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1、Good is good, but better carries it.精益求精,善益求善。XX鐵路XXXXX高架特大橋(72 128 72)m連續(xù)梁支架計(jì)算書20160629XX鐵路XXXXX高架特大橋(72 128 72)m連續(xù)梁支架計(jì)算書20160629XX鐵路XXXXX高架特大橋(72+128+72)m連續(xù)梁支架計(jì)算書20160629 XXXX鐵路XXXXXXX特大橋 (72+128+72)m連續(xù)梁支架計(jì)算書 負(fù)責(zé)人:$ 編制人:SJS 復(fù)核人:ZX $ 2016年6月 XX鐵路XXXXXX特大橋(72+128+72)m連續(xù)梁支架計(jì)算書 目 錄 1工程概況. 1 2編制范圍. 1 3依
2、據(jù)規(guī)范. 1 4總體施工方案. 2 4.1 0#段支架搭設(shè)方案. 2 5 0#段現(xiàn)澆支架驗(yàn)算. 4 5.1箱梁尺寸. 4 5.2荷載計(jì)算. 5 5.3 10槽鋼檢算 . 6 5.4方木檢算. 7 5.5 I36b檢算 . 8 5.6 I56a檢算 . 9 5.7鋼管受力檢算. 10 5.8基礎(chǔ)局部承壓檢算. 11 5.9總結(jié)與建議. 12 6邊跨現(xiàn)澆段支架檢算. 13 6.1箱梁尺寸. 15 6.2荷載計(jì)算. 15 6.3竹膠板檢算. 16 6.4方木檢算. 17 6.5 10槽鋼檢算 . 17 6.6 I36b檢算 . 18 6.7 I56a檢算 . 19 6.8豎直鋼管受力檢算. 20 6
3、.9立柱下砼基礎(chǔ)承壓檢算. 21 6.10地基承載力檢算. 22 6.11總結(jié)與建議 . 23 I XXX鐵路XXXXXX特大橋(72+128+72)m連續(xù)梁支架計(jì)算書 6.12施工注意事項(xiàng). 23 II XXX鐵路XXXXXX特大橋(72+128+72)m連續(xù)梁支架計(jì)算書 1工程概況 XX鐵路XXXX高架特大橋418#-421#墩在XXXXXXX高速公路,以(72+128+72)m三跨一聯(lián)懸灌連續(xù)梁通過(guò),主跨128m位于高速公路上方,在DK130+715.04里程(中心里程)處與XX高速公路K120+331處交匯,線路交叉角度為51。 XXXX大橋跨XXX高速公路采用1聯(lián)(72+128+72
4、)m連續(xù)梁全長(zhǎng)為273.7m(含兩側(cè)梁端至邊支座中心線0.85m)跨越,其中418#、421#墩為邊墩,419#、420#墩為主墩,基礎(chǔ)采用鉆孔樁加承臺(tái)形式,418#和421#邊墩樁徑為1.25m,419#、420#主墩樁徑為1.5m,邊墩承臺(tái)采用矩形雙層承臺(tái),邊墩418#和421#承臺(tái)尺寸為(第一層)8.9*12.2*2.5m+(第二層)5.5*9.4*1m,主墩419#承臺(tái)尺寸為(第一層)14.*22.5*3.5m+(第二層)10*13.1*2.5m, 主墩420#承臺(tái)尺寸為(第一層八邊型)13.*22.5*3.5m+(第二層)8.5*13.1*2.5m。墩身采用圓端形實(shí)體橋墩,墩身平面尺
5、寸為7.4*3.2m、10.8*5.0m,其中418#墩高21m,419#墩高12m,420#墩墩高12m,421#墩墩高18m,墩身均采用定型鋼模施工。 主梁結(jié)構(gòu)形式采用單箱單室、變高度、變截面結(jié)構(gòu),箱梁頂寬12.6m,底寬7m。腹板為直腹板,腹板厚度65130cm按折線變化;底板厚度66.3170cm按二次拋物線變化;頂板厚度除梁端附近外均為54109cm;中間支點(diǎn)根部梁高 9.69m,端支點(diǎn)處、邊跨13.85m直線段和跨中5m直線段梁高均為5.69m;全橋在中支點(diǎn)處和中跨跨中設(shè)有橫隔板,共5道,橫隔板設(shè)有孔洞,供檢查人員通過(guò)。 2編制范圍 XXX鐵路XXXX高架特大橋(72+128+72
6、)m連續(xù)梁橋418#-421#墩支架施工。 3依據(jù)規(guī)范 (1)高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范TB10621-2014 (2)鐵路橋涵工程施工安全技術(shù)規(guī)程TB10303-2009 (3)鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范TB10005-20101 (4)鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)TB10415-2003 (5)鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)TB10424-2010 1 XXX鐵路XXXXXX特大橋(72+128+72)m連續(xù)梁支架計(jì)算書 (6)鐵路混凝土工程施工技術(shù)指南鐵建設(shè)(2010)241號(hào) (7)鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁(剛構(gòu))懸臂澆筑施工技術(shù)指南TZ324-2010 (8)高速鐵路橋涵工程施工技術(shù)規(guī)程Q/C
7、R9603-2015 (9)建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范JGJ130-2011 (10)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001 (11)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2010 (12)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017-2003 (13)XX鐵路XXXXX特大橋相關(guān)圖紙 4總體施工方案 連續(xù)梁采用掛籃懸臂澆筑,墩頂現(xiàn)澆段(0號(hào)塊)采用搭設(shè)鋼管立柱支架施工,懸臂澆筑段采用掛籃施工。邊跨現(xiàn)澆段采用鋼管立柱支架施工,中跨及邊跨合龍段采用合龍吊架(一側(cè)掛籃)施工,先合龍邊跨后合龍中跨。吊架底籃及模板采用掛籃的相應(yīng)部件。混凝土由拌和站集中供應(yīng),采用汽車泵泵送砼入模。中跨及邊跨鋼筋、模板等采用主墩位旁
8、塔吊吊裝運(yùn)輸。 現(xiàn)澆連續(xù)梁施工采用4個(gè)菱形掛籃從中間2個(gè)主墩上分別對(duì)稱平衡懸灌澆注,然后掛籃向兩側(cè)移位懸澆。 4.1 0#段支架搭設(shè)方案 0#段的長(zhǎng)度為12m,支架搭設(shè)長(zhǎng)度共計(jì)為17m,梁寬度12.6m,支架寬度為15m。主跨橋墩承臺(tái)寬度為14.5m、長(zhǎng)度22.5m,支架直接在承臺(tái)上搭設(shè)。 鋼支撐結(jié)構(gòu)豎向支撐采用直徑529mm,壁厚10mm鋼管立柱,共10根,縱向共2排,鋼管底部與承臺(tái)頂面預(yù)留的預(yù)埋鋼板連接,具體布置如下圖所示。 2 XXX鐵路XXXXXX特大橋(72+128+72)m連續(xù)梁支架計(jì)算書 圖4.1 0#段支架側(cè)面圖 圖4.2 0#段支架平面圖 3 XXX鐵路XXXXXX特大橋(7
9、2+128+72)m連續(xù)梁支架計(jì)算書 圖4.3 0#段支架正面圖 每排鋼管支墩上橫橋向布置雙拼I56a工字鋼,I56a工字鋼上縱橋向布置17根I36b的工字鋼(腹板區(qū)6根、間距0.5m,底板區(qū)5根,間距0.8m、翼緣板區(qū)6根,間距1.0m),I56a與I36b之間采用落價(jià)支座(砂箱)過(guò)渡;I36b上0#懸臂部分布置契形托架,托架上橫向布置10槽鋼,間距30cm;I36b上0#梁底水平部分,橫向布置10*10cm方木,間距15cm; 鋼管支墩搭設(shè)完畢后,用12槽鋼設(shè)置剪刀撐,將其鋼管支墩連接為整體。鋼管通過(guò)預(yù)留錨固點(diǎn)與橋墩進(jìn)行錨固; 施工前對(duì)0#段支架進(jìn)行預(yù)壓,預(yù)壓值采用1.2倍設(shè)計(jì)承受壓力。其
10、設(shè)計(jì)荷載考慮:混凝土自重、模板、支架重量、人群機(jī)具重量、風(fēng)載、沖擊荷載等。 5 0#段現(xiàn)澆支架驗(yàn)算 5.1箱梁尺寸 選取0#段截面進(jìn)行支架驗(yàn)算,此處箱梁結(jié)構(gòu)尺寸如圖5.1所示,箱梁頂寬1260cm,底寬700cm,梁高969cm,頂板厚104cm,底板厚170cm,腹板厚為130cm。 4 XXX鐵路XXXXXX特大橋(72+128+72)m連續(xù)梁支架計(jì)算書 圖5.1 0#段箱梁結(jié)構(gòu)尺寸(cm) 5.2荷載計(jì)算 箱梁荷載施加大小計(jì)算如下: 圖5.2 箱梁截面面積分布圖 鋼筋砼自重荷載 翼板P砼翼=261.29612=404.35 kN 腹板P砼腹=2612.59712=3930.26kN 頂、
11、底板P砼頂、底=2612.50612=3901.87 kN 施工荷載:q=2.5 kN/m2 翼板P施翼=2.52.812=84 kN 腹板P施腹=2.51.312=39 kN 頂、底板P施頂、底=2.54.412=132 kN 5 XXX鐵路XXXXXX特大橋(72+128+72)m連續(xù)梁支架計(jì)算書 振搗荷載:q=2.0 kN/m2 翼板P振翼=2.02.812=67.2 kN 腹板P振腹=2.01.312=31.2 kN 頂、底板P振頂、底=2.04.412=105.6 kN 組合荷載: P翼板=1.2+1.4(+)=695.7 KN P腹板=1.2+1.4(+)=4814.59 KN P
12、頂、底板=1.2+1.4(+)=5014.88 KN P總=2*P翼板+2*P腹板+P頂、底板 = 16035.46 KN 5.3 10槽鋼檢算 0#懸臂部分下橫向布置28根 10槽鋼(左右兩側(cè)各14根),查表得該工字鋼截面距W=39.7cm3,慣性矩I=198cm4,彈性模量E?2.06?105Mpa,單跨跨度按最大L=0.8m,最小L=0.5m(根據(jù)下方I 36間距)計(jì)算。 腹板下10: P腹板=4814.59 KN,懸臂部分占0#的2/3,故單根10承受4814.59*(2/3)/28=114.6 KN荷載,腹板寬1.3m,則均布荷載q=114.6/1.3=88.15KN/m; P頂、底
13、板=5014.88 KN,懸臂部分占0#的2/3,故單根10承受5014.88*(2/3) /28=119.4 KN荷載,受力長(zhǎng)度為4.4m,則均布荷載q=119.4/4.4=27.14KN/m; 圖5.3荷載圖 圖5.4彎矩圖 最大彎矩M=2.127KN*m I?198cm4 6 XXX鐵路XXXXXX特大橋(72+128+72)m連續(xù)梁支架計(jì)算書 W?39.7cm3 M2.127?103 6?10?53.58MPa?215Mpa?6W39.7?10 (依據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017-2003表3.4.1-1,厚度或直徑小于等于16mm的Q235工字鋼的抗彎允許強(qiáng)度為215Mpa) 圖5.
14、5位移圖 最大撓度位移為:0.11mm<L/400=500/400=1.25mm,滿足要求。 5.4方木檢算 橫向分配1010cm方木(松木),其中心間距為15cm,0#共布置26根方木,跨度按最大L=0.8m,最小L=0.5m(根據(jù)下方I 36間距)計(jì)算 順紋彎應(yīng)力?木?11Mpa 彈性模量E?9?103Mpa P腹板=4814.59 KN,方木承擔(dān)部分占0#的1/3,故單根方木承受4814.59*(1/3) /26=61.726 KN荷載,腹板寬1.3m,則均布荷載q=61.726/1.3=47.48 KN/m; P頂、底板=5014.88 KN,方木承擔(dān)部分占0#的1/3,故單根方
15、木承受5014.88*(1/3) /26=64.3 KN荷載,受力長(zhǎng)度為4.4m,則均布荷載q=64.3/4.4=14.614 KN/m; 圖5.6荷載圖 圖5.7彎矩圖 最大彎矩M=1.146 KN*m 7 XXX鐵路XXXXXX特大橋(72+128+72)m連續(xù)梁支架計(jì)算書 W?121bh?10?102?166.7cm3 66 M1.146?103 6?10?6.875Mpa?11Mpa,滿足要求。 ?6W166.7?10 圖5.8撓度圖 最大撓度位移為:0.323mm<L/400=500/400=1.25mm,滿足要求; 5.5 I36b檢算 縱向分配17根I36b工字鋼,查表得該
16、工字鋼截面距W=919cm3,慣性矩I=16500cm4,彈性模量E?2.06?105MPa; 每側(cè)翼板下布置3根I36b,P翼板=695.7 KN,考慮由外模支架布置形式影響,計(jì)算考慮僅有內(nèi)2根承受翼板荷載,每根受力695.7/2=347.85KN,每根均布荷載q翼板=347.85/12=28.99KN/m,計(jì)算跨度取L翼板=4.0m,如下圖: 圖5.9 跨徑示意圖 彎矩M=ql2/8=28.99*42/8=57.98 KN*m M57.98?103 6?10?63.09MPa?215MPa?6W919?10 8 XXX鐵路XXXXXX特大橋(72+128+72)m連續(xù)梁支架計(jì)算書 5ql4
17、5?28.99?103?44 ?100011?8384EI384?2.06?10?16500?10 4000 ?2.84mm?10mm400 滿足要求。 每側(cè)腹板下布置3根I36b,P腹板=4814.59 KN,每根受力 4814.59/3=1604.86KN,每根均布荷載q腹板=1604.86/12=133.74 KN/m,計(jì)算跨度 取支架到臨時(shí)固結(jié)處,L腹板=2.5m。 彎矩M=ql2/8=133.74*2.52/8=104.484 KN*m M104.48?103 6?10?113.7MPa?215MPa?6W919?10 5ql45?133.74?103?2.54 ?100011?83
18、84EI384?2.06?10?16500?10 2500 ?2.00mm?6.25mm400 滿足要求。 底板下I36b,P頂、底板=5014.88 KN,每根受力5014.88/5=1002.98KN,每根均 布荷載q底板=1002.98/12=83.58 KN/m,計(jì)算跨度與腹板處一致,取L底板=2.5m, q底板=83.58 KN/m <q腹板=133.74并且L底板=2.5m =L腹板; 腹板下I36b滿足要求,故底板下I36b也滿足要求,不必計(jì)算。 5.6 I56a檢算 橫向分配I56a雙拼工字鋼,查表得單工字鋼截面距W=2342cm3,慣性矩I=65590cm4, I36b
19、對(duì)I56a施加集中荷載(偏安全計(jì)算,不考慮I36b在墩頂上的固結(jié),所有力均由I 56雙拼工字鋼承擔(dān))。 翼板下3根I36b,每根對(duì)兩排雙拼I56施加的集中荷載:F=695.7/3=231.9 KN 腹板下3根I36b,每根對(duì)兩排雙拼I56施加的集中荷載:F=4814.59/3=1604.86 KN 頂、底板下5根I36b,每根對(duì)兩排雙拼I56施加的集中荷載:F=5014.88/5=1002.98 KN 9 XXX鐵路XXXXXX特大橋(72+128+72)m連續(xù)梁支架計(jì)算書 共2排I56a雙拼工字鋼,故單排雙拼I56a工字鋼所受荷載如下: 圖5.13 荷載簡(jiǎn)圖(KN) 圖5.14彎矩圖(KN*
20、m) 最大彎矩為負(fù)彎矩,Mmax=577.531 KN*m M577.53?103 6? ?10?123.3MPa?215MPa?6W2342?2?10 圖5.15位移圖 最大位移為0.897mm<L/400=3000/400=7.5mm,滿足要求。 5.7鋼管受力檢算 鋼管立柱臨時(shí)支墩采用10根52910mm鋼管。便于計(jì)算并偏安全考慮,可認(rèn)為0#塊所有荷載由腹板、底板下6根鋼管承擔(dān)。 總荷載F總=16035.46KN,則單根鋼管受力F=F總/6=2672.58 KN。 52910mm鋼管立柱截面特征: 截面積慣性距I? 截面積A?(5294?5094)?5.49?108mm4 644?
21、16296.6mm2 ?(5292?5092) 10 XXX鐵路XXXXXX特大橋(72+128+72)m連續(xù)梁支架計(jì)算書 回轉(zhuǎn)半徑i?I5.49?108 ?183.54mm A16296.6 彈性模量E?2.06?105Mpa 強(qiáng)度檢算: F2672.58?103 ?163.9MPa?215MPaA16296.6 (依據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017-2003表3.4.1-1,厚度或直徑大于100mm的Q235鋼的抗彎允許強(qiáng)度為215Mpa)強(qiáng)度滿足要求。 穩(wěn)定性檢算: 單根立柱容許承載力計(jì)算公式: ?0 ?軸心受壓構(gòu)件的截面穩(wěn)定系數(shù),通過(guò)計(jì)算長(zhǎng)細(xì)比,查鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范取得; ?0抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值
22、,同前,本檢算取215MPa。 長(zhǎng)細(xì)比(鋼管立于二級(jí)承臺(tái),長(zhǎng)度為橋墩高12m+二級(jí)承臺(tái)2.5m): ?l01?14.5?79?150 i0.18354 (不考慮連接系) 由鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范查得a類截面軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)?=0.789 ?0?0.789?215?169.64MPa 163.9MPa<?=169.64MPa 穩(wěn)定性滿足要求。 5.8基礎(chǔ)局部承壓檢算 鋼管立柱直接支架在承臺(tái)上,承臺(tái)施工時(shí)應(yīng)預(yù)埋鋼筋,深度大于50厘米保證承臺(tái)和鋼管柱聯(lián)接質(zhì)量。C35混凝土承臺(tái)軸心抗壓強(qiáng)度f(wàn)c=23.4MPa,鋼管立柱對(duì)條形基礎(chǔ)作用力面A?r2?3.14?(0.529/2)2?0.2197m2。 1
23、1 XXX鐵路XXXXXX特大橋(72+128+72)m連續(xù)梁支架計(jì)算書 基礎(chǔ)受力: 最大單根鋼管壓力:F=2405.3KN 鋼管立柱對(duì)承臺(tái)產(chǎn)生的應(yīng)力為?F2405.3KN=?10.95MPa?fc?23.4MPa,滿足施工要求。 A0.2197m2 為增大鋼管與基礎(chǔ)的接觸面積,減小局部壓力,鋼管下焊接80cm80cm1cm的鋼板;為防止局部受壓可能造成的破壞,需對(duì)混凝土基礎(chǔ)的局部受壓進(jìn)行驗(yàn)算,根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50010-2010附錄D.5素混凝土構(gòu)件局部承壓計(jì)算公式為: Fl?lfccAl ?荷載分布影響系數(shù),取0.75; ?l混凝土局部受壓時(shí)強(qiáng)度提高系數(shù),一般取1.0; fcc
24、混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,C35取23.4MPa; Al局部受壓面積。 ?lfccAl=0.751.023.41030.80.8=11.23103KN 所以,F(xiàn)l=2405.3KN<?lfccAl=11.23103KN 故,局部受壓滿足要求。 5.9總結(jié)與建議 1.本次檢算僅對(duì)支架各個(gè)受力桿件進(jìn)行驗(yàn)算,對(duì)于支架的整體沉降并未進(jìn)行驗(yàn)算,在混凝土澆筑前應(yīng)對(duì)支架進(jìn)行預(yù)壓,消除非彈性變形。 2.在施工過(guò)程中應(yīng)對(duì)關(guān)鍵部位,例如變形較大的部位進(jìn)行監(jiān)控。 3.本次檢算過(guò)程,基于最不利情況考慮,荷載取值偏大。 12 XXX鐵路XXXXXX特大橋(72+128+72)m連續(xù)梁支架計(jì)算書 6邊跨現(xiàn)澆段支架檢算
25、邊跨連續(xù)梁現(xiàn)澆段長(zhǎng)度7.85m、梁寬12.6m,邊墩承臺(tái)長(zhǎng)度12.2m,半寬長(zhǎng)度4.45m,需要對(duì)超出承臺(tái)的部分進(jìn)行地基處理。在相應(yīng)位置開挖至換填深度后,分層鋪設(shè)、壓實(shí)宕巖后,在宕巖上澆注100cm高配筋條形基礎(chǔ),然后在上部與其對(duì)應(yīng)支立梁式支架進(jìn)行現(xiàn)澆施工。 鋼支撐結(jié)構(gòu)豎向支撐采用直徑529mm,壁厚10mm鋼管立柱,共10根,縱向3排,鋼管底部與承臺(tái)及條形基礎(chǔ)頂面預(yù)留的預(yù)埋鋼板連接,具體布置如下圖所示。 圖6.1 邊跨現(xiàn)澆段支架側(cè)面圖 13 XXX鐵路XXXXXX特大橋(72+128+72)m連續(xù)梁支架計(jì)算書 圖6.2 邊跨現(xiàn)澆段支架正面圖 圖6.3 邊跨現(xiàn)澆段支架平面圖 每排鋼管支墩上橫橋
26、向布置雙拼I56a工字鋼,I56a工字鋼上縱橋向布置11根I36b的工字鋼(底板區(qū)5根,間距為1.0m、翼緣板區(qū)6根,間距為1.0m)、2根雙拼I36b工字鋼(腹板下為雙拼I36b,與底板。翼板處I36b間距為1.0m);I36b上方布置17根10槽鋼,間距為0.5m;槽鋼上縱向布置10*10cm方木,底板下間距0.25cm,腹板下間距0.15cm、翼板下間距0.25cm; 14 XXX鐵路XXXXXX特大橋(72+128+72)m連續(xù)梁支架計(jì)算書 鋼管支墩搭設(shè)完畢后,用12槽鋼設(shè)置剪刀撐,將其鋼管支墩連接為整體。鋼管通過(guò)預(yù)留錨固點(diǎn)與橋墩進(jìn)行錨固; 施工前對(duì)邊跨現(xiàn)澆段段支架進(jìn)行預(yù)壓,預(yù)壓值采用
27、1.2倍設(shè)計(jì)承受壓力。其設(shè)計(jì)荷載考慮:混凝土自重、模板、支架重量、人群機(jī)具重量、風(fēng)載、沖擊荷載等,預(yù)壓方法同0#段預(yù)壓方法。 6.1箱梁尺寸 選取邊跨現(xiàn)澆段的最大截面進(jìn)行支架驗(yàn)算,此處箱梁結(jié)構(gòu)尺寸如圖6.1所示,箱梁頂寬1260cm,底寬700cm,梁高569cm,頂板厚109cm,底板厚100cm,翼板邊緣厚23.4cm,腹板厚為100cm。 6.4 邊跨現(xiàn)澆段箱梁結(jié)構(gòu)尺寸 6.2荷載計(jì)算 圖6.5 箱梁截面面積分布圖 15 XXX鐵路XXXXXX特大橋(72+128+72)m連續(xù)梁支架計(jì)算書 鋼筋砼自重荷載 翼板P砼翼=261.2967.85=264.51 kN 腹板P砼腹=265.697
28、.85=1161.329 kN 頂?shù)装錚砼頂、底=2610.97.85=2224.69 kN 施工荷載:q=2.5 kN/m2 翼板P施翼=2.52.87.85=54.95 kN 腹板P施腹=2.51.07.85=19.625 kN 頂?shù)装錚施頂、底=2.557.85=98.125 kN 振搗荷載:q=2.0 kN/m2 翼板P振翼=2.02.87.85=43.96 kN 腹板P振腹=2.01.07.85=15.7 kN 頂?shù)装錚振頂、底=2.057.85=78.5 kN 組合荷載: P翼板=1.2+1.4(+)=455.89 KN P腹板=1.2+1.4(+)=1443.05 KN P頂、底
29、板=1.2+1.4(+)=2916.9 KN P總=2*P翼板+2*P腹板+P頂、底板 =6714.78 KN 6.3竹膠板檢算 竹膠板彈性模量E竹=6103 Mpa 竹膠板允許應(yīng)力?竹=50 Mpa 11bh3=1153=281.25mm4 1212 11截面抵抗矩W=bh2=1152=37.5mm3 66慣性矩I= 腹板下竹膠板面積A腹=1.3*12=15.6m2 腹板荷載F腹=1443.05 KN 面壓力q=1443.05/15.6=92.5 KN/m2 取橫向方向1mm寬板條做驗(yàn)算;橫向q=92.5*0.001=0.0925KN/m 竹膠板下1010cm方木中心間距為15cm(不考慮凈
30、距),按簡(jiǎn)支考慮: 16 XXX鐵路XXXXXX特大橋(72+128+72)m連續(xù)梁支架計(jì)算書 121ql?0.0925?0.152?2.60156?10-4KN?M 88 M0.2601566?10?6.937Mpa<?竹=50Mpa ?9W37.5?10M? 5ql45?92.5?0.154 ?1000384EI384?6?109?281.25?10?12 150 ?0.361mm?0.375400 滿足要求。 6.4方木檢算 縱向分配1010cm方木(松木),跨度按L=0.5m(其下10槽鋼間距)的三跨連續(xù)梁計(jì)算(腹板下方木最不利)。 順紋彎應(yīng)力?木?11MPa 彈性模量E?9?1
31、03MPa 腹板下布置7根方木,每根受力1443.05/7=206.15 KN q=206.15/7.85=26.26 KN/m (梁長(zhǎng)7.8m) ? M?0.08ql2?0.08?26.26?0.52?0.5252KN?m 11bh3?0.1?0.13?8.333?10?6m4 1212 11W?bh2?0.1?0.12?1.667?10?4m3 66I? M0.5252?103 ?1000000?3.15MPa?11MPa ?4W1.667?10 ql426260?0.54 ?0.677?0.677?1000100EI100?9?109?8.333?10?6 ?0.219mm?500?1.
32、25mm400 滿足要求。 6.5 10槽鋼檢算 橫向布置27根10槽鋼,W=39.7cm3,慣性矩I=198cm4,彈性模量E?2.06?105Mpa,單跨跨度按L=1m(其下I 36b的間距)計(jì)算。 17 XXX鐵路XXXXXX特大橋(72+128+72)m連續(xù)梁支架計(jì)算書 彈性模量E?2.06?105MPa 翼板q=455.89/27/3=5.628 KN/m (翼板下3m) 腹板下q=1443.05/27/1=53.446 KN/m (腹板下1m) 頂、底板下q=2916.9/27/5=21.607 KN/m (底板下5m) 圖6.6荷載圖 圖6.7彎矩圖(KN*m) 最大彎矩為腹板處
33、負(fù)彎矩,Mmax=3.704 KN*m M3.704?103 ?106?93.3MPa?215MPa?6W39.7?10 (依據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017-2003表3.4.1-1,厚度或直徑<=16mm的Q235工字鋼的抗彎允許強(qiáng)度為215Mpa) 圖6.8撓度圖 最大撓度為0.289mm<L/400=1000/400=2.5mm 滿足要求。 6.6 I36b檢算 縱向分配I36b工字鋼,查表得該工字鋼截面距W=919cm3,慣性矩I=16500cm4,單跨跨度按L=3.6m計(jì)算。 彈性模量E?2.06?105MPa 18 XXX鐵路XXXXXX特大橋(72+128+72)m連
34、續(xù)梁支架計(jì)算書 翼板下有3根I36b,每根q=455.89/3/7.85=19.36 KN/m 腹板下有2根I36b,每根q=1443.05/2/7.85=91.915 KN/m 頂、底板下有5根I36b,每根q=2916.9/5/7.85=74.32 KN/m 取腹板下 I36b做最不利計(jì)算,偏安全考慮,認(rèn)為其為簡(jiǎn)支(跨徑為兩排鋼管間距:3.6m)。 M?121ql?91.915?3.62?148.9KN.m 88 I?16500cm4 W?919cm3 M148.9?103 ?106?162.0MPa?215MPa ?6W919?10 5ql45?91.915?103?3.64 ?1000
35、11?8384EI384?2.06?10?16500?10 3600 ?5.91mm?9mm400 滿足要求。 6.7 I56a檢算 橫向分配I56a雙拼工字鋼,查表得單工字鋼截面距W=2342cm3,慣性矩I=65590cm4, I36b對(duì)I56a施加集中荷載。 翼板下3根I36b,腹板下1根雙拼I36b,底板下5根I36b。 翼板下每根I36b 對(duì)兩排雙拼I56施加的集中荷載:F=455.89/3=75.98 KN 腹板下雙拼I36b 對(duì)兩排雙拼I56施加的集中荷載:F=1443.05/1=1443.05 KN 頂、底板下每根I36b對(duì)兩排雙拼I56施加的集中荷載:F=2916.9/5=5
36、83.38 KN 共兩排I56a,故,單排雙拼I56a所受荷載如下圖: 圖6.9荷載圖 19 XXX鐵路XXXXXX特大橋(72+128+72)m連續(xù)梁支架計(jì)算書 圖6.10彎矩圖 圖6.3 I56a工字鋼應(yīng)力計(jì)算圖 最大彎矩為腹板處負(fù)彎矩,Mmax=392.8 KN*m M392.8?103 6? ?10?83.86MPa?215MPa?6W2342?2?10 圖6.11位移圖 最大位移為1.372mm<L/400=4000/400=10mm 滿足要求。 6.8豎直鋼管受力檢算 鋼管立柱臨時(shí)支墩采用10根52910mm鋼管,長(zhǎng)19.5m(鋼管立于二級(jí)承臺(tái),長(zhǎng)度為橋墩高17m+2.5m)
37、。偏安全計(jì)算,認(rèn)為荷載由外側(cè)兩排8根鋼管承擔(dān)。 P總=2*P翼板+2*P腹板+P頂、底板=6714.78 KN 每根受力F=6714.78 / 8 = 839.35 KN 取1.2倍安全系數(shù),F(xiàn)=839.35*1.2=1007.22 KN 52910mm鋼管立柱截面特征: 截面積慣性距I?(5294?5094)?5.49?108mm4 64 20 XXX鐵路XXXXXX特大橋(72+128+72)m連續(xù)梁支架計(jì)算書 截面積A?(5292?5092) 4?16296.6mm2 回轉(zhuǎn)半徑i?I5.49?108 ?183.54mm A16296.6 彈性模量E?2.06?105Mpa 強(qiáng)度檢算: F
38、1007.22?103 ?61.8MPa?215MPaA16296.6 (依據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017-2003表3.4.1-1,厚度或直徑<=16mm的Q235鋼的抗拉壓允許強(qiáng)度為215Mpa)強(qiáng)度滿足要求。 穩(wěn)定性檢算: 單根立柱容許承載力計(jì)算公式: ?0 ?軸心受壓構(gòu)件的截面穩(wěn)定系數(shù),通過(guò)計(jì)算長(zhǎng)細(xì)比,查鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范取得; ?0抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,同前,本檢算取215MPa。 長(zhǎng)細(xì)比: ?l01?19.5?106.24?150 i0.18354 由鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范查得a類截面軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)?=0.592 ?0?0.592?215?127.28MPa 61.8MPa<?=1
39、27.28MPa 穩(wěn)定性滿足要求。 綜上所述:鋼管立柱強(qiáng)度和剛度均能滿足要求。 6.9立柱下砼基礎(chǔ)承壓檢算 鋼管立柱直接支架在承臺(tái)上,承臺(tái)施工時(shí)應(yīng)預(yù)埋鋼筋,深度大于50厘米保證承臺(tái)和鋼管柱聯(lián)接質(zhì)量。臨時(shí)承臺(tái)基礎(chǔ)施工前,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)做地基承載力試驗(yàn)。如果不滿足設(shè)計(jì)要求的承載力,需根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況采取換填碎石等加固措施,保 21 XXX鐵路XXXXXX特大橋(72+128+72)m連續(xù)梁支架計(jì)算書 證滿足地基承載力要求。承載力達(dá)到要求再施工50厘米結(jié)構(gòu)層。 鋼管立柱下基礎(chǔ)采用現(xiàn)澆條形混凝土基礎(chǔ),基礎(chǔ)尺寸為高1m,長(zhǎng)12.2m,寬度2.0m。鋼筋混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)施工在原地質(zhì)上,結(jié)構(gòu)層為C10混凝土,每側(cè)加寬
40、50厘米,厚度50cm,基礎(chǔ)設(shè)計(jì)承載力為200kpa。采用C30砼進(jìn)行澆注。雙層鋼筋網(wǎng)片結(jié)構(gòu),條形基礎(chǔ)上下兩層鋼筋網(wǎng)片采用直徑20毫米的螺紋鋼筋,間距20cm20cm,條形基礎(chǔ)軸心抗壓強(qiáng)度f(wàn)c=20.0MPa。 22m2 鋼管立柱對(duì)條形基礎(chǔ)作用力面A?r?3.14?(0.529/2)?0.2197 基礎(chǔ)受力 立柱最大受力:F=1007.22KN 鋼管立柱對(duì)條基產(chǎn)生的應(yīng)力為:?F1007.22KN?4.58MPa?fc?20MPa,滿足施工要求。 =A0.2197m2 為增大鋼管與基礎(chǔ)的接觸面積,減小局部壓力,鋼管下焊接80cm80cm1cm的鋼板;為防止局部受壓可能造成的破壞,需對(duì)混凝土基礎(chǔ)的
41、局部受壓進(jìn)行驗(yàn)算,根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50010-2010附錄D.5素混凝土構(gòu)件局部承壓計(jì)算公式為: Fl?lfccAl ?荷載分布影響系數(shù),取0.75; ?l混凝土局部受壓時(shí)強(qiáng)度提高系數(shù),一般取1.0; fcc混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,C30取20MPa; Al局部受壓面積。 ?lfccAl=0.751.0201030.80.8=9.6103KN 所以,F(xiàn)l=1007.22KN<?lfccAl=9.6103KN 故,局部受壓滿足要求。 6.10地基承載力檢算 基礎(chǔ)尺寸為高1m,長(zhǎng)12.2m,寬度2.0m。 22 XXX鐵路XXXXXX特大橋(72+128+72)m連續(xù)梁支架計(jì)算書
42、條形基礎(chǔ)自重:FT?26?1?12.2?2?634.4KN 由邊跨支架側(cè)面圖可知,最外側(cè)鋼管承擔(dān)了總荷載的1/3(實(shí)際中要小很多),故F荷=F總/3=6714.78/3=2238.26 KN 地基受到總荷載F=2872.66,取1.2倍安全系數(shù),F(xiàn)=2872.66*1.2=3447.2KN 3447.2?103 ?103?141.28KPa<200KPa,滿足要求 12.2?2 綜述,基礎(chǔ)局部承壓和地基應(yīng)力都滿足要求。 6.11總結(jié)與建議 1.本次檢算僅對(duì)支架各個(gè)受力桿件進(jìn)行驗(yàn)算,對(duì)于支架的整體沉降并未進(jìn)行驗(yàn)算,在混凝土澆筑前應(yīng)對(duì)支架進(jìn)行預(yù)壓,消除非彈性變形。 2.在施工過(guò)程中應(yīng)對(duì)關(guān)鍵部位,例如變形較大的部位進(jìn)行監(jiān)控。 3.本次檢算過(guò)程,基于最不利情況考慮,荷載取值偏大。 4.條形基礎(chǔ)下部土要保證承載力達(dá)到200KPa。 6.12施工注意事項(xiàng) 1、施工時(shí),鋼立柱為防止支架體系失穩(wěn),在縱向和橫向必須同時(shí)焊接鋼板聯(lián)接板,保證聯(lián)接用的型鋼與鋼管立柱焊接質(zhì)量,保證支撐體系結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。邊墩鋼管柱需要與墩身側(cè)面預(yù)埋件用12槽鋼聯(lián)接。 2、施工過(guò)程中,契形托架控制好傾斜度,鋼管安裝要垂直,以保證軸心受力,
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