连续梁支架设计与地基处理计算书.doc

新建南京至杭州铁路客运专线NHZQ-1标段XXX特大桥XXX墩连续梁支架设计与地基处理计算书计算： 复核： 审核： 宁杭客运专线2009年10月目 录1、编制目的32、编制依据33、设计概述34、参数选定4计算荷载4材料力学性能指标45、支架计算66、纵横分配梁计算7纵向分配梁（1010cm方木）计算7横向分配梁（【10槽钢）计算107、模板计算128、腹板模板、外楞及拉杆计算14新浇混凝土对模板最大侧压力计算14腹板模板各部分结构计算14对拉螺栓计算169、地基承载力计算161、编制目的为了确保句容河特大桥17#-20#墩连续梁支架设计、地基基础处理方案安全、可靠，更好的指导该处连续梁施工，编制此计算书。2、编制依据句容河特大桥17#-20#墩连续梁支架现浇施工方案；建筑施工计算手册 中国建筑工业出版社 江正荣 2006.4； 好意懂结构分析器软件分析、计算结果。3、设计概述句容河特大桥17#-20#墩设计为（40+72+40）m的连续梁，根据现场实际情况，选定满堂支架方案现浇连续梁。支架布置形式为：顺桥向立杆按60cm布置，横桥向立杆底板处按60cm布置，腹板处按30cm布置，翼板处按60cm布置，立杆步距按120cm布置。纵横方面每隔5m设置剪刀撑，剪刀撑与地面夹角为45-60。在支架横桥方向设置16a槽钢，间距同支架横桥向立杆布置间距一致。顺桥向铺设方木，腹板按1515cm方木满铺，底板按1010cm方木间距0.2m布置，翼板按1010cm方木间距0.3m布置.连续梁模板采用厚度18mm竹胶板。腹板拉杆采用直径20mm圆钢。地基处理形式为：清除表面种植土后压实，回填5%石灰改良土，分层碾压每层厚度不大于30cm，铺设20cm碎石，浇筑20cm厚C20混凝土垫层基础。4、参数选定计算荷载梁体荷载连续梁最大混凝土高度:腹板高6.2m，底板厚1.0m，顶板厚0.4m,翼板端厚0.28m。混凝土高6.2m处：F1=6.226161.2KN/m2；混凝土高1.4m处：F2=1.42636.4KN/m2；混凝土高0.5m处：F3=0.52613.0KN/m2；图1 连续梁自重荷载分布图施工荷载施工人员机具荷载：取F4=3.5 KN/m2振捣混凝土产生荷载：取F5= 3KN/m2支架模板自重模板：取F6=2.0 KN/m2支架：取F7= 2.5KN/m2材料力学性能指标4.83.5mm钢管:截面惯矩：I0=1.215105mm4杆截面积：A=4.893cm2截面抵抗矩：W=5.078103mm3回转半径：i1.578cm单位重量:3.841kg/m1010cm和1515cm方木:落叶松容许抗弯应力=14.5MPa，弹性模量E=11103MPa。截面惯性矩：I（1010cm）=bh3/12=0.10.13/12=8.3310-6m4I（1515cm）=bh3/12=0.150.153/12=4.2210-5m4截面抵抗矩：W（1010cm）= bh2/6=0.10.12/6=1.6710-4m3W（1515cm）= bh2/6=0.150.152/6=5.6310-4m3截面积：A（1010cm）=bh=0.10.1=0.01 m2A（1515cm）=bh=0.150.15=0.0225 m2【10槽钢:截面惯矩：Ix=198cm4截面面积：A=12.7cm2截面抵抗矩：Wx=39.7cm3回转半径：ix3.95cm单位重量:10kg/mt=18mm竹胶板弹性模量E=1.0104MPa强度=11Mpa截面惯性矩：I=bh3/12=10.0183/12=4.8610-7m4截面抵抗矩：W= bh2/6=10.0182/6=5.4010-5m3截面积：A=bh=10.018=0.018 m25、支架计算支架受力计算底板下单个钢管支架受力计算P（3.53.02.02.5）0.60.6261.40.60.617.1KN腹板下单个钢管支架受力计算P（3.53.02.02.5）0.30.6266.20.30.631.0KN翼板下单个钢管支架受力计算P（3.53.02.02.5）0.60.6260.50.60.68.6KN查建筑施工计算手册8模板工程立杆容许荷载N表，横杆布距1.25m时，483.5mm钢管对接立杆容许受力33.1 KN，单杆最大受力为31.0 KN33.1 KN，满足要求。支架稳定性计算根据计算腹板下单根钢管受力最大为31.0 KN，根据现场实际情况，支架搭设最大高度为14m，考虑扣件、横杆、斜杆、托架等的重量，则单根钢管最大轴力为：N=31.0+140.0384232.1 KN单根钢管最大轴力: 32.1KN；回转半径：i15.8mm。计算长细比l/i0.6m/15.8mm38查表知轴心受压构件稳定系数=0.8单根钢管支架的稳定承载设计值：Nd=A=0.848921510-3=84.1KNN=32.1kN（满足要求）。6、纵横分配梁计算纵向分配梁（1010cm方木）计算方木受力计算该处连续梁纵向分配梁采用1515cm和1010cm方木，布置腹板布置1515cm间距0.15m的方木（满铺），底板布置1010cm间距为0.2m的方木（静距0.1m），翼板布置1010cm间距为0.3m的方木（静距0.2m），计算跨度0.6m。作用在横梁上的均布荷载为：腹板处：q=Fb=（266.2+11）0.15=25.8KN/m 底板处：q=Fb=（261.4+11）0.2=9.5KN/m翼板处：q=Fb=（260.5+11）0.3=7.2KN/m（按五跨连续建立模型）计算荷载底板q=9.5KN/m，计算跨度取l=0.6m（1010cm方木）：计算结果计算结果分析变形：最大变形出现在2#和10#节点，挠曲变形值为：1.38mm600/400=1.5mm，横梁挠度满足规范要求。强度：最大弯矩出现在2#、3#、8#和9#单元，最大弯矩值为：1.44 KN.m，=M/W=1.44103/(1.6710-4)=8.6106Pa=8.6MPa=14.5Mpa，方木强度满足规范要求。综上，底板1010cm横梁方木受力满足要求。计算荷载腹板q=25.8KN/m，计算跨度取l=0.6m（1515cm方木）：计算结果：计算结果分析：变形：最大变形出现在2#和10#节点，挠曲变形值为：0.74mm600/400=1.5mm，横梁挠度满足规范要求。强度：最大弯矩出现在2#、3#、8#和9#单元，最大弯矩值为：3.91KN.m，=M/W=1.44103/(5.6310-4)=2.6106Pa=2.6MPa=14.5Mpa，方木强度满足规范要求。综上，腹板1515cm横梁方木受力满足要求。横向分配梁（【10槽钢）计算型钢受力计算作用在纵梁上的均布荷载为每腹板处0.05m一道、底板处0.2m一道和翼板处0.3m一道从横向方木传递的力： 腹板处：F= 172.20.050.3=2.6KN 底板处：F= 47.40.20.6=5.7KN翼板处: F= 24.00.30.6=4.3KN（按五跨连续建立模型）计算荷载取F= 5.7KN，计算跨度取l=0.6m：计算结果计算结果分析变形：最大变形出现在2#和10#节点，挠曲变形值为：0.3mm600/400=1.5mm，横向槽钢挠度满足规范要求。强度：最大弯矩出现在2#、3#、8#和9#单元，最大弯矩值为：1.62 KN.m，=M/W=1.62103/(3.9710-5)=40.8106Pa=40.8MPa=175Mpa，槽钢强度满足规范要求。综上所述，横向槽钢受力满足要求。7、模板计算模板受力计算底模板均布荷载为：161.2+6.5=167.7kN/m2,q=Fb=167.71=167.7KN/m （按五跨连续建立如下模型）（腹板处方木按0.2m间距铺设建立模型）计算结果结果分析变形：以跨中最大变形为准，出现在2#和10#节点，挠曲变形值为：0.36mm200/400=0.50mm。竹胶板挠度满足规范要求。强度：最大弯矩出现在2#、3#、8#和9#单元，最大弯矩值为：0.71 KN.m，=M/W=0.71103/(6.6710-5)=10.6106Pa=10.6MPa=11Mpa，竹胶板强度满足规范要求。综上所述，竹胶板受力满足要求。8、腹板模板、外楞及拉杆计算新浇混凝土对模板最大侧压力计算Pmax=cH （1） Pmax=0.22ct012V1/2 （2） 采用内部振捣器振捣时，新浇注的混凝土作用于模板的最大的侧压力，可按上述二式计算，并取二式中的较小值。 混凝土的容重，取26 kN/m3t0混凝土初凝时间，取8小时；1外加剂影响系数；2坍落度影响系数；V混凝土浇筑速度，取0.3m/h（每小时浇筑0.3米）。Pmax =0.222681.21.150.30.5=35KPaPmax =266.2=161.2 KPa取Pmax =35KPa：采用计算对模板的最大侧压力Pmax =1.2Pmax =1.235=42 KPa。腹板模板各部分结构计算竖向肋板间距计算（采用挠度控制计算）面板选用厚18的木胶板；取10cm宽单元计算； I=bd3/12=1001.83/12=48.6cm4qpb420.14.2KN/ml（128EI/(400q)）1/3（128900048.6/400/4.2）1/3=0.32m，现场按间距0.3m进行布置。竖向肋板断面和横向钢管间距计算竖向肋板采用10cm10cm方木I=bh3/12=10103/12=833cm4qpb420.14.2KN/ml（128EI/(400q)）1/3（1289000833/400/4.2）1/3=0.83m采用0.6m，直径48mm，壁厚3.5mm的钢管。M=ql2/84.20.62/8=0.189KN.mW=1/610102=167cm3=M/W=0.189/167=1.1MPa14.5 MPa，满足要求；横向钢管承载力计算横向钢管为集中荷载下的连续梁P0.10.6422.52KNM=Pl/4=2.520.1/40.063KN.m=M/W =0.063/5078=12.4 MPa 175 MPa，满足要求；f=pl3/(48EI)=2.520.63/(482.11.215)=0.44mm0.6/400=1.5mm,满足要求。、木面板计算 选用厚18 的竹胶板，取1cm宽，1m长的板带进行计算P420.010.42KN/mMpl2/80.4211/8=0.053KN.mW=1/611.82=0.54cm3=M/W =0.053/0.54=0.1 MPa 450 mm2 ,满足要求。9、地基承载力计算根据计算单根钢管支架的最大受力为31.0kN，取其垫板单元尺寸为：0.3m0.6m。 31.0/（0.30.6）172.2KPa17#-20#连续梁基础处理方式为：采用5%石灰改良土+20cm碎石换填做垫层使地基基本承载力达到300 KPa，在垫层上再浇注一层厚度20cm的C20混凝土垫层基础，总上所述,地基承载力满足要求。19