48-80-48m连续梁满堂支架设计计算书.docx
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1、跨石太铁路特大桥48+80+48m连续梁满堂支架设计计算书一、总体设计说明采用483.5 mm碗扣式钢管支架。梁重分配原则为:假定箱梁腹板的重量仅由腹板下的立杆承受,顶板和底板的重量之和仅由底板下的立杆承受,翼缘板的重量仅由翼缘板下的立杆承受。具体布置为:在全桥长度范围内,底板下的立杆布置为(纵距横距)60cm60cm;翼缘板下的立杆布置为60cm90cm。考虑到腹板较重,腹板下立杆布置为60cm30cm。立杆步距均为60 cm。纵木采用10cm10cm方木,间距20cm沿横桥向满铺,横木采用15cm15cm方木。剪刀撑设置:横向剪刀撑每间隔6m设置一道,纵向剪刀撑在两个腹板下及两侧外围均需设
2、置一道,共计4道。门洞部分布置:本方案共设置3种类型门洞,分别作为搅拌站进出通道、0#梁段处货运线通道及1#梁段处货运线通道。1#梁段门洞部分采用63010mm钢管作为立柱基础,纵向间距为6+11+5+11+6m,横向间距为2.3+2.2+2.2+2.3m。0#梁段及搅拌站处采用贝雷片拼装作为支墩。横梁及纵梁均采用贝雷片拼装而成。支架的详细布置见设计图。二、支架基本承载力与设计荷载1、支架基本承载力483.5 mm碗扣式钢管,立杆、横杆承载性能见表1。表1 立杆、横杆承载性立 杆横 杆步距(m)允许载荷(KN)横杆长度(m)允许集中荷载(KN)允许均布荷载(KN)0.6400.94.5121.
3、2301.23.571.8251.52.54.52.4201.82.03.02、设计荷载(1)箱梁自重,箱梁混凝土容重26KN/m3;(2)模板荷载,按 5.5 KN/m2计;(3)施工荷载,按3.0 KN/m2计;(4)砼振捣荷载,按2.5 KN/m2计;(5)倾倒混凝土荷载,按3 KN/m2计;(2)(5)荷载合计为14 KN/m2。三、立杆竖向承载力验算1、0#梁段(梁高6.4m)腹板下立杆荷载分析:碗扣式立杆分布60cm30cm,层距60cm。连续梁单侧最大截面翼板面积:a=1.04m2;连续梁单侧最大截面腹板面积:b=8.0m2;连续梁单侧最大截面中板面积:c=1.85m2;腹板处断
4、面面积为8.0 m2,8.026/1.9109.5KN/m2,荷载组合:1.2109.5+1.414.0151KN/m2,则单根立杆受力为:N1510.60.324.2KN 40 KN (满足)。2、0#梁段(梁高6.4m)底板下立杆荷载分析碗扣立杆分布60cm60cm,层距60cm。底板处断面面积为1.85 m2,1.8526/1.337KN/m2,荷载组合:1.237+1.414.064KN/m2,则单根立杆受力为:N640.60.623.0KN 40 KN (满足)。3、0#梁段(梁高6.4m)翼缘板下立杆荷载分析碗扣立杆分布60cm90cm,横杆层距(即立杆步距)60cm。翼缘板处断面
5、面积为1.04 m2,1.0426/2.89.7KN/m2,荷载组合:1.29.7+1.414.031.2KN/m2,则单根立杆受力为:N31.20.60.916.8KN 40 KN (满足)。4、1#梁段截面(梁高4.18m)处腹板下立杆荷载分析为方便施工,1#梁段腹板碗扣立杆分布与0#段相同,采用6030cm,层距60cm。腹板处断面面积为3.58m2,3.5826/1.466.5KN/m2,荷载组合:1.266.5+1.414.099.4KN/m2,则单根立杆受力为:N99.40.60.317.9KN 40 KN (满足)。5、立杆稳定性立杆计算长度Lo=层距+2a=1.2m,其中层距0
6、.6m。a-模板支架立杆伸出顶层水平杆中心线至模板支撑点长度,取0.3m。钢管截面特性外直径48mm,壁厚3.5mm,截面积A=4.893cm2,惯性矩I=12.187cm4,回转半径r=1.578cm。立杆稳定性计算长细比=Lo/r=120/1.578=76.0,查表知折减系数=0.744Nmax/A=(24.210)/(0.7444.89310)=66.5MPa140MPa结论:立杆稳定性满足四、地基承载力验算由以上计算数据可得各部位地基受力如表2所示。表2 地基承载力验算部位荷载(KN)受力面积(m2)地基受力(Kpa)地基允许承载力(Kpa)0#梁段截面腹板立杆24.20.6*0.31
7、34.51200#梁段截面底板立杆23.00.6*0.663.91200#梁段截面翼缘板立杆16.80.6*0.931.11201#梁段截面腹板立杆17.90.6*0.399.4120注:根据表中计算结果,按45扩散角满足地基承载力为120kPa时,C20混凝土垫层厚度为0.2m。五、纵、横木验算5.1 小纵木验算小纵木采用10cm10cm方木(红松木),其容许应力:w12 Mpa,弹性模量:E9103 Mpa,跨中最大挠度要求满足fL/500,L为计算跨度。在腹板下间隔20cm满铺,在底板下间隔30cm满铺,在翼缘板下间隔40cm满铺。为安全起见,纵木的力学计算模型采用简支梁,其强度及挠度的
8、验算结果见表3。表3 纵木强度及挠度验算结果位 置惯性矩(4)跨度()均布荷载(kN/)应力(mpa)挠度(mm)允许应力(mpa)允许挠度(mm)0#段腹板下8.333E-060.630.28.10.7121.20#段底板下8.333E-060.619.25.2 0.4 121.20#段翼缘板下8.333E-060.612.5 3.3 0.3121.21#段截面腹板下8.333E-060.622.96.2 0.5 121.2从以上验算结果可知,纵木强度及挠度验算结果满足规范要求。5.2 大横木验算大横木采用15cm15cm方木(红松木),其容许应力:w12 Mpa,弹性模量: E9103 M
9、pa,跨中最大挠度要求满足fL/500,L为计算跨度。其强度及挠度的验算结果见表4。表4 横木强度及挠度验算结果位 置惯性矩(4)跨度()均布荷载(kN/m)应力(mpa)挠度(mm)允许应力(mpa)允许挠度(mm)0#梁段腹板下4.21E-050.390.6 1.8 0.03 120.60#梁段底板下4.21E-050.638.43.10.2121.20#梁段翼缘板下4.21E-050.928.15.1 0.6121.81#梁段截面腹板下4.21E-050.368.8 3.8 0.2121.0从以上验算结果可知,横木强度及挠度验算结果满足规范要求。六、门洞部分支架检算1、1#梁段处门洞支架
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