景德特大桥第520孔3018m现浇梁钢管柱支架设计检算正式稿.docx

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25.1 1.5cm竹胶板底模计算25.2 5X10cm方木计算55.3 10X15cm方木计算95.4碗扣支架及支架下方木计算135.5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3.310m1.3、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483.5mm：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26.5kN/m32.7722、模板1kN/m2113、方木7.5kN/m3004、碗扣钢管0.5kN/m3005、施工人员1kN/m2116、振捣混凝土荷载2kN/m2127、倾倒混凝土冲击2kN/m212（1）荷载组合：q标准值=（1+2）+（5+6+7）=77.55kN/mq设计值=1.2*（1+2）+1.4*（5+6+7）=94.06kN/m（2）截面参数b=1000mmh=15mm=281250mm4=37500mm3（3）内力、强度、刚度计算L=0.2m=0.3762KN.m弯曲应力 =10.033Mpa剪力Q=0.6q设计*L=11.287KN剪应力 =1.1287Mpa挠度 =0.5885mm5.1.2 底板下：底板数量终值1、钢筋混凝土26.5kN/m30.7192、模板1kN/m2113、方木7.5kN/m3004、碗扣钢管0.5kN/m3005、施工人员1kN/m2116、振捣混凝土荷载2kN/m2127、倾倒混凝土冲击2kN/m212（1）荷载组合：q标准值=（1+2）+（5+6+7）=24.55q设计值=1.2*（1+2）+1.4*（5+6+7）=30.46（2）截面参数b=1000mmh=15mm=281250mm4=37500mm3（3）内力、强度、刚度计算L=0.2m=0.1218KN.m=3.2491剪力Q=0.6q设计*L=3.6552KN剪应力 =0.3655Mpa挠度 =0.1863mm5.1.3翼缘板下：翼缘板数量终值1、钢筋混凝土26.5kN/m30.7192、模板1kN/m2113、方木7.5kN/m3004、碗扣钢管0.5kN/m3005、施工人员1kN/m2116、振捣混凝土荷载2kN/m2127、倾倒混凝土冲击2kN/m212（1）荷载组合：q标准值=（1+2）+（5+6+7）=24.55q设计值=1.2*（1+2）+1.4*（5+6+7）=30.46（2）截面参数b=1000mmh=15mm=281250mm4=37500mm3（3）内力、强度、刚度计算L=0.2m=0.1218KN.m=3.2491剪力Q=0.6q设计*L=3.6552KN剪应力 =0.3655Mpa挠度 =0.1863mm5.1.4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/mmMPaMPaMPaMPammmm腹板下94.06/77.550.210.03201.131.50.590.8底板下30.46/24.550.23.25200.371.50.190.8翼缘下30.46/24.550.23.25200.371.50.190.85.2 5X10cm方木计算5.2.1腹板下腹板数量终值1、钢筋混凝土26.5kN/m32.7722、模板1kN/m2113、方木7.5kN/m30.224、碗扣钢管0.5kN/m3005、施工人员1kN/m2116、振捣混凝土荷载2kN/m2127、倾倒混凝土冲击2kN/m212几根承担5根（1）荷载组合：q标准值=（1+2+3）+（5+6+7）=15.81kN/mq设计值=1.2*（1+2+3）+1.4*（5+6+7）=19.172kN/m（2）截面参数b=50mmh=100mm=4166667mm4=83333.33mm3（3）内力、强度、刚度计算L=0.3m=0.172548KN.m弯曲应力 =2.070576Mpa剪力Q=0.6q设计*L=3.45096KN剪应力 =1.035288Mpa挠度 =0.029286mm5.2.2底板下底板数量终值1、钢筋混凝土26.5kN/m30.7192、模板1kN/m2223、方木7.5kN/m30.224、碗扣钢管0.5kN/m3005、施工人员1kN/m2116、振捣混凝土荷载2kN/m2127、倾倒混凝土冲击2kN/m212几根承担5根（1）荷载组合：q标准值=（1+2+3）+（5+6+7）=5.41kN/mq设计值=1.2*（1+2+3）+1.4*（5+6+7）=6.692kN/m（2）截面参数b=50mmh=100mm=4166667mm4=83333.3mm3（3）内力、强度、刚度计算L=0.6m=0.24091KN.m弯曲应力 =2.89094Mpa剪力Q=0.6q设计*L=2.40912KN剪应力 =0.72274Mpa挠度 =0.16034mm5.2.3翼缘板下翼缘板数量终值1、钢筋混凝土26.5kN/m30.718.552、模板1kN/m2113、方木7.5kN/m30.21.54、碗扣钢管0.5kN/m3005、施工人员1kN/m2116、振捣混凝土荷载2kN/m2127、倾倒混凝土冲击2kN/m212几根承担5根（1）荷载组合：q标准值=（1+2+3）+（5+6+7）=5.21kN/mq设计值=1.2*（1+2+3）+1.4*（5+6+7）=6.452kN/m（2）截面参数b=50mmh=100mm=4E+06mm4=83333mm3（3）内力、强度、刚度计算L=0.9m=0.5226KN.m弯曲应力 =6.2713Mpa剪力Q=0.6q设计*L=3.4841KN剪应力 =1.0452Mpa挠度 =0.7817mm5.2.4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/mmMPaMPaMPaMPammmm腹板下19.17/15.810.32.07131.041.50.031.2底板下6.69/5.410.62.89130.721.50.162.4翼缘下6.45/5.210.96.27131.051.50.783.65.3 10X15cm方木计算5.3.1腹板下腹板数量终值1、钢筋混凝土26.5kN/m32.7722、模板1kN/m2113、方木7.5kN/m30.21.54、碗扣钢管0.5kN/m3005、施工人员1kN/m2116、振捣混凝土荷载2kN/m2127、倾倒混凝土冲击2kN/m212几根承担3.3根（1）荷载组合：q标准值=（1+2+3）+（5+6+7）=23.95455kN/mq设计值=1.2*（1+2+3）+1.4*（5+6+7）=29.04848kN/m（2）截面参数b=120mmh=150mm=33750000mm4=450000mm3（3）内力、强度、刚度计算L=0.9m=2.352927KN.m弯曲应力 =5.228727Mpa剪力Q=0.6q设计*L=15.68618KN剪应力 =1.307182Mpa挠度 =0.443723mm5.3.2底板底板数量终值1、钢筋混凝土26.5kN/m30.7192、模板1kN/m2223、方木7.5kN/m30.224、碗扣钢管0.5kN/m3005、施工人员1kN/m2116、振捣混凝土荷载2kN/m2127、倾倒混凝土冲击2kN/m212几根承担1.6根（1）荷载组合：q标准值=（1+2+3）+（5+6+7）=16.9063kN/mq设计值=1.2*（1+2+3）+1.4*（5+6+7）=20.9125kN/m（2）截面参数b=120mmh=150mm=3.4E+07mm4=450000mm3（3）内力、强度、刚度计算L=0.9m=1.69391KN.m弯曲应力 =3.76425Mpa剪力Q=0.6q设计*L=11.2928KN剪应力 =0.94106Mpa挠度 =0.31316mm5.3.3翼缘板：翼缘板数量终值1、钢筋混凝土26.5kN/m30.718.552、模板1kN/m2113、方木7.5kN/m30.21.54、碗扣钢管0.5kN/m3005、施工人员1kN/m2116、振捣混凝土荷载2kN/m2127、倾倒混凝土冲击2kN/m212几根承担1.1根（1）荷载组合：q标准值=（1+2+3）+（5+6+7）=23.682kN/mq设计值=1.2*（1+2+3）+1.4*（5+6+7）=29.327kN/m（2）截面参数b=120mmh=150mm=3E+07mm4=450000mm3（3）内力、强度、刚度计算L=0.9m=2.3755KN.m弯曲应力 =5.2789Mpa剪力Q=0.6q设计*L=15.837KN剪应力 =1.3197Mpa挠度 =0.4387mm5.3.4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/mmMPaMPaMPaMPammmm腹板下29.05/23.950.95.23131.311.50.443.6底板下20.91/16.910.93.76130.941.50.313.6翼缘下29.33/23.680.95.28131.321.50.443.65.4碗扣支架及支架下方木计算数量终值1、钢筋混凝土26.5kN/m32.7722、模板1kN/m2113、方木7.5kN/m30.21.54、碗扣钢管0.5kN/m331.55、施工人员1kN/m2116、振捣混凝土荷载2kN/m2127、倾倒混凝土冲击2kN/m212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）=26.394595kN/m底板p设计值=1.2*（1+2+3+4）+1.4*（5+6+7）=19.588889kN/m翼缘板p设计值=1.2*（1+2+3+4）+1.4*（5+6+7）=28.383333kN/m底板数量终值1、钢筋混凝土26.5kN/m31192、模板1kN/m2223、方木7.5kN/m3024、碗扣钢管0.5kN/m3325、施工人员1kN/m2116、振捣混凝土荷载2kN/m2127、倾倒混凝土冲击2kN/m212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）=19.588889kN/m翼缘板数量终值1、钢筋混凝土26.5kN/m31192、模板1kN/m2113、方木7.5kN/m3024、碗扣钢管0.5kN/m3325、施工人员1kN/m2116、振捣混凝土荷载2kN/m2127、倾倒混凝土冲击2kN/m212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）=26.394595kN/m底板p设计值=1.2*（1+2+3+4）+1.4*（5+6+7）=19.588889kN/m翼缘板p设计值=1.2*（1+2+3+4）+1.4*（5+6+7）=28.383333kN/m（2）承载力参数碗扣式483.5、Q235焊接钢管-立杆可承受荷载横杆步距（m）0.61.21.82.4设计荷载（KN/根）40302520（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）26.3919.5928.38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157MPa210MPa，变形12.7mm8500/400=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86MPa210MPa，变形7mm8500/400=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143MPa210MPa，变形2.3mm2700/400=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:=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-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LDPELLDPEHDPE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kJm-2弯曲强度MPa414672010030012.5809012174050152525055070152560702137400130022.540702540646730501508001003.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125137，MDPE的熔点约为126134，LDPE的熔点约为105115。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3850(0.45MPa，下同)，MDPE约为5075，HDPE约为6080。PE的最高连续使用温度不算太低，LDPE约为82100，MDPE约为105121，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(1530)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LDPELLDPEHDPE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(kgK)-1热导率/ W(mK)-11051153003850-80-501624221823010.351201253005075-100-751251373006080-100-701116192523010.421902103007585-140-704.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）。