11.4*6.122/8=53.4KN.mmax= Mmax/W=53.4/534.4=100MPa 强度满足要求fmax=5qL4/384EI=5*11.4*6.124/(384*2.1*105*7481) =1.3cmf=612/400=1.5cm 挠度满足要求（三）枕梁计算枕梁在27#墩处受力最大，按简支梁，计算模式如下: q L=0.9m单根梁均布荷载q=1675/（5*13*0.9）=28.6KN/m10工字钢: =170MPa E=2.1*105 MPa I=245cm4 W=49cm3Mmax=qL2/8=28.6*0.92/8=2.9KN.mmax= Mmax/W=2.9/49=59MPa 强度满足要求fmax=5qL4/384EI=5*28.6*0.94/(384*2.1*105*245) =0.5mmf=900/400=2mm 挠度满足要求（四）支墩碗扣件计算支墩碗扣架在27#墩处受力最大单根立杆受力:1675/(14*5)=24KN30KN 强度满足要求碗扣式支架为组装构件，对单根碗扣来讲若其在承载允许范围内就不会失稳，为此以单根杆件轴心受压来验算 公式:NN=A=140MPa 碗扣件外径48mm，壁厚3.5mm截面积A=3.1416*(242-20.52)=489mm2回旋半径r=(482+412)1/2/4=1.58cm立杆长细比=120/1.58=76=150 根据钢结构计算手册，b类钢管，3号钢，轴心受压构件查表得=76， =0.691N=0.691*489*140=47.3Kn24KN 支架整体稳定（五）方木计算横桥向方木材料为A-1A-3，其容许应力w=12MPa，弹性模量E=9*103 MPa，方木跨径为（50-12.4）=37.6cm，方木断面尺寸为10cm*5cm，截面特性如下：W=bh2/6=5*102/6=83cm3 I=bh3/12=5*103/12=417cm4 q L=37.6cm见荷载分析图，q=46*0.3=13.8Kn/mMmax=13.8*0.3762/8=0.24Kn.m=0.24/83=2.9MPa=12MPa 强度满足要求f=5*13.8*0.3764/(384*9*103*417)=0.1mmf=376/400=0.9mm 挠度满足要求（六）地基受力计算支墩基础直接座落在平临路基二灰稳定层上，承载力250KPa=N/A=1675/（12.5*1.5）=89KPa250KPa 承载力满足要求三、 贝雷梁计算(一)荷载计算1、如荷载分析图，贝雷梁上方箱梁砼自重：266*0.75+(266+119)/2*2+119*9.75=1745KN2、摸板荷载:106m2*1.5Kn/m2=159KN3、施工荷载：106m2*2.5Kn/m2=265KN4、砼振捣荷载：106m2*2Kn/m2=212KN5、支架荷载(包括工字钢、碗扣件)：150KN 6、贝雷梁:30片*2.7KN/片=81KN2、3、4、5合计：786KN荷载总重：1745+159+265+212+150+81=2612KN（二）横梁计算横梁25a工字钢间距同立杆， 共设12排，在箱梁端部截面，单根梁受力266*0.9+786/12=305KN，在箱梁跨中截面，单根梁受力119*1.2+786/12=208KN，故取端部截面按二跨连续梁计算，模式如下: q L=2*5=10m单根梁均布荷载q=305/10=30.5KN/m25a工字钢: =170MPa E=2.1*105 MPa I=5017cm4 W=401.4cm3Mmax=0.07qL2=0.07*30.5*52=53.3KN.mmax= Mmax/W=53.3/401.4=133MPa 强度满足要求fmax=0.521qL4/100EI=0.521*30.5*54/(100*2.1*105*5017) =0.9cmf=500/400=1.3cm 挠度满足要求（三）纵梁计算贝雷梁共设3排，单排受力2612/3=871KN，按简支梁计算，模式如下: q L=12.51m单根梁均布荷载q=871/12.5=69.7KN/m贝雷梁单层双排: =210MPa M=3375KN.m Q=490.5KN E=2.1*105 MPa I=1154868.8cm4 W=15398.3cm3Mmax=0.125qL2=0.125*69.7*12.512=1363.5KN.mM 弯距满足要求 Qmax=871/2=435.5KNQ 支点剪力满足要求max= Mmax/W=1363.5/15398.3=88.5MPa 强度满足要求fmax=5qL4/384EI=5*69.7*12.514/(384*2.1*105*1154868.8) =0.9cmf=1251/400=3.1cm 挠度满足要求（四）地基受力计算支墩基础处在农田中，施工前先清除原地表耕植土30cm，再用挖机挖松50cm，分三层用强夯夯实，压实度大于85%。=N/A=435.5/（1.45*2.3）=131KPa故经处理后的基础地基承载力必须达到150KPa以上