现浇支架检算书.doc
目 录一、工程概况2二、碗扣支架现浇梁方案检算31、支架布置概述32、荷载已知条件42、梁端部截面部分支架检算53、梁跨中截面部分支架检算74、横桥向分配梁（方木）验算:84、纵桥向分配梁（方木）验算:10三、I40A钢梁设计验算121、双支工字钢梁12四、贝雷梁的设计验算：151、贝雷梁标准布置：152、验算见附表215附表1：贝雷梁验算数据表15附表2：贝雷片参数表15附表3：I40工字钢各断面验算数据表15现浇连续梁支架设计及检算书一、工程概况大西铁路跨渭化污水渠连续梁结构形式为32+48+32预应力混凝土连续箱梁。标准箱梁总长113.5m。箱梁采用单箱单室截面，截面中心梁高3.334m，顶宽5.4m，两侧悬臂长2.65m。箱梁顶板厚度0.30.45m，悬臂根部厚度为0.65m，底板厚0.30.65m，腹板厚0.51.1m。全联在各墩顶均设置横隔梁，其中边墩墩顶横隔梁厚1.3m，主墩顶端横隔梁后1.6m，边墩墩顶横隔梁设置（1.5*1.2）m过人洞，供检查人员通过。大西铁路于DK816+301处跨越渭化污水渠，水渠于桥下转弯。渭化污水渠梯形断面，底宽4.2m，顶宽7.2m，渠高3.5m。渠内边坡混凝土砌护。跨渭化连续梁同时跨越一条河提路，路宽约5m。路一侧为渭化污水渠，一侧为河堤坡道。铁路与渭化污水渠及河堤路位置如下图二、碗扣支架现浇梁方案检算1、支架布置概述（1）本连续梁边跨支架方式为满堂碗扣支架，主要布置如下：A、腹板：在梁端7m范围内横向0.3m，纵向0.6m。B、底板和翼缘板：横向、纵向间距均为0.6m。C、顶托上部纵向布置10*15cm方木作为主梁，纵向与立杆相对应布置，即腹板底横向间距0.3m，纵向间距0.6m。其余均为0.6m。D、主梁上部横向10*10cm分配梁，间距0.3m。E、支架搭设前需用37灰土压实处理原地面后，采用C15混凝土硬化15cm作为持力层。（2）连续梁主跨由于地形复杂采用支墩+贝雷梁方式作为上部支撑，主要布置如下：A、在靠近主墩侧面布置2排直径600mm螺旋钢管，每排5根。在靠近污水渠一侧均布置螺旋钢管，具体布置参看附图1。立柱顶部为双支I40a工字钢作为简支梁底座。B、贝雷梁使用16片。在靠近北侧翼缘板部位由于跨度较大，需要增加2片贝雷梁。贝雷梁在翼缘板下以2片为一组，其他均为4片为一组。C、贝雷梁上部横向布置14a槽钢，间距0.6m。上部纵向铺设10*10cm方木在为分配量，间距0.3*0.3mD、贝雷梁支墩基础为条形基础，基础结构见附图22、荷载已知条件 箱梁尺寸：顶面宽12m，底板宽5.4 m，梁高3.334m，梁长112m。根据设计图纸，主梁重900吨。（1）施工人员，机具、材料荷载：P1=1.2kN/m2（2）砼冲击及振捣砼时产生的荷载：P2=2kN/m2（3）梁体钢筋砼自重荷载：P3=26.5kN/m3（4）钢模板每延米自重荷载：P4=4kN/m碗口支架立杆步距为1.2m时，立杆允许荷载为30KN，轴向应力：N=30KN。梁端部：SI=1.18 m2 （一侧翼缘板截面积）；SII=4.1m2 ；SIII=4.26m2（按照5.4m底板计算）梁中部：SI=1.18 m2 （一侧翼缘板截面积）；SII=2.2 m2 （一侧腹板截面积）；SIII=2.91 m2（按照5.4m底板计算）2、梁端部截面部分支架检算 梁端部荷载分配图（如图所示）：a、I区翼缘板处：g1=1.18×1×26/2.48=12.37kN/m2b、区腹板处：g2=59.88kN/m2c、底板处：g3=32.12kN/m2 d、区荷载组合q=1.2（59.88×1.78+4+1.2）+1.4×2=136.94kN/me、区荷载组合q=1.2（32.12×3.46+4+1.2）+1.4×2=142.4kN/m（2）区腹板处支架检算腹板底横向间距30cm，纵向间距60cm。步距按120cm计算，则单根立杆受力面积为：0.6×0.3=0.18 m2单根立杆受压荷载：136.94/1.78×0.18=13.85 kN<30 kN 符合要求48×3.5mm钢管，A=489mm2；钢管回转半径：I=15.8 mm4按强度验算：=N/A=13850/489 28.32MPa<210MPa，符合要求。（杆件自重产生的应力很小，可以忽略不计）稳定性验算值根据长细比选取，计算长度：l0=kh上式中 k计算长度附加系数，其值取1.155。 考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数，取1. 2 h立杆步距。模板支架立杆的计算长度l0=1.155×1.2×1.2=1.66m按稳定性计算立杆的受压应力（步距120cm）长细比：则轴心受压件的稳定系数=0.491=N/A=13850/（0.491*489）=57.68MPa<145MPa，符合要求（3）底板间的满堂支架受力检算底板间的碗口式脚手架布置按照顺桥向间距60cm，横桥向间距60cm，横杆步距120cm。底板处满堂支架单根立杆承受压力大小为：142.2/3.46×0.36=14.80KN<30KN强度检算：=N/A=14800/48930.27MPa <210MPa，符合要求。（杆件自重产生的应力很小，可以忽略不计）稳定性验算模板支架立杆的计算长度l=1.155×1.2×1.2=1.66m按稳定性计算立杆的受压应力（步距120cm）长细比：则轴心受压件的稳定系数=0.491=N/A=14800/（0.491*489）=61.64MPa<145MPa，符合要求。由于翼缘板处荷载小于底板荷载，根据经验因此支架也满足要求，无需验算。3、梁跨中截面部分支架检算（1）区腹板处支架检算梁端部荷载分配图（如图所示）：a、I区翼缘板处：g1=12.37kN/m2b、区腹板处：g2=45.76kN/m2c、底板处：g3=16.7kN/m2 d、区荷载组合q=1.2（45.76×1.25+4+1.2）+1.4×2=77.68kN/me、区荷载组合q=1.2（16.7×4.54+4+1.2）+1.4×2=100.02 kN/m底板间5.2m范围的碗口式脚手架布置按照顺桥向间距60cm，横桥向间距60cm，横杆步距120cm。因为此处支架布置相同，因此只需验算腹板处的荷载即可。腹板处满堂支架单根立杆承受压力大小为：77.68/1.25×0.36=22.37kN按强度验算：=N/A=22370/48945.75MPa <145MPa，符合要求。（杆件自重产生的应力很小，可以忽略不计）稳定性验算模板支架立杆的计算长度l=1.155×1.2×1.2=1.66m按稳定性计算立杆的受压应力（步距120cm）长细比：则轴心受压件的稳定系数=0.491=N/A=22370/（0.491×489）=93.17MPa<145MPa，符合要求。由于底板与翼缘板区域荷载小于腹板处荷载，因此不必验算。4、横桥向分配梁（方木）验算:箱梁底板下面为10×10cm方木作为分配梁，方木间距为30cm，跨径有30cm和60cm两种。10×10cm方木截面特性如下：方木弹性模量E(N/mm2):10000；方木抗弯强度设计值(N/mm2):13；方木抗剪强度设计值(N/mm2):1.4；方木的间隔距离(mm):300；方木的截面宽度(mm):100；方木的截面高度(mm):100；方木按照简支梁计算，其惯性矩I和截面抵抗矩W分别为W=10×10*10/6=166.67cm3I=10×103/12=833.33cm4A=10×10=100cm2(1)间距为0.3m横向分配梁,跨径0.6m。（梁端部）由于方木上部为竹胶板，因此方木荷载按照均布荷载，简支梁跨度为0.6m计算，上部荷载仍按钢管支架荷载组合值计算。按照腹板处最不利荷载计算。（1） 抗弯承载能力检算：q=136.94/1.78×0.3=23.08 kN/m M=ql2 /8=23.08×0.6×0.6/8=1.04kN.m=M/w=1.04×103/166.67= 6.23 Mpa =8mpa（2）抗剪承载能力检算：=3Q/(2A)=3×6924/(2×0.1×0.1)=1.03 N/mm2=1.4 N/mm2 （3）挠度检算：取挠度f=L/400 =300/400=0.75mmf1=5ql4/384EI=5*23080*0.64/（384*10000*8.3333）=0.47mmf =1.5mm(2)间距0.6m横向分配梁（按照梁中部腹板处荷载计算）间距为0.6m横向分配梁验算以腹板处作为计算依据，由于其他部位荷载均小于此处荷载，因此其他部位不必验算。上部荷载仍按钢管支架荷载组合值计算。（1）抗弯承载能力检算：q=77.68/1.25×0.3=37.29 kN/m M=ql2 /8=37.29×0.6×0.6/8=1.68 kN/m=M/w=1.68×103/166.67= 10.07 Mpa >=8pa不符合要求，仍然按照0.3m间距布置。4、纵桥向分配梁（方木）验算:纵桥向方木采用10×15cm方木作为上部荷载的承重梁，由于上部荷载为横向分配量，验算是按照集中荷载验算。(3)间距0.6m纵向分配梁（按照梁中部腹板处荷载计算）本施工方案中支架顶顶托上横桥向分配梁采用10cm*15cm方木,间距0.6m。方木弹性模量E(N/mm2):10000；方木抗弯强度设计值(N/mm2):13；方木抗剪强度设计值(N/mm2):1.4；方木的间隔距离(mm):600；方木的截面宽度(mm):100；方木的截面高度(mm):150；方木按照简支梁计算，其惯性矩I和截面抵抗矩W分别为W=10×15×15/6=375cm3I=10×153/12=2813cm4A=10×15=150cm2腹板下则按照跨度为0.6m的简支梁进行计算；支撑方木按照集中荷载简支梁荷载计算，上部荷载仍按钢管支架梁端部荷载组合值计算。（1）抗弯承载能力检算：q=136.94/1.78×0.6×0.3=13.847kN M=ql /4=13.847×0.6/4=2.08 kN/m=M/w=2.08×103/375= 5.55Mpa =8 Mpa（2） 抗剪承载能力检算：Q= q /2=6923.5 kN=3Q/(2A)=3×6923.5/(2×100×150)=0.69 N/mm2=1.4 N/mm2 （3）挠度检算：取挠度f=L/400 =600/400=1.5mmf1=ql3/48EI=13847*6003/（48*10000*2813*10000）=0.23mmf 符合要求5、贝雷梁上部横向槽钢验算由于贝雷梁横向之间间距最大达1m，因此使用14a槽钢做为横梁，间距0.6m跨径1m。截面特性如下：Ix=564cm4 Wx=80.5cm3 A=18.5m2腹板下荷载组合（箱梁跨中）按照集中荷载验算，即最不利荷载。P=77.68×0.6/1.25=37.28KN。M=ql /4=37.28×0.6/4=5.59kN/m=M/w=5.59×103/80.5= 69.4Mpa =145 Mpa（3） 抗剪承载能力检算：Q= q /2=18.64 kN=3Q/(2A)=3×18640/(2×1850)=15.11 N/mm2=85 N/mm2 （3）挠度检算：取挠度f=L/400 =600/400=1.5mmf1=ql3/48EI=37280*6003/（48*2.1*105*103*564*10000）=0.2mmf 符合要求。由于本计算为箱梁跨中计算值，由结果可看出，安全系数比较大，在施工时可把跨中间距变为70cm，在梁端部变为40cm。三、I40a钢梁设计验算1、双支工字钢梁立柱上部为横桥向双支I40a工字钢梁，验算是按照最大跨径3m计算。计算时按照翼缘板、腹板、底板三个区域分配荷载，纵向按照10m的荷载汇总后，横向分配到横向工字钢上部，工字钢按照均布荷载计算。本计算按照单根工字钢计算。翼缘板按照1m均布荷载计算，腹板按照1.5m均布荷载计算，底板按照2m均布荷载计算。I40a工字钢截面特性： Ix= 21720 cm4Wx = 1090 cm3A= 86.1 cm2荷载分配：翼缘板：45.85×10/1=458.5KN/m腹板：77.68×10/1.5=517.9KN/m底板：100.02×10/2=500.1KN/m由迈达斯结构计算软件计算如下：（1）抗弯承载力验算：由上图可知最大弯矩M=164.27KN.m,则=M/w=164.27×103/1090= 150.71 Mpa =205pa。符合要求。（具体分析数据见附表）（2）挠度验算 由上图可知最大位移发生在底板下立柱两侧，挠度控制值：f=L/400 =7.5mm，f1=1.19mmf=7.5 符合要求。（3）剪力验算 由图可知最大剪力: Q= 468.24KN/m,=3Q/(2A)=3×468.24×103/(2×86.1×100)=81.57N/mm2=85 N/mm2 ,符合要求。（4） 立柱承载力验算螺旋钢管截面特性如下：圆管 630*8Wx(cm3)： 2400.39 ix(cm)： 21.993 A(cm2)： 156.326有上图可知最大反力在底板下立柱，N=936.48KN，强度：=N/A=936.48×103/156.326×10-4=59.9MPa<140MPa,符合要求。稳定性：按稳定性计算钢管立柱的受压应力（步距按10m计算）长细比：查表得轴心受压件的稳定系数=0.876=N/A=936.48×103/（0.876×156.326×10-4）=68.3MPa<140MPa，符合要求。由计算可知如果施工按照一根I40a工字钢风险较大，实际施工时按照双支工字钢施工。四、基础验算本处基础经现场测定承载力，0-30cm为140kpa，30-60cm160kpa，挖出地表30cm后使用37灰土压实并硬化地面后承载力可达230Kpa。1、碗口支架立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 根据计算公式：=N脚手架立杆传至基础顶面的轴心力，22KN；Ad立杆基础的计算底面积，Ad=0.6×0.6=0.36m2；K脚手架地基承载力调整系数，因有15cm厚C20砼垫层，取1.0；fak地基承载力特征值，230KPa；求得：=61KPaKfak=230KPa（可） 2、条形基础支墩验算按照底板下最大荷载验算，即N=936.48KN 根据以上公式：=936.48/4.8=195Kfak=230KPa（可）五、贝雷梁的设计验算：1、贝雷梁标准布置：翼缘板：双排单层腹板：四排单层底板：四排单层在图示10#-17#立柱之间翼缘板按照四排单层布置2、验算见附表2附表1：贝雷梁验算数据表附表2：贝雷片参数表附表3：I40工字钢各断面验算数据表附表1：贝雷计算表（梁中）部位砼主荷载（KN/m2)宽度材料（KN/m2)振捣（KN/m2)模板（KN/m)荷载q（KN/m)跨度（m）弯矩M(KN.m)剪力（KN）计算片数（单排单层）理论片数计划片数单层扰度f(mm)控制扰度(f)001.224 00.00 0.00 0.00 0翼缘板00000000.00 0.00 0.00 012.372.481.22445.85 202292.66 458.53 26.26 5012.372.481.22445.85 192069.12 435.60 2.62 3446.22 47.512.372.481.22445.85 181857.05 412.68 4512.372.481.22445.85 171656.44 389.75 2.10 3429.62 42.512.372.481.22445.85 161467.30 366.82 4012.372.481.22445.85 151289.62 343.90 37.512.372.481.22445.85 141123.40 320.97 3512.372.481.22445.85 13968.65 298.05 1.20 2216.21 32.512.372.481.22445.85 12825.36 275.12 2211.77 3012.372.481.22445.85 10573.16 229.27 125.67 25腹板45.761.251.22477.68 203884.00 776.80 5045.761.251.22477.68 193505.31 737.96 47.545.761.251.22477.68 183146.04 699.12 4545.761.251.22477.68 172806.19 660.28 3.56 4540.15 42.545.761.251.22477.68 162485.76 621.44 4045.761.251.22477.68 152184.75 582.60 2.77 3430.42 37.545.761.251.22477.68 141903.16 543.76 3545.761.251.22477.68 131640.99 504.92 2.05 3417.16 32.545.761.251.22477.68 121398.24 466.08 3045.761.251.22477.68 10971.00 388.40 25底板16.74.541.224100.02 205001.08 1000.22 5016.74.541.224100.02 194513.47 950.21 47.516.74.541.224100.02 184050.87 900.19 4516.74.541.224100.02 173613.28 850.18 42.516.74.541.224100.02 163200.69 800.17 4016.74.541.224100.02 152813.11 750.16 37.516.74.541.224100.02 142450.53 700.15 3516.74.541.224100.02 132112.96 650.14 2.68 3422.10 32.516.74.541.224100.02 121800.39 600.13 3016.74.541.224100.02 101250.27 500.11 25贝雷计算表（梁端）部位砼主荷载（KN/m2)宽度材料（KN/m2)振捣（KN/m2)模板（KN/m)荷载q（KN/m)跨度（m）弯矩M(KN.m)剪力（KN）扰度f(mm)翼缘板0.00 0.00 0.00 12.372.481.22445.85 202292.66 458.53 6.60 12.372.481.22445.85 192069.12 435.60 5.37 12.372.481.22445.85 181857.05 412.68 4.33 12.372.481.22445.85 171656.44 389.75 3.44 12.372.481.22445.85 161467.30 366.82 2.70 12.372.481.22445.85 151289.62 343.90 2.09 12.372.481.22445.85 141123.40 320.97 1.58 12.372.481.22445.85 13968.65 298.05 1.18 12.372.481.22445.85 12825.36 275.12 0.86 12.372.481.22445.85 10573.16 229.27 腹板59.881.781.2524136.94 206847.18 1369.44 19.71 59.881.781.2524136.94 196179.58 1300.96 16.05 59.881.781.2524136.94 185546.22 1232.49 12.93 59.881.781.2524136.94 174947.09 1164.02 10.29 59.881.781.2524136.94 164382.20 1095.55 8.07 59.881.781.2524136.94 153851.54 1027.08 6.23 59.881.781.2524136.94 143355.12 958.61 4.73 59.881.781.2524136.94 132892.94 890.13 3.52 59.881.781.2524136.94 122464.99 821.66 2.55 59.881.781.2524136.94 101711.80 684.72 59.881.781.2524136.94 91386.55 616.25 底板32.123.464.5424142.40 207120.11 1424.02 20.49 32.123.464.5424142.40 196425.90 1352.82 16.69 32.123.464.5424142.40 185767.29 1281.62 13.44 32.123.464.5424142.40 175144.28 1210.42 10.70 32.123.464.5424142.40 164556.87 1139.22 8.39 32.123.464.5424142.40 154005.06 1068.02 6.48 32.123.464.5424142.40 143488.85 996.82 4.92 32.123.464.5424142.40 133008.25 925.61 3.66 32.123.464.5424142.40 122563.24 854.41 2.66 32.123.464.5424142.40 101780.03 712.01 1.28 32.123.464.5424142.40 91441.82 640.81 0.84 附表2：附表3：支点反力数据表节点FX (kN)FY (kN)FZ (kN)MX (kN*m)MY (kN*m)MZ (kN*m)200454.000800553.0001500936.0002200553.0002800454.000反力合力FX (kN)FY (kN)FZ (kN)002952.92工字钢各截面位移数据表节点DX (m)DY (m)DZ (m)RX (rad)RY (rad)RZ (rad)100-0.0-0.00049020000-0.000280300-0.0-0.000060400-0.0-0.0500-0.00.06000000700-0.00.0800000.0900-0.00.0100000001100-0.00.01200-0.00.01300-0.001190-0.01400-0.0-0.0150000001600-0.00.01700-0.0011900.01800-0.0-0.01900-0.0-0.0200000002100-0.0-0.0220000-0.02300-0.0-0.0240000002500-0.0-0.02600-0.00.02700-0.00.0000602800000.0002802900-0.00.000490工字钢各截面弯矩表单元位置轴向 (kN)剪力-y (kN)剪力-z (kN)扭矩 (kN*m)弯矩-y (kN*m)1I1000001J200229.250-57.312I200-225.330-57.312J3003.920-1.963I3003.920-1.963J4003.920-3.924I4003.920-3.924J5003.920-5.885I5003.920-5.885J7003.920-7.846I7003.920-7.846J800262.850-74.537I800-290.790-74.537J900-31.8606.138I900-31.8606.138J1100-31.86022.069I1100-31.86022.069J1200-31.86037.9910I1200-31.86037.9910J1300-31.86053.9211I1300-31.86053.9211J1400218.1907.3312I1400218.1907.3312J1500468.240-164.2713I1500-468.240-164.2713J1600-218.1907.3314I1600-218.1907.3314J170031.86053.9215I170031.86053.9215J180031.86037.9916I180031.86037.9916J190031.86022.0617I190031.86022.0617J210031.8606.1318I210031.8606.1318J2200290.790-74.5319I2200-262.850-74.5319J2300-3.920-7.8420I2300-3.920-7.8420J2500-3.920-5.8821I2500-3.920-5.8821J2600-3.920-3.9222I2600-3.920-3.9222J2700-3.920-1.9623I2700-3.920-1.9623J2800225.330-57.3124I2800-229.250-57.3124J2900000
