跨嘉松公路门式支架计算书 第一章 工程简介 跨嘉松公路结构形式为 40+72+40m现浇连续梁，墩高 7m；墩身为矩形实心 3.89m，承台为双层承台，下层承台尺寸为 18.210.44m，上层承台尺寸为 125.82m。箱梁形式采用单箱单室变高梁体，0#块处梁截面高 6.2m，箱梁顶板宽度 13.4m，翼缘板悬挑处 3.35m，腹板厚 0.9m，顶板厚 0.5m，翼缘板边缘厚 0.2m，根部厚 0.65m，箱梁底板宽 6.7m，底板厚1m；跨中处梁截面高 3.6m，箱梁顶板宽度 13.4m，翼缘板悬挑处 3.35m，腹板厚 0.48m，顶板厚 0.4m，翼缘板边缘厚 0.2m，根部厚 0.65m，箱梁底板宽 6.7m，底板厚 0.4m。其它细部尺寸如下图所示： 箱梁 0#块处横截面 箱梁跨中横截面 第二章 支架搭设方案 一、小横梁及分配梁的布置 小横梁采用 10x10cm方木支撑模板， 间距在腹板部位采用20cm横桥向布置， 其他部位采用 30cm横桥向均匀布置。 分配梁采用 I12.6，考虑结构受力情况，门式支架标准间距合理布置，在翼缘板部位横桥向间距为 0.6m，底板部位横桥向间距为 0.45m，腹板部位横桥向间距为 0.3m。分配梁纵桥向搭设在门式支架顶托上，分配梁横桥向间距布置和门式支架一样。 二、门式支架的布设 门式支架采用 TR100A型，其宽度为 1m，高 1.9m，支架顶、底均有可调节的顶托和底托。 1 、纵桥向在腹板部位门架与门架间距采用 0.5m，在每榀门架之间要增加一根立杆，即在腹板部位纵桥向每根立杆的间距为 0.5米。在腹板部位每榀门架横桥向布置的间距为 0.3米。在腹板靠近墩顶部位由于最大立杆的计算值为 33KN,已经接近杆件的允许承载能力，所以在紧靠墩顶 2 米范围内，腹板部位立杆需要加密。 加密方法为在每榀门架内增加 2 根立杆，横桥向不变。 2 、纵桥向在底板部位门架与门架间距采用 1.0 m，在每榀门架之间不用增加立杆，在底板部位每榀门架横桥向布置的间距为 0.3米。 3 、纵桥向在翼缘板部位门架与门架间距采用 1.0 m，在每榀门架之间不用增加立杆，在底板部位每榀门架横桥向布置的间距为 0.6米。 4 、在每榀门架高度范围内增加两道纵、横钢管，以保证支架的稳定性。并在横桥方向每1 米增加剪刀撑、纵桥向每 2 米增加剪刀撑。 三、地基处理 门式支架托底立在宽 2.0m、长 1.5m、厚 0.2m的钢筋混凝土板上，其下铺设 20cm道砟，分层压实；最下层垫 1.5m厚 3 ：7 的灰土垫层，压实密度控制在 97%，干密度应达到 14.515.5kN/m3。 垫层下面的土层分布情况为： 第一层为粉质粘土， 厚 2m， 第二层为粉土， 厚 3.2m，第三层为淤泥质粉质粘土，厚 17.6m。 第三章 小横梁设计计算 一、主要技术参数 1 、钢筋混凝土容重3/26mkNr ； 2 、钢弹性模量 MPaEs5101 . 2； 3 、材料容许应力：Q235钢 MPaMPaMPaw85 ,145 ,140，容许钢材应力提高系数：1.3；木材MPaMPa3 . 1 ,8。 4 、最大内力值均取为绝对值； 5 、模板重考虑侧模带支架取为2.5KPa； 6 、施工机具及人群荷载重取为2.5KPa； 7 、倾倒、振捣混凝土荷载取为4KPa； 8 、支架布置时取最不利截面（ 0#块处）进行计算。 二、材料、截面特性 材料为 10x10cm的方木，经计算得截面特性如下： mimSmWmImmamAxxx0289. 0,1081,1061,10121,100,01. 03333442 三、设计计算 方木间距在腹板处采用 20cm布置，在底板和翼缘板处采用 30cm布置，活载分项系数为1.4，恒载分项系数为 1.2。 计算作用在方木上的荷载时，假设方木间距范围内的结构荷载均布在方木上。箱梁计算截面如下： 箱梁 0#块处截面分块图 1 、翼缘板 （1 ）荷载计算 混凝土荷载 mkNq/32. 33 . 02685. 201. 12 . 11 模板荷载 mkNq/9 . 03 . 05 . 22 . 12 施工机具及人群荷载mkNq/05. 13 . 05 . 24 . 13 倾倒及振捣混凝土时的荷载mkNq/68. 13 . 044 . 14 则作用在方木上的均布荷载为： mkNqqqqq/95. 64321 （2 ）内力分析 计算简图： mkNqlM313. 06 . 095. 6818122max kNqlQ085. 26 . 095. 62121max MPaMPaWMx8878. 161313. 0maxmax MPaMPaISQxx3 . 1313. 01 . 01211081085. 22maxmax mmLmmEIql5 . 1400600400156. 01012193846 . 095. 653845244max 经计算各项指标均满足要求，且安全系数均较大。 2 、底板 （1 ）荷载计算 混凝土荷载 mkNq/84.143 . 0269 . 477. 72 . 11 模板荷载 mkNq/9 . 03 . 05 . 22 . 12 施工机具及人群荷载mkNq/05. 13 . 05 . 24 . 13 倾倒及振捣混凝土时的荷载mkNq/68. 13 . 044 . 14 则作用在方木上的均布荷载为： mkNqqqqq/47.184321 （2 ）内力分析 计算简图： mkNqlM468. 045. 047.18818122max kNqlQ16. 445. 047.182121max MPaMPaWMx881. 261468. 0maxmax MPaMPaISQxx3 . 1624. 01 . 0121108116. 42maxmax mmLmmEIql125. 1400450400131. 010121938445. 047.1853845244max 经计算各项指标均满足要求，且安全系数均较大。 3 、腹板 （1 ）荷载计算 混凝土荷载 mkNq/7 .382 . 0262 . 62 . 11 模板荷载 mkNq/6 . 02 . 05 . 22 . 12 施工机具及人群荷载mkNq/7 . 02 . 05 . 24 . 13 倾倒及振捣混凝土时的荷载mkNq/12. 12 . 044 . 14 则作用在方木上的均布荷载为： mkNqqqqq/12.414321 （2 ）内力分析 计算简图： mkNqlM463. 03 . 012.41818122max kNqlQ168. 63 . 012.412121max MPaMPaWMx878. 261463. 0maxmax MPaMPaISQxx3 . 1925. 01 . 01211081168. 62maxmax mmLmmEIql75. 040030040006. 01012193843 . 012.4153845244max 经计算各项指标均满足要求，且安全系数均较大。 第四章 分配梁设计计算 一、材料、截面特性 材料选用 I12.6，经查表得截面特性如下： cmSIcmScmWcmImmcmAxxxxx8 .10/,2 .44,77,488,5,1 .183342 二、荷载计算 计算出箱梁各截面的内力情况，分配梁纵向布置，腹板下间距30cm，底板下间距 45cm，翼缘板下间距 60cm，活载分项系数为 1.4，恒载分项系数为 1.2。荷载计算分块图如下： 1 、腹板下荷载 混凝土荷载 mkNq/03.583 . 0262 . 62 . 11 模板荷载 mkNq/9 . 03 . 05 . 22 . 12 施工机具及人群荷载mkNq/05. 13 . 05 . 24 . 13 倾倒及振捣混凝土时的荷载mkNq/68. 13 . 044 . 14 则作用在分配梁上的均布荷载为： mkNqqqqq/66.614321 2 、底板下荷载 混凝土荷载 mkNq/26.2245. 0269 . 477. 72 . 11 模板荷载 mkNq/35. 145. 05 . 22 . 12 施工机具及人群荷载mkNq/575. 145. 05 . 24 . 13 倾倒及振捣混凝土时的荷载mkNq/52. 245. 044 . 14 则作用在分配梁上的均布荷载为： mkNqqqqq/705.274321 3 、翼缘板下荷载 混凝土荷载 mkNq/6 . 66 . 02685. 201. 12 . 11 模板荷载 mkNq/8 . 16 . 05 . 22 . 12 施工机具及人群荷载mkNq/1 . 26 . 05 . 24 . 13 倾倒及振捣混凝土时的荷载mkNq/36. 36 . 044 . 14 则作用在分配梁上的均布荷载为： mkNqqqqq/86.134321 三、内力分析 1 、腹板下分配梁 计算简图： mkNqlM93. 15 . 066.61818122max kNqlQ415.155 . 066.612121max MPaMPaWMx188 3 . 106.25771093. 13maxmax MPaMPaISQxx5 .110 3 . 155.2858 .1010415.152maxmax mmLmmEIql125. 140050040005. 04881 . 23845 . 066.615384544max 经计算各项指标均满足要求，且安全系数均较大。 2 、底板下分配梁 计算简图： mkNqlM464. 3171.27818122max kNqlQ855.13171.272121max MPaMPaWMx188 3 . 1457710464. 33maxmax MPaMPaISQxx5 .110 3 . 166.2558 .1010855.132maxmax mmLmmEIql5 . 24001000400352. 04881 . 2384171.275384544max 经计算各项指标均满足要求，且安全系数均较大。 第五章 门架设计计算 一、容许承载力 1 、门架容许承载力 门式支架采用 TR100A型，其宽度为 1m，高 1.9m，门架立杆钢管为mm5 . 348 其参数为：mmhmmImmA1900,10187.12,3 .489044021 加强杆为mm5 . 28 .26，其参数为mmhmmI1536,1042. 11441 由公式： 式中 门架立杆的稳定系数； 调整系数，按下表采用： 调整系数 i 门架立杆换算截面回转半径； I 门架立杆换算截面惯性矩； h0门架高度； I0、A1分别为门架立杆的毛截面惯性矩与毛截面积； h1、I1分别为门架加强杆的高度及毛截面惯性矩； A 一榀门架立杆的毛截面积，A=2A1； 门架钢材的强度设计值，对 Q235钢采用 205N/mm2。 44441033.13101900153642. 110187.12mmI，经查表 k 值取 1.13； 13051.16190013. 1,51.163 .4891033.1304ikhmmi 由值查表可得压杆稳定系数387. 0 代入上式得： kNNd64.772053 .4892387. 0 2、调节杆容许承载力 根据标准调节杆规定，当调节杆伸出长度为 0.9m 时，其容许承载力kNNg5 .37。 二、一榀门架荷载 （1）自重 经查资料标准门架TR100A型，每跨距（按 1m 计）每步高内的构配件及重量为： 门架： 0.224kN； 交叉支撑： 0.04x2=0.08kN； 水平架： 0.165kN； 脚手板： 0.184kN； 连接棒： 0.006x2=0.012kN； 锁臂：0.0085x2=0.017kN 共计 0.682kN，则每米门架重mkNNg/359. 09 . 1682. 0 （2）加固杆及附件重 钢管均采用mm5 . 348，其重量为 0.038kN/m 每榀门架重：0.038（1+1+1.9）1.5=0.222kN 扣件重：0.01455=0.0725kN/m 合计 0.295kN，则每米门架上附件重mkNNf/155. 09 . 1295. 0 （3）一榀门架承受的外荷载 由前面计算可知：翼缘板下的荷载mkNN/86.131 底板下的荷载mkNN/705.272 腹板下的荷载kNN66.613 （4）门架承受的总荷载 翼缘板下kNN09. 90 . 186.137)155. 0359. 0(2 . 1 底板下kNN34.492851.1810)155. 0359. 0(2 . 1 腹板下kNN98.65176.3110)155. 0359. 0(2 . 1 （5）结果分析 kNNkNNkNNkNNgd5 .3733264.7798.65maxmax调节杆一榀门架 故满足要求。 第六章 地基基础设计计算 一、底托应力 则 MPaMPaA884. 014. 014. 00165. 0Nmax砼 垫木强度满足要求。 二、地基处理 地基处理采用20cm厚 C20混凝土垫层，其下铺设 20cm道砟，分层压实；最下层垫 1.5m厚 3 ：7的灰土垫层，压实密度控制在 97%，干密度应达到 14.515.5kN/m3。垫层下面的土层分布情况为：第一层为粉质粘土，状态软塑，基本承载力 120kPa，层厚 1.92m，第二层为粉土，状态中密、潮湿、饱和，基本承载力 100kPa，层厚 3.5m，第三层为淤泥质粉质粘土，状态流塑，基本承载力 80kPa，层厚 21.3m。 1 、地基承载力验算 各垫层的重量： C20混凝土垫层产生的压应力kPahnt52 . 025 20cm道砟产生的压应力kPad4 . 22 . 012 1.5m厚灰土层产生的压应力kPaht5 .225 . 115 作用在地基上的外荷载按均布轴向考虑，其大小为： 混凝土重kN3 .5602661.2216.44 门式支架重kN14.115327155. 0359. 0 人群、机具、模板、混凝土振捣等产生的力kN05.13945.15145 . 25 . 2 考虑 1.1的安全系数，则总荷载为：kN8961 . 105.13914.1153 .560 混凝土及道砟垫层扩散角 35，灰土垫层扩散角 28。 计算垫层底面处的地基压应力： kPatgtgp53.54285 . 1354 . 022 . 045.15/8965 .224 . 25 地基土的容许承载应力kPa1000 kPakPap10039.50，地基强度满足要求。 2 、地基沉降验算 在地基沉降计算时，按上面的垫层都符合规定计，在此不考虑垫层自身的沉降。 （1 ）作用于各土层顶面的附加压应力 计算土层图示 kPatgtg1 .23289 . 122 . 0289 . 1245.158961 kPatgtg26. 9353 . 322 . 0353 . 3245.158962 kPatgtg84. 5358 . 422 . 0358 . 4245.158963 kPatgtg09. 4353 . 622 . 0353 . 6245.158964 kPatgtg05. 3358 . 722 . 0358 . 7245.158965 kPatgtg38. 2353 . 922 . 0353 . 9245.158966 kPatgtg91. 1358 .1022 . 0358 .10245.158967 （2 ）各土层平均应力 kPa18.162211 kPa55. 72322 kPa96. 42433 kPa57. 32544 kPa72. 22655 kPa14. 22766 （3 ）各层土沉降 iiiiiheaS1 mmS755. 54 . 1968. 0118.165 . 01 mmS87. 25 . 1968. 0155. 75 . 02 mmS89. 15 . 1968. 0196. 45 . 03 mmS428. 15 . 1022. 1157. 354. 04 mmS088. 15 . 1022. 1172. 254. 05 mmS856. 05 . 1022. 1114. 254. 06 则总沉降mmS887.13 计算结果汇总表 名称 材料 正应力 剪应力 变形 承载力 地基承载力 允许 构件最大 允许 构件最大 允许 构件最大 允许 构件最大 允许 最大 正应力（Mpa） 正应力（Mpa） 剪应力（Mpa） 剪应力（Mpa） 变形值（mm） 变形值（mm） 轴向力（kN ） 轴向力（kN ） kPa kPa 小横梁 1010cm方木 8 2.81 1.3 0.624 1.5 0.052 分配梁 I12.6 188.5 45 110.5 25.66 2.5 0.352 一榀门架 TR100A 75 32.99 调节杆 48mm 钢管 37.5 16.5 垫木 15452010cm 8 0.84 地基土 粉土 100 54.53 沉降 13.887