资源描述
景德特大桥第520孔30.18m现浇梁钢管柱支架
临时结构检算书
中铁六局集团有限公司工程设计院
2015年4月
编号: JS 2015 012
景德特大桥第520孔30.18m现浇梁钢管柱支架
临时结构检算书
院 长：梅新才
总 工：秦剑晟
中铁六局集团有限公司工程设计院
2015年4月
文件编制单位:中铁六局集团有限公司
工程设计院线桥所
所 长: 崔龙涛
复 核：耿 闯
计 算：王国英
2015年4月
目 录
一、 工程概况 1
二、 梁施工支架体系方案 1
三、支架检算项目 2
四、 荷载标准值计算 2
五、支架检算 2
5.1 1.5cm竹胶板底模计算 2
5.2 5X10cm方木计算 5
5.3 10X15cm方木计算 9
5.4碗扣支架及支架下方木计算 13
5.5纵向工字钢计算 16
六、结论与建议 22
一、 工程概况
景德特大桥第520孔为一孔30.08m非标梁，两座桥墩519#墩高16米，520#墩高16.5米。
1.1、截面类型
为单箱单室等高度简支箱梁，梁端顶板、底板及腹板局部向内侧加厚。
1.2、结构高度
截面中心梁高2.686m。挡砟墙预埋钢筋高度为桥面以上0.34m，遮板高度为翼缘板端部桥面以上0.412m，轨底至梁底结构高度为3.310m
1.3、桥面宽度
挡砟墙内侧净宽9.0m，桥上人行道栏杆内侧净宽12.1m，桥梁宽12.2m，桥梁建筑总宽12.48m。
二、 梁施工支架体系方案
箱梁底模、内模均采用δ＝15mm的竹胶板，侧模采用定型钢模。
底模下第一层背楞采用横向5x10cm方木，间距按20cm均匀布置。
底模下第二层分配梁采用12 x 15cm方木，在翼缘板下间距为0.9m，底板下间距0.6m，腹板下间距0.3m。
碗扣支架，在翼缘板下间距为0.9m，底板下间距0.6m，腹板下间距0.3m，纵桥向间距为0.6m，垂直向的横杆步距为0.6m。
碗扣支架下分配梁采用12 x 15cm方木分配梁。
纵向工字钢采用I50工字钢，间距腹板下0.4m，其它位置采用0.6m。
钢管顶横梁采用3根I40工字钢。
钢管采用直径63cm，壁厚1cm，q235钢材。间距3m+2.7 m +2.7 m +3m
混凝条形基础13.8mx2.2x0.8m。
三、支架检算项目
(1) 底模强度及刚度检算
(2) 底模横向5X10cm方木强度、刚度检算
(3) 底模横向12X15cm方木强度、刚度检算
(4) 碗扣脚手架钢管检算
(5) 工字钢横梁及钢立柱
(6) 桩基础检算
四、 荷载标准值计算
(1)钢筋混凝土：26.5kN/ m3
(2)底模模板：1 kN/ m2，侧模模板：4kN/ m2
(3)方木： 7.5kN/ m3
(4) 脚手架钢管48×3.5mm：0.0384kN/ m
(5)施工人员：均布荷载1.0kN/m2
(6)振捣混凝土时产生的荷载：对水平模板按2kN/m2
(7)浇注时混凝土的冲击：2kN/m2
五、支架检算
5.1 1.5cm竹胶板底模计算
5.1.1 腹板下：
竹胶板的计算
腹板
数量
终值
1、
钢筋混凝土
26.5
kN/m3
2.7
72
2、
模板
1
kN/m2
1
1
3、
方木
7.5
kN/m3
0
0
4、
碗扣钢管
0.5
kN/m3
0
0
5、
施工人员
1
kN/m2
1
1
6、
振捣混凝土荷载
2
kN/m2
1
2
7、
倾倒混凝土冲击
2
kN/m2
1
2
（1）
荷载组合：
q标准值=
（1+2）+（5+6+7）
=
77.55
kN/m
q设计值=
1.2*（1+2）+1.4*（5+6+7）
=
94.06
kN/m
（2）
截面参数
b=
1000
mm
h=
15
mm
=
281250
mm4
=
37500
mm3
（3）
内力、强度、刚度计算
L=
0.2
m
=
0.3762
KN.m
弯曲应力 =
10.033
Mpa
剪力Q=0.6×q设计*L=
11.287
KN
剪应力 =
1.1287
Mpa
挠度 =
0.5885
mm
5.1.2 底板下：
底板
数量
终值
1、
钢筋混凝土
26.5
kN/m3
0.7
19
2、
模板
1
kN/m2
1
1
3、
方木
7.5
kN/m3
0
0
4、
碗扣钢管
0.5
kN/m3
0
0
5、
施工人员
1
kN/m2
1
1
6、
振捣混凝土荷载
2
kN/m2
1
2
7、
倾倒混凝土冲击
2
kN/m2
1
2
（1）
荷载组合：
q标准值=
（1+2）+（5+6+7）
=
24.55
q设计值=
1.2*（1+2）+1.4*（5+6+7）
=
30.46
（2）
截面参数
b=
1000
mm
h=
15
mm
=
281250
mm4
=
37500
mm3
（3）
内力、强度、刚度计算
L=
0.2
m
=
0.1218
KN.m
=
3.2491
剪力Q=0.6×q设计*L=
3.6552
KN
剪应力 =
0.3655
Mpa
挠度 =
0.1863
mm
5.1.3翼缘板下：
翼缘板
数量
终值
1、
钢筋混凝土
26.5
kN/m3
0.7
19
2、
模板
1
kN/m2
1
1
3、
方木
7.5
kN/m3
0
0
4、
碗扣钢管
0.5
kN/m3
0
0
5、
施工人员
1
kN/m2
1
1
6、
振捣混凝土荷载
2
kN/m2
1
2
7、
倾倒混凝土冲击
2
kN/m2
1
2
（1）
荷载组合：
q标准值=
（1+2）+（5+6+7）
=
24.55
q设计值=
1.2*（1+2）+1.4*（5+6+7）
=
30.46
（2）
截面参数
b=
1000
mm
h=
15
mm
=
281250
mm4
=
37500
mm3
（3）
内力、强度、刚度计算
L=
0.2
m
=
0.1218
KN.m
=
3.2491
剪力Q=0.6×q设计*L=
3.6552
KN
剪应力 =
0.3655
Mpa
挠度 =
0.1863
mm
5.1.4计算结果
满足规范及施工要求。
梁体部位
q设计/q标准
跨度
弯曲应力
允许弯曲应力
剪应力
允许剪应力
挠度
允许挠度
kN/m
m
MPa
MPa
MPa
MPa
mm
mm
腹板下
94.06/77.55
0.2
10.03
20
1.13
1.5
0.59
0.8
底板下
30.46/24.55
0.2
3.25
20
0.37
1.5
0.19
0.8
翼缘下
30.46/24.55
0.2
3.25
20
0.37
1.5
0.19
0.8
5.2 5X10cm方木计算
5.2.1腹板下
腹板
数量
终值
1、
钢筋混凝土
26.5
kN/m3
2.7
72
2、
模板
1
kN/m2
1
1
3、
方木
7.5
kN/m3
0.2
2
4、
碗扣钢管
0.5
kN/m3
0
0
5、
施工人员
1
kN/m2
1
1
6、
振捣混凝土荷载
2
kN/m2
1
2
7、
倾倒混凝土冲击
2
kN/m2
1
2
几根承担
5
根
（1）
荷载组合：
q标准值=
（1+2+3）+（5+6+7）
=
15.81
kN/m
q设计值=
1.2*（1+2+3）+1.4*（5+6+7）
=
19.172
kN/m
（2）
截面参数
b=
50
mm
h=
100
mm
=
4166667
mm4
=
83333.33
mm3
（3）
内力、强度、刚度计算
L=
0.3
m
=
0.172548
KN.m
弯曲应力 =
2.070576
Mpa
剪力Q=0.6×q设计*L=
3.45096
KN
剪应力 =
1.035288
Mpa
挠度 =
0.029286
mm
5.2.2底板下
底板
数量
终值
1、
钢筋混凝土
26.5
kN/m3
0.7
19
2、
模板
1
kN/m2
2
2
3、
方木
7.5
kN/m3
0.2
2
4、
碗扣钢管
0.5
kN/m3
0
0
5、
施工人员
1
kN/m2
1
1
6、
振捣混凝土荷载
2
kN/m2
1
2
7、
倾倒混凝土冲击
2
kN/m2
1
2
几根承担
5
根
（1）
荷载组合：
q标准值=
（1+2+3）+（5+6+7）
=
5.41
kN/m
q设计值=
1.2*（1+2+3）+1.4*（5+6+7）
=
6.692
kN/m
（2）
截面参数
b=
50
mm
h=
100
mm
=
4166667
mm4
=
83333.3
mm3
（3）
内力、强度、刚度计算
L=
0.6
m
=
0.24091
KN.m
弯曲应力 =
2.89094
Mpa
剪力Q=0.6×q设计*L=
2.40912
KN
剪应力 =
0.72274
Mpa
挠度 =
0.16034
mm
5.2.3翼缘板下
翼缘板
数量
终值
1、
钢筋混凝土
26.5
kN/m3
0.7
18.55
2、
模板
1
kN/m2
1
1
3、
方木
7.5
kN/m3
0.2
1.5
4、
碗扣钢管
0.5
kN/m3
0
0
5、
施工人员
1
kN/m2
1
1
6、
振捣混凝土荷载
2
kN/m2
1
2
7、
倾倒混凝土冲击
2
kN/m2
1
2
几根承担
5
根
（1）
荷载组合：
q标准值=
（1+2+3）+（5+6+7）
=
5.21
kN/m
q设计值=
1.2*（1+2+3）+1.4*（5+6+7）
=
6.452
kN/m
（2）
截面参数
b=
50
mm
h=
100
mm
=
4E+06
mm4
=
83333
mm3
（3）
内力、强度、刚度计算
L=
0.9
m
=
0.5226
KN.m
弯曲应力 =
6.2713
Mpa
剪力Q=0.6×q设计*L=
3.4841
KN
剪应力 =
1.0452
Mpa
挠度 =
0.7817
mm
5.2.4计算结果
满足规范及施工要求。
（4）计算结果
梁体部位
q设计/q标准
跨度
弯曲应力
允许弯曲应力
剪应力
允许剪应力
挠度
允许挠度
kN/m
m
MPa
MPa
MPa
MPa
mm
mm
腹板下
19.17/15.81
0.3
2.07
13
1.04
1.5
0.03
1.2
底板下
6.69/5.41
0.6
2.89
13
0.72
1.5
0.16
2.4
翼缘下
6.45/5.21
0.9
6.27
13
1.05
1.5
0.78
3.6
5.3 10X15cm方木计算
5.3.1腹板下
腹板
数量
终值
1、
钢筋混凝土
26.5
kN/m3
2.7
72
2、
模板
1
kN/m2
1
1
3、
方木
7.5
kN/m3
0.2
1.5
4、
碗扣钢管
0.5
kN/m3
0
0
5、
施工人员
1
kN/m2
1
1
6、
振捣混凝土荷载
2
kN/m2
1
2
7、
倾倒混凝土冲击
2
kN/m2
1
2
几根承担
3.3
根
（1）
荷载组合：
q标准值=
（1+2+3）+（5+6+7）
=
23.95455
kN/m
q设计值=
1.2*（1+2+3）+1.4*（5+6+7）
=
29.04848
kN/m
（2）
截面参数
b=
120
mm
h=
150
mm
=
33750000
mm4
=
450000
mm3
（3）
内力、强度、刚度计算
L=
0.9
m
=
2.352927
KN.m
弯曲应力 =
5.228727
Mpa
剪力Q=0.6×q设计*L=
15.68618
KN
剪应力 =
1.307182
Mpa
挠度 =
0.443723
mm
5.3.2底板
底板
数量
终值
1、
钢筋混凝土
26.5
kN/m3
0.7
19
2、
模板
1
kN/m2
2
2
3、
方木
7.5
kN/m3
0.2
2
4、
碗扣钢管
0.5
kN/m3
0
0
5、
施工人员
1
kN/m2
1
1
6、
振捣混凝土荷载
2
kN/m2
1
2
7、
倾倒混凝土冲击
2
kN/m2
1
2
几根承担
1.6
根
（1）
荷载组合：
q标准值=
（1+2+3）+（5+6+7）
=
16.9063
kN/m
q设计值=
1.2*（1+2+3）+1.4*（5+6+7）
=
20.9125
kN/m
（2）
截面参数
b=
120
mm
h=
150
mm
=
3.4E+07
mm4
=
450000
mm3
（3）
内力、强度、刚度计算
L=
0.9
m
=
1.69391
KN.m
弯曲应力 =
3.76425
Mpa
剪力Q=0.6×q设计*L=
11.2928
KN
剪应力 =
0.94106
Mpa
挠度 =
0.31316
mm
5.3.3翼缘板：
翼缘板
数量
终值
1、
钢筋混凝土
26.5
kN/m3
0.7
18.55
2、
模板
1
kN/m2
1
1
3、
方木
7.5
kN/m3
0.2
1.5
4、
碗扣钢管
0.5
kN/m3
0
0
5、
施工人员
1
kN/m2
1
1
6、
振捣混凝土荷载
2
kN/m2
1
2
7、
倾倒混凝土冲击
2
kN/m2
1
2
几根承担
1.1
根
（1）
荷载组合：
q标准值=
（1+2+3）+（5+6+7）
=
23.682
kN/m
q设计值=
1.2*（1+2+3）+1.4*（5+6+7）
=
29.327
kN/m
（2）
截面参数
b=
120
mm
h=
150
mm
=
3E+07
mm4
=
450000
mm3
（3）
内力、强度、刚度计算
L=
0.9
m
=
2.3755
KN.m
弯曲应力 =
5.2789
Mpa
剪力Q=0.6×q设计*L=
15.837
KN
剪应力 =
1.3197
Mpa
挠度 =
0.4387
mm
5.3.4计算结果
满足规范及施工要求。
（4）计算结果
梁体部位
q设计/q标准
跨度
弯曲应力
允许弯曲应力
剪应力
允许剪应力
挠度
允许挠度
kN/m
m
MPa
MPa
MPa
MPa
mm
mm
腹板下
29.05/23.95
0.9
5.23
13
1.31
1.5
0.44
3.6
底板下
20.91/16.91
0.9
3.76
13
0.94
1.5
0.31
3.6
翼缘下
29.33/23.68
0.9
5.28
13
1.32
1.5
0.44
3.6
5.4碗扣支架及支架下方木计算
数量
终值
1、
钢筋混凝土
26.5
kN/m3
2.7
72
2、
模板
1
kN/m2
1
1
3、
方木
7.5
kN/m3
0.2
1.5
4、
碗扣钢管
0.5
kN/m3
3
1.5
5、
施工人员
1
kN/m2
1
1
6、
振捣混凝土荷载
2
kN/m2
1
2
7、
倾倒混凝土冲击
2
kN/m2
1
2
几根承担
3.7
根
（1）
荷载组合：
腹板
p设计值=
1.2*（1+2+3+4）+1.4*（5+6+7）
=
26.394595
kN/m
底板
p设计值=
1.2*（1+2+3+4）+1.4*（5+6+7）
=
19.588889
kN/m
翼缘板
p设计值=
1.2*（1+2+3+4）+1.4*（5+6+7）
=
28.383333
kN/m
底板
数量
终值
1、
钢筋混凝土
26.5
kN/m3
1
19
2、
模板
1
kN/m2
2
2
3、
方木
7.5
kN/m3
0
2
4、
碗扣钢管
0.5
kN/m3
3
2
5、
施工人员
1
kN/m2
1
1
6、
振捣混凝土荷载
2
kN/m2
1
2
7、
倾倒混凝土冲击
2
kN/m2
1
2
几根承担
1.8
根
（1）
荷载组合：
p设计值=
1.2*（1+2+3+4）+1.4*（5+6+7）
=
19.588889
kN/m
翼缘板
数量
终值
1、
钢筋混凝土
26.5
kN/m3
1
19
2、
模板
1
kN/m2
1
1
3、
方木
7.5
kN/m3
0
2
4、
碗扣钢管
0.5
kN/m3
3
2
5、
施工人员
1
kN/m2
1
1
6、
振捣混凝土荷载
2
kN/m2
1
2
7、
倾倒混凝土冲击
2
kN/m2
1
2
几根承担
1.2
根
（1）
荷载组合：
腹板
p设计值=
1.2*（1+2+3+4）+1.4*（5+6+7）
=
26.394595
kN/m
底板
p设计值=
1.2*（1+2+3+4）+1.4*（5+6+7）
=
19.588889
kN/m
翼缘板
p设计值=
1.2*（1+2+3+4）+1.4*（5+6+7）
=
28.383333
kN/m
（2）
承载力参数
碗扣式Φ48×3.5、Q235焊接钢管-立杆可承受荷载
横杆步距（m）
0.6
1.2
1.8
2.4
设计荷载（KN/根）
40
30
25
20
（3）
内力、强度、刚度计算
碗扣支架的受力小于参考值,强度、刚度、稳定性满足施工要求.
梁体部位
腹板下
底板下
翼缘板下
设计荷载（KN/根）
26.39
19.59
28.38
查碗扣支架施工手册，单根立杆1.6m步距，设计承载力40KN，满足施工要求。
（5）支架下12x15cm分配方木
此横梁受力与第二层方木相同，强度刚度满足要求。
5.5纵向工字钢计算
（1）、计算模型：
工字钢纵梁按5跨2.5m+8.5m+9m+8.5m+2.5m连续梁计算。
（2）强度、刚度计算
采用midas建立模型计算如下（含梁自重）
（a）腹板位置：
腹板位置，荷载设计值为39KN/m，应力组合最大值为157MPa<[210]MPa，变形12.7mm<8500/400=21.2 mm ，满足要求。
应力组合：
变形：
支点反力
（b）底板及翼缘位置：
荷载设计值为21KN/m，应力组合最大值为86MPa<[210]MPa，变形7mm<8500/400=21.2mm 满足要求
应力组合：
位移：
支点反力
（d）中墩横向3-I40a工字钢：
梁应力组合最大值为143MPa<[210]MPa，变形2.3mm<2700/400=6.7mm 满足要求
杆件应力组合：
位移：
支反力
5.4.4钢管立柱
（1）、计算模型：
墩柱采用长13m、直径630mm、厚度10mm的钢管。管顶最大受力2153KN
（2）承载力计算:
（a）钢管柱参数：
（b）强度计算:
σ==110MPa≤
（5）稳定性计算:
钢管柱稳定性检算：《钢结构》—中国铁道出版社
取系数1.2，
,查《钢结构》按b类计算。
钢管强度及稳定性满足要求。
5.4.5条形基础检算
立柱按只存在压应力计算，不考虑弯矩。
条形基础的尺寸：按照14.5m长一段、宽1.5m、高1.0m。采用30混凝土。
（1） 已知条件：
类型：单阶矩形底板
基础尺寸简图：
（2） 荷载条件：
（3） 配筋简图
六、结论与建议
1、采用的底模、分配方木、碗扣支架、纵横梁工字钢及钢管立柱，满足施工对强度、刚度、稳定性的要求。
2、支架体系材料规格市场如果不易采购时，可等强度、等刚度、等稳定性替代，或者超越替代。
3、支架搭建施工，要按照有关的规程、规范施工。施工时，注意验算的使用条件。
聚乙烯（PE）简介
1.1聚乙烯
化学名称：聚乙烯
英文名称：polyethylene，简称PE
结构式：
聚乙烯是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂，也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物。聚乙烯是五大合成树脂之一，是我国合成树脂中产能最大、进口量最多的品种。
1.1.1聚乙烯的性能
1.一般性能
聚乙烯为白色蜡状半透明材料，柔而韧，比水轻，无嗅、无味、无毒，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，但由于其为线性分子可缓慢溶于某些有机溶剂，且不发生溶胀。工业上为使用和贮存的方便通常在聚合后加入适量的塑料助剂进行造粒，制成半透明的颗粒状物料。PE易燃，燃烧时有蜡味，并伴有熔融滴落现象。聚乙烯的性质因品种而异，主要取决于分子结构和密度，也与聚合工艺及后期造粒过程中加入的塑料助剂有关。
2.力学性能
PE是典型的软而韧的聚合物。除冲击强度较高外，其他力学性能绝对值在塑料材料中都是较低的。PE密度增大，除韧性以外的力学性能都有所提高。LDPE由于支化度大，结晶度低，密度小，各项力学性能较低，但韧性良好，耐冲击。HDPE支化度小，结晶度高，密度大，拉伸强度、刚度和硬度较高，韧性较差些。相对分子质量增大，分子链间作用力相应增大，所有力学性能，包括韧性也都提高。几种PE的力学性能见表1-1。
表1-1 几种PE力学性能数据
性能
LDPE
LLDPE
HDPE
超高相对分子质量聚乙烯
邵氏硬度(D)
拉伸强度／MPa
拉伸弹性模量／MPa
压缩强度／MPa
缺口冲击强度／kJ·m-2
弯曲强度／MPa
41～46
7～20
100～300
12.5
80～90
12～17
40～50
15～25
250～550
—
＞70
15～25
60～70
21～37
400～1300
22.5
40～70
25～40
64～67
30～50
150～800
—
＞100
—
3.热性能
PE受热后，随温度的升高，结晶部分逐渐熔化，无定形部分逐渐增多。其熔点与结晶度和结晶形态有关。HDPE的熔点约为125～137℃，MDPE的熔点约为126～134℃，LDPE的熔点约为105～115℃。相对分子质量对PE的熔融温度基本上无影响。
PE的玻璃化温度（Tg）随相对分子质量、结晶度和支化程度的不同而异，而且因测试方法不同有较大差别，一般在-50℃以下。PE在一般环境下韧性良好，耐低温性(耐寒性)优良，PE的脆化温度(Tb)约为-80～-50℃，随相对分子质量增大脆化温度降低，如超高相对分子质量聚乙烯的脆化温度低于-140℃。
PE的热变形温度(THD)较低，不同PE的热变形温度也有差别，LDPE约为38～50℃(0.45MPa，下同)，MDPE约为50～75℃，HDPE约为60～80℃。PE的最高连续使用温度不算太低，LDPE约为82～100℃，MDPE约为105～121℃，HDPE为121℃，均高于PS和PVC。PE的热稳定性较好，在惰性气氛中，其热分解温度超过300℃。
PE的比热容和热导率较大，不宜作为绝热材料选用。PE的线胀系数约在(15～30)×10-5K-1之间，其制品尺寸随温度改变变化较大。
几种PE的热性能见表1-2。
表1-2几种PE热性能
性能
LDPE
LLDPE
HDPE
超高相对分子质量聚乙烯
熔点／℃
热降解温度(氮气)／℃
热变形温度(0.45MPa)／℃
脆化温度／℃
线性膨胀系数／(×10-5K-1)
比热容／J·(kg·K)-1
热导率/ W·(m·K)-1
105～115
＞300
38～50
-80～-50
16～24
2218～2301
0.35
120～125
＞300
50～75
-100～-75
—
—
—
125～137
＞300
60～80
-100～-70
11～16
1925～2301
0.42
190～210
＞300
75～85
-140～-70
—
—
—
4.电性能
PE分子结构中没有极性基团，因此具有优异的电性能，几种PE的电性能见表1-3。PE的体积电阻率较高，介电常数和介电损耗因数较小，几乎不受频率的影响，因而适宜于制备高频绝缘材料。它的吸湿性很小，小于0.01％（质量分数），电性能不受环境湿度的影响。尽管PE具有优良的介电性能和绝缘性，但由于耐热性不够高，作为绝缘材料使用，只能达到Y级（工作温度≤90℃）。
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