株洲湘江四橋42米現(xiàn)澆箱梁貝雷支架受力計(jì)算書

1、42米現(xiàn)澆箱梁貝雷支架受力計(jì)算書1、支架受力荷載取值根據(jù)公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ-2000），模板支架設(shè)計(jì)的有關(guān)規(guī)定，支架設(shè)計(jì)及驗(yàn)算時(shí)主要荷載為混凝土、模板和支架自重的荷載；施工人員、材料機(jī)具等行走和堆放荷載；振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載；新澆混凝土對(duì)側(cè)面模板的壓力；傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載；其它可能產(chǎn)生的如雪荷載、冬季保溫設(shè)施荷載等；支架穩(wěn)定性驗(yàn)算荷載主要為風(fēng)荷載。1.1、混凝土自重荷載砼自重為安全計(jì)取r=26kN/m3，根據(jù)施工圖紙各截面尺寸計(jì)算荷載qr及其分布長(zhǎng)度具體如附圖一所示。1.2、板、支架自重荷載側(cè)模、內(nèi)模、底模自重荷載：偏安全側(cè)模、內(nèi)模及底模均按照常用鋼模板150kg/m2自重計(jì)算

2、則： 式中：l1、l2分別為兩側(cè)翼板的寬度； h1、h2分別為兩側(cè)腹板的高度； l3為模板橫橋向內(nèi)?？傞L(zhǎng)； B為底模板寬度；1.3、貝雷片自重荷載按14片貝雷橫向布設(shè)，單片貝雷自重270/3.0m，考慮聯(lián)結(jié)銷、支撐架取300/3.0m計(jì)，則貝雷片自重荷載q2=14kN/m。1.4、I25工字鋼自重荷載I25工字鋼順橋向按75cm間距布置， 42米長(zhǎng)支架一共布置57根，沒(méi)根工字鋼長(zhǎng)15m，則。1.5、施工荷載計(jì)算支架受力時(shí)，偏安全考慮施工荷載取q2.5kN/m2，故施工荷載取值 ， 式中：b為箱梁頂面寬度。1.6、傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的沖擊荷載和振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載取q2.0kN/m2，則沒(méi)沿米上

3、的荷載值，式中：b為箱梁頂面寬度。1.7、風(fēng)荷載計(jì)算支架水平荷載主要為風(fēng)荷載，根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范查全國(guó)基本風(fēng)壓圖知，金華地區(qū)頻率1/100的風(fēng)壓為350Pa，風(fēng)壓力計(jì)算公式為：W0：基本風(fēng)壓400 PaK0：設(shè)計(jì)風(fēng)速頻率換算系數(shù)，屬臨時(shí)工程取0.75；K1：風(fēng)壓高度變化系數(shù)取1.0；K3：地形地理?xiàng)l件系數(shù)，取1.0；支架貝雷片以上部分橫向風(fēng)載（偏安全考慮，貝雷片迎風(fēng)面積每延米1.5m2）單排支架立柱所產(chǎn)生風(fēng)荷載：K2：風(fēng)載阻力系數(shù)，根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范要求，貝雷桁架1.5m高度范圍內(nèi)按照桁架計(jì)查相關(guān)表格取1.9、底模以上（側(cè)模高度2.5m范圍內(nèi)）按照平面結(jié)構(gòu)取1.3，鋼管圓形立柱參照

4、圓形橋墩取0.6。1.8、支架受力情況承受豎向均布荷載：承受豎向均布荷載：2、箱梁支架模板受力系統(tǒng)受力驗(yàn)算2.1、翼緣板區(qū)模板結(jié)構(gòu)計(jì)算42米現(xiàn)澆支架的側(cè)模面板采用竹膠板，用8×10cm木枋作為次梁，次梁下每間隔75cm設(shè)置一道8×10cm木枋，木枋下面搭設(shè)鋼管支撐，鋼管直接撐在I25工字鋼上。具體結(jié)構(gòu)附圖二：2.1.1、次梁（8×10cm）木枋計(jì)算翼緣區(qū)砼最大厚度為0.5m，最小厚度為0.15m，考慮安全系數(shù)，按0.5m厚砼計(jì)算：翼緣處砼荷載：模板荷載：設(shè)備及人工荷載：砼澆注時(shí)振搗荷載：則有木枋每隔30cm布置一道，木枋子長(zhǎng)度一般可達(dá)4-5跨，偏安全考慮，按簡(jiǎn)支梁

5、計(jì)算，跨徑為0.75m，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下所示：則跨內(nèi)最大彎矩為：又應(yīng)力為：（參考一般松木木質(zhì)）最大剪力在支點(diǎn)處， 由矩形梁彎曲剪應(yīng)力計(jì)算公式得：（參考一般松木木質(zhì)）即強(qiáng)度均滿足要求。由規(guī)范可知，剛度驗(yàn)算荷載取值只考慮砼、模板、施工人員及機(jī)具荷載，不考慮振搗所產(chǎn)生的荷載。偏安全考慮，其取值大小同強(qiáng)度計(jì)算(以下相同，不另說(shuō)明)，可得： 則剛度完全滿足要求。2.1.1、主梁（8×10cm）木枋計(jì)算箱梁翼緣板下模板主梁用8×10cm木枋，木枋下支撐48×3.5腳手管間距為50cm，偏于安全考慮，按簡(jiǎn)支梁進(jìn)行計(jì)算，跨徑為0.5m，受到次梁傳遞的集中荷載，大小為，最不利的受力模式

6、如下圖：則跨內(nèi)最大彎矩又 最大剪力在支點(diǎn)處， 由矩形梁彎曲剪應(yīng)力計(jì)算公式得： 即強(qiáng)度滿足要求。 則剛度也完全滿足要求。2.2、腹板模板結(jié)構(gòu)計(jì)算腹板模板下面次梁和主梁采用10×12cm木方，布置方式跟翼板基本一樣，只是布置間距不相一樣。2.2.1、腹板新澆混凝土產(chǎn)生的壓力腹板新澆砼所產(chǎn)生的側(cè)壓力按下式計(jì)算：其中：Pmax為新澆注砼的對(duì)側(cè)模的最大側(cè)壓力；K1外加劑影響修正系數(shù)，攙加時(shí)取值1.2；K2砼坍落度影響修正系數(shù)，取0.85；混凝土容重，取值26kN/m3； t0 新澆注砼的初凝時(shí)間，取14h；砼澆注速度，取0.5m/h。所以：可見(jiàn)在腹板上新澆砼產(chǎn)生的最大的側(cè)壓力為57.8kN/m

7、2，且有效壓頭為2.2米，考慮振搗時(shí)所產(chǎn)生的荷載4.0 kN/m2，所以最大的側(cè)壓力為57.8+4.0=61.8 kN/m2。側(cè)壓力從上至下按梯形規(guī)律遞加，偏安全考慮，取最大荷載值61.8kN/m2計(jì)算。、次梁10×12cm木枋計(jì)算木枋的布置間距為0.2cm，則木枋子長(zhǎng)度一般為3-4跨，偏安全考慮, 按簡(jiǎn)支梁計(jì)算，跨徑為0.75m，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：則跨內(nèi)最大彎矩為：由梁正應(yīng)力計(jì)算公式得： 由矩形梁彎曲剪應(yīng)力計(jì)算公式得： 即強(qiáng)度均滿足要求。撓度計(jì)算按簡(jiǎn)支梁計(jì)算： 則剛度也完全滿足要求。、主梁10×12cm木枋計(jì)算箱梁腹板下模板主梁用10×12cm木枋，木枋下支撐48&

8、#215;3.5腳手管間距為40cm，偏于安全考慮，按簡(jiǎn)支梁進(jìn)行計(jì)算，跨徑為0.4m，受到次梁傳遞的集中荷載，大小為，最不利的受力模式如下圖：則跨內(nèi)最大彎矩又 最大剪力在支點(diǎn)處， 由矩形梁彎曲剪應(yīng)力計(jì)算公式得： 即強(qiáng)度滿足要求。撓度按簡(jiǎn)支梁計(jì)算，作用在支點(diǎn)上的力對(duì)構(gòu)件不產(chǎn)生撓度， 則剛度也完全滿足要求。2.3、底模板下構(gòu)件的計(jì)算2.3.1、次梁（10×12cm木枋）驗(yàn)算底模下次梁按順橋向布置，間距30cm和40cm ，其具體布置如后附圖所示。在次梁下橫橋向布置I25工字鋼，間距為75cm。因此計(jì)算跨徑為0.75m，按簡(jiǎn)支梁受力考慮，分別驗(yàn)算底模下斜腹板對(duì)應(yīng)位置和底板中間位置：其計(jì)算簡(jiǎn)

9、圖如下所示：、斜腹板對(duì)應(yīng)位置驗(yàn)算底模處砼箱梁荷載：模板荷載： 設(shè)備及人工荷載：砼澆注沖擊及振搗荷載：則有： 又由梁正應(yīng)力計(jì)算公式得：由矩形梁彎曲剪應(yīng)力計(jì)算公式得：所以強(qiáng)度滿足要求；由矩形簡(jiǎn)支梁撓度計(jì)算公式得： 剛度滿足要求。、中間底板位置驗(yàn)算中間底板位置砼厚度在0.530.86m之間，考慮內(nèi)模支撐和內(nèi)模模板自重，按0.9m計(jì)算,則有：底模處砼箱梁荷載：內(nèi)模和底模荷載： 設(shè)備及人工荷載：砼澆注沖擊及振搗荷載：則有： 又由梁正應(yīng)力計(jì)算公式得：由矩形梁彎曲剪應(yīng)力計(jì)算公式得： 所以強(qiáng)度滿足要求；由矩形簡(jiǎn)支梁撓度計(jì)算公式得： 剛度滿足要求。2.3.2、支架貝雷桁片頂?shù)啄７峙淞?工25a型鋼受力驗(yàn)算如“箱

10、梁現(xiàn)澆貝雷支架結(jié)構(gòu)示意圖”所示，支架貝雷片鋪設(shè)完成后在其上按照桁片節(jié)點(diǎn)距離75cm鋪設(shè)底模受力型鋼，工25a型鋼上再鋪設(shè)木枋，木枋上鋪竹膠板。橫橋向組合貝雷片安裝間距為3.0m、箱梁腹板下各安設(shè)一組貝雷桁片，因此腹板自重直接作用于底模分配梁工25a的支點(diǎn)上，對(duì)底模型鋼來(lái)講不產(chǎn)生彎矩及撓度（直接受壓），偏安全考慮，對(duì)底模型鋼在兩貝雷桁片之間按照簡(jiǎn)支梁計(jì)算，其受力荷載按照箱梁砼最大厚度計(jì)。則L=3.0m，查表的 型鋼承受豎向最大均布荷載為：式中： qr為箱梁混凝土自重，由于腹板自重直接作用于貝雷桁片上，因此僅取箱梁底板、頂板（有齒塊）總厚度的自重（厚0.9m）； 3層表示底模、內(nèi)模模板總層數(shù)，單層

11、模板自重如前所示取1.50kN/m2； q施 表示施工人群、機(jī)具荷載，如前所示取1.0kN/m2； 0.75m為型鋼間距。 故：型鋼受力滿足相關(guān)規(guī)范要求，翼緣板下受力比中間底板還要小，不需要驗(yàn)算。3、貝雷桁片受力驗(yàn)算如附圖所示，為方便施工時(shí)的吊裝，桁片在樁頂均斷開(kāi)設(shè)置，受力驗(yàn)算時(shí)取單跨箱梁支架中貝雷桁片跨度最大、荷載最大的一跨，跨徑相等，因此L=9.0m、qr209.56kN/m，貝雷橫向取10片，貝雷架特性如下：高×長(zhǎng)cm×cm弦桿截面積Fcm2弦桿慣矩Ixcm4桁片慣矩Igcm4桁片允許彎矩kN.m桁片允許剪力kN150×30025.48396.6250500

12、788.0245.0則：（0.8為桁片不平衡受力系數(shù)）貝雷架支點(diǎn)處剪應(yīng)力驗(yàn)算：故支架縱向布設(shè)10片貝雷滿足施工規(guī)范要求。4、支架樁頂500×1000鋼箱梁受力驗(yàn)算鋼箱梁布置如附圖所示，鋼箱梁受力圖如下：則： 500×1000鋼箱梁截面性能：，經(jīng)計(jì)算，所選構(gòu)件滿足規(guī)范要求。5、支架單樁受力驗(yàn)算鋼管樁受力直接由貝雷架傳遞的，由上面知支反力 。則單樁承受最大力為：900×10鋼管樁截面特性：考慮鋼管樁立柱最長(zhǎng)約8米，取8米計(jì)算：強(qiáng)度驗(yàn)算：穩(wěn)定性驗(yàn)算：經(jīng)計(jì)算鋼管樁能滿足要求。6、支架整體穩(wěn)定性驗(yàn)算支架水平荷載主要為風(fēng)載，風(fēng)壓力計(jì)算如前所述，故支架承受風(fēng)力對(duì)于42m跨徑箱梁

13、支架：由于箱梁橫坡調(diào)整由自身腹板高度進(jìn)行調(diào)整，故恒載、施工荷載幾乎不產(chǎn)生水平作用力，水平荷載僅為風(fēng)載?？箖A覆系數(shù)：式中： G表示支架自重，最不利情況為側(cè)模已經(jīng)安裝完成、尚未綁扎鋼筋，此時(shí)支架自重包括外模系統(tǒng)、貝雷桁片、鋼管立柱自重。滿足規(guī)范抗傾覆系數(shù)1.3的要求7、支架立柱基礎(chǔ)的形式選擇及受力驗(yàn)算7.1基礎(chǔ)形式選擇根據(jù)湖南省地勘院提供地質(zhì)報(bào)告， 42米現(xiàn)澆支架橋位區(qū)覆蓋層較淺，一般為2米左右，穿過(guò)覆蓋層就是亞粘土或者是泥質(zhì)粉砂巖，推薦承載離為220KPa260KPa。并跨過(guò)建設(shè)路和濱江南路，路面承載力根據(jù)相關(guān)質(zhì)料大于1000KPa。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，支架立株基礎(chǔ)采用擴(kuò)大基礎(chǔ)。、在老路面上的基礎(chǔ)形式擬采用1.2×1.5×0.5m的鋼筋混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)，基礎(chǔ)按照構(gòu)造要求配筋。7.1.2、