地铁车站人行天桥施工方案门架计算书.doc

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1、附件二：华夏西路站2#出入口人行天桥施工方案门洞门架计算书2014年7月1日20 / 22目 录一、天桥板梁支架立杆布置概况1二、门架设计思路12.1快车道门架搭设思路12.2 慢车道门架搭设思路2三、慢车道门架受力计算23.1验算18#工字钢枕梁23.2验算60# H型钢横梁43.3验算60# H型钢卧梁一53.4卧梁一下钢立柱受力计算63.5地梁一承载力计算73.6地梁一配筋计算7四、快车道门架受力计算94.1验算18#工字钢枕梁94.2验算60# H型钢横梁一104.3验算60# H型钢横梁二114.4 60# H型钢横梁三124.5验算60# H型钢卧梁二134.5卧梁二下钢立柱受力计

2、算144.6地梁二承载力计算144.7地梁二配筋计算154.8验算60# H型钢卧梁三174.9卧梁三下钢立柱受力计算184.10地梁三承载力计算184.11地梁三配筋计算19一、天桥板梁支架立杆布置概况本工程涉及门架上的梁板规格分别为：KL（柱牛腿梁）120011001500，CL1（边梁）6001100，CL2（中梁）4001100，板厚为120mm。根据梁的位置及大小，梁底支架承重立杆采用483.0钢管，其布置为：KL 牛腿梁垂直梁方向底部设置5根立杆，立杆间距400mm，顺梁方向立杆间距400mm650mm；CL1梁垂直梁方向底部设置4根立杆，立杆间距400mm，顺梁方向立杆间距最大为

3、850mm；CL2梁垂直梁方向底部设置3根立杆，立杆间距最大为650mm，顺梁方向立杆间距最大为850mm；楼板立杆最大间距为1000850。经计算KL 牛腿梁底部承重立杆两侧立杆轴心压力值为3.9KN，中间3根立杆轴心压力值为16.8KN；CL1梁底部承重立杆两侧立杆轴心压力值为2.6KN，中间两根立杆轴心压力值为11.4KN；楼板单根立杆轴心压力值为0.9KN；CL2梁底部承重立杆的两侧立杆轴心压力值为2KN，中间一根立杆轴心压力值为17KN。按照最不利因素考虑，作用于门架上的立杆轴心压力值全部取最大值17KN计算。二、门架设计思路由于2#人行天桥横跨罗山路，为了不影响罗山路交通，根据相关

4、要求及现场情况，在天桥板梁施工时在快车道及慢车道搭设一个连续的两跨门架，以便车辆顺利通行，其中快车道门架门洞横跨中央绿化带，门架计算跨度11m，慢车道门架计算跨度4.95m。2.1快车道门架搭设思路1、 快车道门架自下而上组合为：地梁+立柱+卧梁+横梁+枕梁（仅中部位置）。2、 地梁采用钢筋混凝土现场浇筑，梁宽0.9m，梁高0.9m，梁长12m。快车道门架设置地梁2根（其中一根与慢车道门架地梁共用），为了防止污染现有的沥青路面，在地梁浇筑前，梁底与沥青路面之间设置塑料布隔离层。3、 立柱采用50010钢管立柱，立柱高度为3.5m，设置在地梁上，与地梁上的预埋件焊接连接，每根地梁上设置4根立柱，

5、立柱间距3.3m。每根地梁上立柱之间设置剪刀撑，剪刀撑采用10#槽钢与立柱焊接牢靠。4、 立柱上沿车行道方向设置卧梁，卧梁采用5883001220 H型钢，卧梁与立柱焊接牢靠。5、 卧梁上垂直车行道方向设置横梁，横梁采用6002001117 H型钢，横梁间距根据支架立杆确定，且与卧梁焊接牢靠。支架立杆搁置在横梁上之前，在立杆位置焊设100mm长25定位钢筋。2.2 慢车道门架搭设思路1、 慢车道门架自下而上组合为：地梁+立柱+卧梁+横梁+枕梁。2、 地梁采用钢筋混凝土现场浇筑，梁宽0.9m，梁高1.2m，梁长10m。慢车道门架设置地梁2根（其中一根与快车道门架地梁共用），为了防止污染现有的沥青

6、路面，在地梁浇筑前，梁底与沥青路面之间设置塑料布隔离层。3、 立柱采用50010钢管立柱，立柱高度为3.5m，设置在地梁上，与地梁上的预埋件焊接连接，每根地梁上设置3根立柱，立柱间距4m。每根地梁上立柱之间设置剪刀撑，剪刀撑采用10#槽钢与立柱焊接牢靠。4、 立柱上沿车行道方向设置卧梁，卧梁采用5883001220 H型钢，卧梁与立柱焊接牢靠。5、 卧梁上垂直车行道方向设置横梁，横梁采用6002001117 H型钢，横梁间距1.4m，且与卧梁焊接牢靠。6、 横梁上沿车行道方向设置枕梁，枕梁采用18#工字钢。天桥板梁结构底板承重立杆直接搁置在枕梁上，枕梁间距根据支架立杆间距确定，间距最大为0.8

7、5m，枕梁与横梁焊接牢靠。支架立杆搁置在枕梁上之前，在立杆位置焊设100mm长25定位钢筋。三、慢车道门架受力计算3.1验算18#工字钢枕梁1、 枕梁参数信息(1) 枕梁按照8跨连续梁计算(2) 枕梁承受板梁支架立杆传递的压力，即F1F21=17KN(3) 18#工字钢自重：0.24KN/m(4) 将集中力转换为均布荷载得：q=1721/11.6=30.78KN/m则，q=30.78+0.241.2（K）=31.07KN/m(5) 18#工字钢Wx=185cm3q=31.07 KN/m图3.1 枕梁计算简图表3.1 18#工字钢枕梁受力计算表支座均布荷载（KN.m）支座弯矩M（KN.m）剪力V

8、（KN）支座反力R（KN）V左V右A31.070020.22020.220B31.07-7.418-29.49223.23152.723C31.07-4.369-18.71421.68240.396D31.07-5.593-23.36922.30445.673E31.07-4.816-21.19421.19442.388F31.07-5.593-22.30423.36945.673G31.07-4.369-21.68218.71440.396H31.07-7.418-23.23129.49252.723J31.070-20.220020.2202、 抗弯强度验算：取最大负弯矩Mmax=7.41

9、8 KN.m满足要求。3、 扰度验算：满足要求4、 抗剪强度验算：5、 稳定性验算：满足要求3.2验算60# H型钢横梁1、 横梁参数信息(1) 横梁按照单跨简支梁计算，跨度为4.95m，横梁包括脚手架横梁和板梁支架横梁，本次按照最不利情况的板梁支架横梁进行计算。(2) 板梁支架横梁承受枕梁传递的压力，按照最不利因素取枕梁传递给横梁压力F1F7=52.723KN。(3) 将集中力F1F7转换为均布荷载得：q=52.7237/4.95=74.56KN/m(4) 60# H型钢（6002001117）自重为：1.03KN/m。(5) 板梁支架横梁上均布荷载：q=74.56+1.031.2(K)=7

10、5.80KN/m。(6) 脚手架横梁支座反力为：RA=RB=（17KN4根+1.03 KN/m1.2(K)4.95m）/2=27.06KN(7) 60# H型钢（6002001117）：Wx=2480.62cm3q=75.80KN/m图3.2 横梁计算简图支座反力RA=RB=0.575.804.95=187.605KN最大弯矩2、 抗弯强度验算：满足要求。3、 扰度验算：满足要求4、 抗剪强度验算：5、 稳定性验算： 满足要求3.3验算60# H型钢卧梁一1、 横梁参数信息(1) 卧梁承受横梁传递的压力，取横梁传递给卧梁压力F1=F11=27.06KN，F2=F10=187.605KN。(2)

11、 将集中力F1F9荷载转换为均布荷载为：q1=(187.6059+27.062)/13.15=132.51KN/m。(3) 60# H型钢（5883001220）自重为：q2=1.46KN/m。(4) 卧梁一上均布荷载：q =132.51+1.461.2（K）=134.27KN/m。(5) 60# H型钢（5883001220 ）：Wx=3853.19cm3q =134.27KN/m图3.3 卧梁一计算简图表3.3 卧梁一受力计算表支座均布荷载（KN.m）支座弯矩M（KN.m）剪力V（KN）支座反力R（KN）V左V右A134.27-445.147-345.745368.335714.08B13

12、4.27-45.966-168.745168.745337.49C134.27-445.147-368.335345.745714.082、 抗弯强度验算：取最大负弯矩Mmax=445.147KN.m满足要求。3、 扰度验算：满足要求4、 抗剪强度验算：5、 稳定性验算： 满足要求3.4卧梁一下钢立柱受力计算1、 参数信息(1) 卧梁一支座反力值：RA= RC =714.08KN RB =337.49KN(2) 钢立柱以最大支座反力RB =714.08KN计算2、 钢立柱承载力计算（按最不利工况计）：抗压强度：Lo=Uol=2.0350cm=700cm=lo/ix=700cm/17.33cm=

13、40.4150满足要求轴心受压稳定系数查表=0.751N/（A）=714.08KN/（0.751153.94cm2）=6.2N/mm2f=215 N/mm2满足要求3.5地梁一承载力计算1、 各钢柱传至地梁轴向力设计值RA= RC =714.08KN RB =337.49KN=2714.08KN+337.49KN =1765.65KN2、 每根钢柱自重：3.5m长50010钢柱：23.140.250.013.578=4.3KN/根64016封头钢板：3.140.3220.016782块=0.8 KN/根故每根钢柱自重为：4.3+0.8=5.1 KN3、 10#槽钢剪刀撑自重：查表得10#槽钢自

14、重为0.1KN/m，共计4m长10#槽钢剪刀撑4根，则分配到每根钢柱为：0.14=0.4KN/根4、 地梁均布荷载力：90090010000钢砼地梁自重为：0.91.151025=258.75 KN=1765.65+（5.13+0.43+258.75）1.2（K）=2095.95KN地梁均布荷载力：2095.95KN /10m=209.595KN/m5、 由于地梁是建在现有的沥青路面上，现有道路为城市快速道路，道路结构层为400mm厚的水泥稳定碎石，水泥稳定碎石的无侧限抗压强度为3.0MPa，考虑到其他的一些不利因素，水泥稳定碎石的无侧限抗压强度至少能达到0.83.0MPa=2.4 MPa=2

15、400KPa，满足地基承载力要求。3.6地梁一配筋计算1、钢柱自重：（5.13+0.43）1.2（K）=19.8KN/3根=6.6KN/根地梁各支座点反力为：RA= RC =714.08KN +6.6 KN=720.68 KNRB =337.49KN+6.6 KN=344.09 KN均布荷载为：（720.682+344.09）/10=178.545KN/m2、计算地梁最大弯矩综上取最大弯矩MB=-637.91KM.m，取支座最大剪力V=368.335对地梁进行配筋。3、验算是否需要双筋截面配置截面：BH=9001150 C30（fc=15N/mm2） 二级钢筋（fy=310N/mm2）钢筋设置

16、两排：ho=1150-70=1080所以不需要双筋截面配置满足要求满足要求设722钢筋截面积2661mm22352mm2，所以取722满足要求4、承载力复核：M=637.91KNm满足要求5、支座边缘截面剪力计算及配筋V=368.335KN3038KN 满足抗剪要求6、只需配构造箍筋：四肢10250满足要求图3.4 门架地梁一配筋图四、快车道门架受力计算4.1验算18#工字钢枕梁1、 参数信息(1) 枕梁按照单跨简支梁计算，跨度2.1m(2) 每根枕梁承受5根板梁支架立杆传递的压力，即F1F5=17KN(3) 18#工字钢自重：0.24KN/m(4) 将集中力转换为均布荷载得：q=175/2.

17、1=40.48KN/m(5) 枕梁上均布荷载：q=40.48+0.241.2（K）=40.77KN/m(6) 18#工字钢Wx=185cm3q=40.77KN/m图4.1 枕梁计算简图 支座反力RA=RB=0.540.772.1=42.809 KN最大弯矩2、 抗弯强度验算：满足要求。3、 扰度验算：满足要求4、 抗剪强度验算：5、 稳定性验算：满足要求4.2验算60# H型钢横梁一1、 参数信息(1) 横梁一按照单跨简支梁计算，跨度11m。(2) 横梁承受板梁支架立杆传递的压力以及柱两侧枕梁传递的压力，即F1=F7F16=17KN，F2F6=17+17/2=25.5KN。(3) 将集中力F1

18、F16转换为均布荷载得：q=(1711+25.55)/11=28.59KN/m(4) 60# H型钢（6002001117）自重为：1.03KN/m。(5) 横梁一上均布荷载：q=28.59+1.031.2（K）=29.83KN/m(6) 60# H型钢（6002001117）Wx=2480.62cm3q=29.83KN/m图4.2 横梁一计算简图支座反力RA=RB=0.529.8311=164.07 KN最大弯矩2、 抗弯强度验算：满足要求。3、 扰度验算： 满足要求4、 抗剪强度验算：5、 稳定性验算： 不满足要求故考虑在横上增设4道拉结，采用10#槽钢垂直横梁方向焊接连成整体，在横梁底部

19、沿横梁方向每隔2米用25钢筋将相邻两根横梁进行焊接连接。4.3验算60# H型钢横梁二1、 参数信息(1) 横梁二按照单跨简支梁计算，跨度11m，采用双拼6002001117型钢。(2) 横梁承受柱中间枕梁传递的压力以及柱两侧枕梁传递的压力，即F1=F7F16=42.809KN，F2=F6=42.809+17/2=51.309KN，F3=F4=F5=17+17/2=25.5KN。(3) 将集中力F1F16转换为均布荷载得：q=(42.80911+51.3092+25.53)/11.3=57.52KN/m(4) 60# H型钢（6002001117）自重为：1.03KN/m。(5) 横梁二均布荷

20、载：q=57.52+（1.032）1.2(K)=59.99KN/m(6) 60# H型钢（6002001117）Wx=2480.62cm3q=59.99KN/m图4.3 横梁二计算简图支座反力RA=RB=0.559.9911=329.945 KN最大弯矩2、 抗弯强度验算：满足要求。3、 扰度验算： 满足要求4、 抗剪强度验算：5、 稳定性验算： 满足要求。4.4 60# H型钢横梁三脚手架立杆底部横梁承受7根脚手架立杆压力，每根立杆按照17KN计算，则横梁支座反力为RA=RB=（177+1.461.2）/2=60.38KN4.5验算60# H型钢卧梁二1、 参数信息(1) 卧梁上承受快车道横

21、梁和慢车道横梁上传递的压力，其中快车道横梁传递的压力为：F1=F20=60.38KN，F2F9=164.07KN，F10=F11=329.95KN，F12F19=164.07 KN；慢车道横梁传递的压力为：F1=F11=27.06KN，F2F10=187.61 KN。(2) 将集中荷载转换为均布荷载为：（60.382+164.0716+329.952+187.619+27.062）/13.15=391.513KN/m。(3) 60# H型钢（5883001220）自重为：1.46KN/m。(4) 卧梁上均布荷载为：q=391.513+1.461.2（K）=393.265KN/m。(5) 卧梁（

22、5883001220 ）H型钢Wx=3853.19cm3。q=393.265KN/m图4.4 卧梁二计算简图表4.4 卧梁二受力计算表支座均布荷载（KN.m）支座弯矩M（KN.m）剪力V（KN）支座反力R（KN）V左V右A394.852-519.233-639.056721.5111360.567B394.852-339.167-615.590651.4901267.080C394.852-397.173-685.611683.8331369.444D394.852-345.213-653.268521.0761174.3442、 抗弯强度验算：取最大负弯矩Mmax=-519.233KN.m满

23、足要求。3、 扰度验算： 满足要求4、 抗剪强度验算：5、 稳定性验算： 满足要求4.5卧梁二下钢立柱受力计算1、 参数信息(1) 卧梁支座反力值：RA= 1360.567KN，RB=1267.080KN，RB=1369.444KN，RB=1174.344KN(2) 钢立柱以最大支座反力RB = 1369.444KN计算2、 钢立柱承载力计算（按最不利工况计）：抗压强度：Lo=Uol=2.0350cm=700cm=lo/ix=700cm/17.33cm=40.4150满足要求轴心受压稳定系数查表=0.751N/（A）=1369.444KN/（0.751153.94cm2）=11.8N/mm2f

24、=215 N/mm2满足要求4.6地梁二承载力计算1、 各钢柱传至地梁轴向力设计值RA= 1360.567KN，RB=1267.080KN，RC=1369.444KN，RD=1174.344KN=1360.567+1267.080+1369.444+1174.344=5171.435KN2、 每根钢柱自重：3.5m长50010钢柱：23.140.250.013.578=4.3KN/根64016封头钢板：3.140.3220.016782块=0.8 KN/根故每根钢柱自重为：4.3+0.8=5.1 KN3、 10#槽钢剪刀撑自重：查表得10#槽钢自重为0.1KN/m，共计4m长10#槽钢剪刀撑6

25、根，则分配到每根钢柱为：0.14=0.4KN/根4、 地梁均布荷载力：1000100012300钢砼地梁自重为：11.1012.325=338.25KN=5171.43+（5.14+0.44+338.25）1.2（K）=5603.73KN地梁均布荷载力：5603.73KN /12.3m=455.59KN/m5、 由于地梁是建在现有的沥青路面上，现有道路为城市快速道路，道路结构层为400mm厚的水泥稳定碎石，水泥稳定碎石的无侧限抗压强度为3.0MPa，考虑到其他的一些不利因素，水泥稳定碎石的无侧限抗压强度至少能达到0.83.0MPa=2.4 MPa=2400KPa，满足地基承载力要求。4.7地梁

26、二配筋计算1、钢柱自重：（5.14+0.44）1.2（K）=19.8KN/4根=6.6KN/根地梁各支座点反力为：RA= 1360.567KN+6.6KN=1367.167KN，RB=1267.080KN+6.6KN=1267.680KNRC=1369.444KN+6.6KN=1376.044KN，RD=1174.344KN+6.6KN=1180.944KN均布荷载为：（1367.167+1267.680+1376.044+1180.944）/12.3=422.588KN/m2、计算地梁最大弯矩综上取最大弯矩MBC中=-1135.94KM.m，取支座最大剪力V=721.511对地梁进行配筋。3

27、、验算是否需要双筋截面配置截面：BH=10001100 C30（fc=15N/mm2） 二级钢筋（fy=310N/mm2）钢筋设置两排：ho=1100-70=1030所以不需要双筋截面配置满足要求满足要求设1025钢筋截面积4909mm24486mm2，所以取1025满足要求4、承载力复核：M=1135.94KNm满足要求5、支座边缘截面剪力计算及配筋V=721.511KN3219KN 满足抗剪要求6、只需配构造箍筋：四肢10250满足要求图4.8 门架地梁二配筋图4.8验算60# H型钢卧梁三1、 参数信息(1) 卧梁三上承受横梁一、横梁二上传递的压力，以及脚手架横梁上传递的压力，即F1=F

28、2=60.38 KN ，F2F9=164.07KN，F10=F11=329.945 KNF12F19=164.07KN(2) 将集中荷载转换为均布荷载为：（60.382+164.0716+329.9452）/13.15=258.994 KN/m。(3) 60# H型钢（5883001220）自重为：1.46KN/m。(4) 卧梁三上均布荷载为：q=258.994+1.461.2（K）=260.746KN/m。(5) 卧梁（5883001220 ）H型钢Wx=3853.19cm3。q=260.746KN/m图4.8 卧梁三计算简图表4.8 卧梁三受力计算表支座均布荷载（KN.m）支座弯矩M（KN

29、.m）剪力V（KN）支座反力R（KN）V左V右A260.746-344.266-423.712469.372893.084B260.746-215.099-391.089430.231821.320C260.746-215.099-430.231391.089821.320D260.746-344.266-469.372423.712893.0842、 抗弯强度验算：取最大负弯矩Mmax=-344.266KN.m满足要求。3、 扰度验算：满足要求4、 抗剪强度验算：5、 稳定性验算： 满足要求4.9卧梁三下钢立柱受力计算3、 参数信息(1) 卧梁支座反力值：RA= RD =893.084KN

30、RB = RC =821.320KN(2) 钢立柱以最大支座反力RA= RD =893.084KN计算4、 钢立柱承载力计算（按最不利工况计）：抗压强度：Lo=Uol=2.0350cm=700cm=lo/ix=700cm/17.33cm=40.4150满足要求轴心受压稳定系数查表=0.751N/（A）=893.084KN/（0.751153.94cm2）=7.7N/mm2f=215 N/mm2满足要求4.10地梁三承载力计算1、 各钢柱传至地梁轴向力设计值RA= RD =893.084KN RB= RC=821.320KN=2893.084KN+2821.320KN =3428.808KN2、

31、 每根钢柱自重：3.5m长50010钢柱：23.140.250.013.578=4.3KN/根64016封头钢板：3.140.3220.016782块=0.8 KN/根故每根钢柱自重为：4.3+0.8=5.1 KN3、 10#槽钢剪刀撑自重：查表得10#槽钢自重为0.1KN/m，共计4m长10#槽钢剪刀撑6根，则分配到每根钢柱为：0.14=0.4KN/根4、 地梁均布荷载力：90090011000钢砼地梁自重为：0.90.91225=243 KN=3428.808+（5.14+0.44+243）1.2（K）=3746.808KN地梁均布荷载力：3746.808KN /12m=312.234KN

32、/m5、 由于地梁是建在现有的沥青路面上，现有道路为城市快速道路，道路结构层为400mm厚的水泥稳定碎石，水泥稳定碎石的无侧限抗压强度为3.0MPa，考虑到其他的一些不利因素，水泥稳定碎石的无侧限抗压强度至少能达到0.83.0MPa=2.4 MPa=2400KPa，满足地基承载力要求。4.11地梁三配筋计算1、钢柱自重：（5.13+0.43）1.2（K）=19.8KN/4根=6.6KN/根地梁各支座点反力为：RA= RD =893.084KN +6.6 KN=899.684KNRB = RC=821.320KN+6.6 KN=827.920KN均布荷载为：（899.6842+827.9202）/12=287.934 KN/m2、计算地梁最大弯矩综上取最大弯矩MBC中=-636.69KM.m，取支座最大剪力V=469.372对地梁进行配筋。3、验算是否需要双筋截面配置截面：BH=900900 C30（fc=15N/mm2） 二级钢筋（fy=310N/mm2）钢筋设置两排：ho=900-70=830所以不需要双筋截面配置满足要求满足要求设725钢筋截面积3436mm23145mm2，所以取725满足要求4、承载力复核：M=636.69KNm满足要求5、支座边缘截面剪力计算及配筋V=472.224KN2334KN 满足抗剪要求6、只需配构造箍筋：四肢10250满足要求