上喻现浇连续梁支架设计计算书.doc

上喻特大桥32+48+32m现浇连续梁支架设计计算书计 算：审 核：复 核：中国港湾工程有限责任公司2012年6月第一部分 32m边跨满堂支架受力检算书目 录一、计算依据- 2 -二、碗扣支架检算- 2 -1 支架材料要求- 2 -2架布置方案- 2 -3 混凝土浇筑阶段钢管支架承载能力计算- 3 -4 压杆稳定性计算- 5 -5 立杆基础及基底计算- 5 -6 支架稳定性计算- 6 -一、计算依据1.建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）2.工程设计图纸及地质资料。3.路桥施工计算手册4.钢结构设计规范二、碗扣支架检算1 支架材料要求根据施工单位的施工技术条件，采用满堂碗扣式支架。钢管规格为483.5mm，有产品合格证。钢管的端部切口应平整，禁止使用有明显变形、裂纹和严重绣蚀的钢管。扣件应按现行国家标准钢管支架扣件（GB15831）的规定选用，且与钢管管径相配套的可锻铸铁扣件，严禁使用不合格的扣件。新扣件应有出厂合格证、法定检测单位的测试报告和产品质量合格证，当对扣件质量有怀疑时，应按现行国家标准钢管支架扣件（GB15831）的规定抽样检测。旧扣件使用前应进行质量检查，有裂缝、变形、锈蚀的严禁使用，出现滑丝的螺栓必须更换。支架材料及施工必须满足建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）的规定。2支架布置方案腹板下方立杆横向间距30cm，共5排，纵向间距30cm，步距30cm。其它底板下方横向间距60cm，纵向间距30cm，步距30cm。支架东西最外侧一排横向间距为90cm，纵向间距30cm。3 混凝土浇注阶段钢管支架承载能力计算截面尺寸如下：将截面划分成腹板区、箱室区和翼缘区。按分块计算各个分块重量及分配到各立杆上的力。并考虑：人群荷载：2.5Kn/m2机械荷载：2.5Kn/m2模板荷载：3Kn/m2冲击系数:1.2分段区域荷载G=分段区域自重*冲击系数+分段区域顶面面积*（人群荷载+机械荷载+模板荷载）。4 压杆稳定性计算整个梁段按纵向0.3m长计算分块区域的荷载及其作用于区域上的钢管轴力，计算结果如下图：可见，各区域钢管所受轴向荷载为:腹板区杆件轴力为:6.535kNN=24kN;箱室区杆件轴力为4.766kNN=24Kn;翼缘区杆件轴力为4.112kNN=24kN;可见：当前钢管支架轴向受力满足强度要求。5 立杆基础及基底计算立杆基础为C30混凝土基础，基底最小承载力为250kPa。偏于安全考虑，立杆对基础混凝土及基底的压应力为：对于腹板区立杆：=13070/0.3/0.3=145.2kPa= 250kPa，满足地基强度要求。对于箱室区立杆：=11215/0.3/0.6=62.3kPa2.0结构中最大弹性变形：36.72mm体系刚度：各支撑计算跨径的1/4002.支架设计2.1.设计依据：上喻特大桥32+48+32m现浇连续梁支架纵断面图图纸2.2.设计规范铁路桥涵施工技术规范(TB10203-2002)钢结构设计规范(GB5007-2003)建筑结构荷载规范(GB500092001)钢结构高强螺栓连接的设计、施工、及验收规程(JGJ82-91)钢结构工程施工质量验收规范(GB50205-2001)2.3.材料钢材：Q235b：用于贝雷梁、标准件及销轴以外的其它构件。Q345b 贝雷梁材料。40Cr号钢：用于销轴40Si2MnV(高强精轧螺纹钢筋)：用于标准联结件。连接材料：10.9S级钢结构用高强螺栓联结副E43XX 焊条Er49-1 CO2气体保护焊丝2.4.计算荷载2.4.1.混凝土容重: 26KN/m3。2.4.2.混凝土超载系数: 1.05。2.4.3.钢材容重: 78.5KN/m32.4.4.施工人员、材料、机具荷载: 1.0KN/m2,按梁段顶面积计算。2.4.5.风荷载：南昌市50年一遇基本风压为0.45KN/m2。2.4.6.混凝土灌注状态动力系数取1.1。2.5.主要材料技术指标材料允许应力表1.钢材允许应力钢材允许应力（Mpa）应力种类符号钢号Q235BQ345B40Cr(调质）40Si2MnV(精轧螺纹钢筋)第1组第2、3组第一组第二组抗拉、抗压和抗弯170155275215375375抗剪10095145130225端面承压（磨平顶紧）c255230360320表2.焊缝允许应力焊缝允许应力（Mpa）焊缝种类应力种类符号构件钢号Q235B第1组第2、3组对接焊缝抗拉、抗压170155抗剪10095贴角焊缝抗拉、抗压和抗剪120120表3.螺栓和销轴允许应力螺栓和销轴连接允许应力(MPa)螺栓的性能等级、销轴和构件的钢号普通螺栓销轴承压型连接高强度螺栓抗拉抗剪承压c抗弯抗剪抗拉抗剪承压c普通螺栓4.8级145100销轴45号30018040Cr 550330承压型高强度螺栓8.8级28517510.9级360215构件Q235 255335Q345 3604202.6.计算工况计算强度时荷载：动力系数1.1X梁段混凝土重量X超载系数1.05动力系数1.1X支架自重施工人员、材料、机具荷载+风荷载计算刚度时荷载：梁段混凝土重量支架自重施工人员、材料、机具荷载2.7.结构计算采用大型结构计算软件进行整体空间内力分析。按允许应力法进行检算。计算模型全部采用梁单元，主桁架考虑节点次弯矩。为使模型简洁，便于计算结果分析，箱梁顶板及内模支模结构件叠加在底板混凝土上，施工人员、材料、机具及风荷载平均施加在施工作业面上。下面以整体结构纵身中心线对称结构的一半作为整体分析目标。图1支架总体计算图式图2支架总体计算图式三维效果图图3支架总体边界条件约束图图4支架总体荷载分布图2.8.计算成果2.8.1.支架在工况下总体变形图5支架总变形图由上图可以看出，支架整体最大综合变形为36.7mm。位于第四跨跨中。图6支架总应力图由上图可以看出，支架整体最大综合应力为274MPa。位于第五排立柱支撑根部。2.8.2.第一跨支架体系刚度图7第一跨支架体系变形值计算表明第一跨支架体系中最大变形处位于腹板正下方贝雷梁的跨中，最大挠度值9.1mm，本跨跨径为9000mm，故允许变形值为9000/400=22.5mm9.1,本跨刚度符合规范要求。2.8.3.第一跨支架体系强度图8第一跨支架体系应力值计算表明第一跨支架体系中最大应力处位于腹板正下方贝雷梁立柱支撑根部的立杆上，最大应力值为247.8MPa36.7mm,本跨刚度符合规范要求。2.8.5.第四跨支架体系强度图10第四跨支架体系应力值计算表明第四跨支架体系中最大应力处位于腹板正下方贝雷梁立柱支撑根部的下弦杆上，最大应力值为274MPa2.7mm,工字钢横梁刚度符合规范要求。图12工字钢横梁应力值计算表明工字钢横梁中最大应力处位于第四排横梁，箱梁腹板正下方横梁处，最大应力值为104MPa170MPa，工字钢横梁强度符合规范要求。2.8.7.钢管立柱的刚度、强度图12钢管立柱变形值计算表明钢管立柱最大变形处位于第五排立柱，箱梁腹板正下方立柱顶端，最大综合变形值2.7mm，钢管立柱刚度符合规范要求。图13钢管立柱应力值计算表明钢管立柱最大应力处位于第五排立柱，箱梁腹板正下方立柱底部，最大应力值为88.3MPa170MPa,钢管立柱强度符合规范要求。2.8.8.强度、刚度计算结构一览表项目最大变形值(mm)允计变形值L/400(mm)最大应力值(MPa)允许应力值(MPa)结论第一跨9.122.5247.8275符合规范要求第二跨5.122.5236.0275符合规范要求第三跨2.15.0236.0275符合规范要求第四跨36.742.3274.0275符合规范要求第五跨2.714.0274.0275符合规范要求钢管立柱2.76.088.3170符合规范要求I45#横梁2.76.0104.0170符合规范要求2.8.9.支架整体线弹性屈曲稳定图14.支架体系整体线弹性屈曲在工况作用下，支架整体线弹性屈曲前2阶正的稳定系数分别为17和12，说明支架体系整体屈曲稳定有足够的安全系数。3.结论经计算，该支架在各种计算工况下，强度、刚度、稳定性均满足相关规范要求。- 31 -