现浇箱梁支架计算书 midas计算稳定性.docx

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现浇箱梁支架计算书midas计算稳定性

现浇箱梁支架计算书（midas计算稳定性）

温州龙港大桥改建工程满堂支架法现浇箱梁设计计算书计算：

复核：

审核：

中铁上海工程局温州龙港大桥改建工程项目经理部2015年12月30日

温州龙港大桥改建工程现浇箱梁支架计算书目录1编制依据、原则及范围·············-11.1编制依据·················-11.2编制原则·················-11.3编制范围·················-2-2设计构造···················-22.1现浇连续箱梁设计构造···········-22.2支架体系主要构造·············-2-3满堂支架体系设计参数取值···········-83.1荷载组合·················-83.2强度、刚度标准··············-93.3材料力学参数···············-10-4计算·····················-104.1模板计算·················-114.2模板下上层方木计算············-114.3顶托上纵向方木计算············-134.4碗扣支架计算···············-144.5地基承载力计算··············-18-

温州龙港大桥改建工程现浇箱梁支架计算书温州龙港大桥改建工程现浇连续梁模板支架计算书1编制依据、原则及范围1.1编制依据1.1.1设计文件

（1）《温州龙港大桥改建工程两阶段施工图设计》（2013年8月）。

（2）其它相关招投标文件、图纸及相关温州龙港大桥改建工程设计文件。

1.1.2行业标准

（1）《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）。

（2）《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008。

（3）《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）。

（4）《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011。

（5）《建筑结构荷载规范》GB50009-2001。

（6）《竹胶合板模板》（JG/T156-2004）。

（7）《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）。

（8）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）。

（9）《路桥施工计算手册》（2001年10月第1版）。

1.1.3实际情况

（1）通过对施工现场的踏勘、施工调查所获取的资料。

（2）本单位现有技术能力、机械设备、施工管理水平以及多年来参加公路桥梁工程建设所积累的施工经验。

1.2编制原则

（1）依据招标技术文件要求，施工方案涵盖技术文件所规定的内容。

-1-

温州龙港大桥改建工程现浇箱梁支架计算书

（2）施工方案力求采用先进的、可靠的工艺、材料、设备、达到技术先进，力求工艺成熟，具有可操作性。

（3）根据温州龙港大桥设计文件，施工方案结合桥址的地质、水文、气象条件及工程规模、技术特点、工期要求、工程造价等多方面比选的基础上确定。

1.3编制范围适用于温州龙港大桥现浇连续梁模板支架法施工。

2设计构造2.1现浇连续箱梁设计构造现浇连续上部结构为16m跨径的钢筋混凝土等截面现浇连续箱梁，4跨连续箱梁为一联，共有3联，每联左右幅分开。

梁为单箱三室截面，梁高1.2m，左幅箱梁顶板宽15.75m，底板宽11.75m，挑臂长2m。

右幅箱梁向内侧加宽，顶板宽17.25m，底板宽13.25m，挑臂长2m。

端支点处梁高1.5m、2.1m，中支点处梁高1.5m。

箱梁顶、底板厚度为25cm，腹板厚度为50cm。

箱梁的横梁为预应力横梁，横梁高度采用1.5m（即箱梁在支点横梁处局部加高为1.5m）。

连续箱梁下部采用无盖梁的桩柱式墩，每幅桥墩横向为2根桩柱，柱径1.3m，桩径1.5m。

2.2支架体系主要构造

（1）支架立杆为φ48×3.5mm钢管。

（2）满堂支架立杆纵向间距为60cm；支架横向间距为：

在箱室下及翼缘板下为90cm及120cm、在横隔梁及腹板下间距均为60cm、部分特殊部位横线间距为30cm，详见支架平面图。

（3）满堂支架横杆步距为：

在腹板、横隔板和横梁下为60cm、箱室和翼板下均为120cm。

（4）底模及侧模均为15mm厚竹胶模板，采用10cm×10cm方木作为横向分配梁，按照中心间距30cm布置，采用10cm×10cm方-2-

温州龙港大桥改建工程现浇箱梁支架计算书木作为纵向向分配梁。

（5）支架底托下垫10cm×10cm方木。

下垫方木以上30cm位置安装一层扫地杆,纵向及横向每隔5m布置一道扫地杆。

（6）满堂支架搭设按照规范要求必须设置横向、纵向及水平方向剪刀撑，横向及纵向剪刀撑每隔5m布置一道,剪刀撑倾斜角度为45°-60°。

（7）采用20cm厚度硬化混凝土和30cm厚度宕渣，以分散碗扣支架体系立杆传递过来的压力，从而保证地基承载的稳定。

根据现场采用轻便触探检测到原状土地基承载力为70kPa。

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温州龙港大桥改建工程现浇箱梁支架计算书图2.2-1左幅桥墩处满堂支架横断面图-4-

温州龙港大桥改建工程现浇箱梁支架计算书图2.2-2左幅箱室下满堂支架横断面图-5-

温州龙港大桥改建工程现浇箱梁支架计算书图2.2-3满堂支架纵断面图-6-

温州龙港大桥改建工程现浇箱梁支架计算书图2.2-4右幅桥墩处满堂支架横断面图-7-

温州龙港大桥改建工程现浇箱梁支架计算书图2.2-5右幅两跨满堂支架平面图3满堂支架体系设计参数取值3.1荷载组合-8-

温州龙港大桥改建工程现浇箱梁支架计算书计算模板、支架所要考虑的荷载如下：

序号荷载类别取值1模板、方木自重0.7kN/m2新浇筑混凝土、钢筋、预应力筋或其他圬2工结构物的重力26kN/m33施工人员及施工设备、施工材料等荷载2.5kN/m24倾倒混凝土产生的冲击荷载2kN/m25振捣混凝土时产生的振动荷载2kN/m2横桥向风压1kN/m2，顺桥6风荷载向风压0.7kN/m2依据《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50—2011）的相关规定，模板、支架设计应按照下列方式进行荷载组合：

模板、支架设计计算的荷载组合见下表。

模板、支架设计计算的荷载组合表模板、支架结构类别梁、板的底模板以及支撑板、支架等荷载组合强度计算刚度计算1+2+3+4+5+61+23.2强度、刚度标准依据《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50—2011）P22页的相关规定，验算模板、支架的刚度时，其最大变形值不得超过下列允许数值：

（1）结构表面外露的模板，挠度为模板构件跨度的1/400。

（2）结构表面隐蔽的模板，挠度为模板构件跨度的1/250。

（3）支架受载后挠曲的杆件（横梁、纵梁），其弹性挠度为相应结构计算跨度的1/400。

（4）钢模板的面板变形为1.5mm，钢棱和柱箍变形为L/500和B/500（其中L为计算跨径，B为柱宽）。

外模板计算时挠度取为模板构件跨度的1/400；内模板计算时挠度取为模板构件跨度的1/250。

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温州龙港大桥改建工程现浇箱梁支架计算书3.3材料力学参数本次计算采用的是容许应力法，不考虑荷载的分项系数，但是考虑容许应力提高系数。

（1）钢材允许应力规定所用型钢材质为Q235材质。

依据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025—86）P24页的相关规定，Q235钢允许应力为:

①轴向应力［σ］=140MPa；②弯曲应力［σw］=145MPa；③剪应力［τ］=85MPa。

容许应力提高系数为1.25。

（2）碗扣脚手架和普通脚手架允许应力规定碗扣脚手架截面为φ48×3.5mm，为Q235材质。

当步距为600mm时，立杆允许荷载为40kN/根；步距为1200mm时，立杆允许荷载为30kN/根；步距为1800mm时，立杆允许荷载为25kN/根；步距为2400mm时，立杆允许荷载为20kN/根；顶托和底座允许荷载为50kN/根。

（3）方木允许力学参数规定方木容许顺纹弯应力［бw］=9.5MPa,弹性模量E=8.5×103MPa（8.5×109Pa）（选用针叶林,木材应力等级为A-5,为较低等级）。

（4）胶合板力学参数采用竹制胶合板，胶合板静曲强度［б］=30MPa,弹性模量E=0.5×104MPa（5×109Pa）。

（5）钢材弹性模量规定依据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025—86）P3页的相关规定，钢材弹性模量为：

E=2.1×105MPa。

4计算-10-

温州龙港大桥改建工程现浇箱梁支架计算书4.1模板计算模板下方木中心间距为30cm，方木间净距为20cm。

取11#桥墩上端支点横梁下模板进行计算，此处为现浇箱梁梁高最大处，为2.1m，计算时按照三跨连续梁考虑。

由于混凝土浇筑厚度为2.1m，新浇筑的混凝土结构自重为：

P?

2.1?

1?

26?

54.6kN/m强度验算荷载为：

q?

54.6?

（0.7?

2.5?

2?

2）?

61.8kN/m刚度验算荷载为：

q?

54.6?

0.7?

55.3kN/m截面参数：

w?

bh2?

1?

0.0152?

3.75?

10?

5m366I?

bh3?

1?

0.0153?

0.281?

10?

6m41212计算结果：

强度：

Mmax?

ql210?

61.8?

0.2210?

0.247kN?

m?

?

Mmaxw?

0.247kN?

m3.75?

10?

5m3?

6.587MPa?

30MPa刚度：

fmax?

ql4128EI?

12855.3?

103?

0.24?

5?

109?

0.281?

10?

6?

0.492mm?

200400?

0.5mm符合要求。

4.2模板下上层方木计算

（1）跨度60cm，间距30cm，方木为10×10cm本工况下取11#桥墩上端支点横梁下方木进行计算，梁高2.1m，方木中心间距为30cm，方木间净跨为60cm，计算时按照三跨连续梁考虑。

新浇筑的混凝土结构自重为：

-11-

温州龙港大桥改建工程现浇箱梁支架计算书P?

2.1?

0.3?

26?

16.38kN/m强度验算荷载为：

q?

16.38?

（0.7?

2.5?

2?

2）?

0.3?

18.54kN/m刚度验算荷载为：

q?

16.38?

0.7?

0.3?

16.59kN/m截面参数：

w?

bh2?

0.1?

0.12?

1.67?

10?

4m366I?

bh3?

0.1?

0.13?

8.33?

10?

6m41212计算结果：

强度：

Mmax?

ql210?

18.54?

0.6210?

0.667kN?

m?

?

Mmaxw?

0.667kN?

m1.67?

10?

4m3?

3.994MPa?

9.5MPa刚度：

ql416.59?

103?

0.64600fmax?

128EI?

128?

8.5?

109?

8.33?

10?

6?

0.237mm?

400?

1.5mm符合要求。

（2）跨度120cm，间距30cm，方木为10×10cm本工况下取箱室下方木进行计算，梁厚0.5m，方木中心间距为30cm，方木间净跨为120cm，计算时按照三跨连续梁考虑。

新浇筑的混凝土结构自重为：

P?

0.5?

0.3?

26?

3.9kN/m强度验算荷载为：

q?

3.9?

（0.7?

2.5?

2?

2）?

0.3?

6.06kN/m刚度验算荷载为：

q?

3.9?

0.7?

0.3?

4.11kN/m截面参数：

w?

bh2?

0.1?

0.12?

1.67?

10?

4m366-12-

温州龙港大桥改建工程现浇箱梁支架计算书I?

bh3?

0.1?

0.13?

8.33?

10?

6m41212计算结果：

强度：

Mmax?

ql210?

3.9?

1.2210?

0.562kN?

m?

?

Mmaxw?

0.562kN?

m1.67?

10?

4m3?

3.365MPa?

9.5MPa刚度：

fmax?

ql4128EI?

1286.06?

103?

1.24?

8.5?

109?

8.33?

10?

6?

1.387mm?

1200400?

3mm符合要求。

4.3顶托上纵向方木计算

（1）跨度60cm，间距60cm，方木为10×10cm本工况下取11#桥墩上端支点横梁下方木进行计算，梁高2.1m，方木中心间距为60cm，方木间净跨为60cm，计算时按照三跨连续梁考虑。

新浇筑的混凝土结构自重为：

P?

2.1?

0.6?

26?

32.76kN/m强度验算荷载为：

q?

32.76?

（0.7?

2.5?

2?

2）?

0.6?

37.08kN/m刚度验算荷载为：

q?

32.76?

0.7?

0.6?

33.18kN/m截面参数：

w?

bh2?

0.1?

0.12?

1.67?

10?

4m366I?

bh3?

0.1?

0.13?

8.33?

10?

6m41212计算结果：

强度：

Mmax?

ql210?

37.08?

0.6210?

1.334kN?

m-13-

温州龙港大桥改建工程现浇箱梁支架计算书?

?

Mmaxw?

1.334kN?

1.67?

10?

4mm3?

7.988MPa?

9.5MPa刚度：

fmax?

ql4128EI?

12833.18?

8.5?

?

103109?

?

0.648.33?

10?

6?

0.474mm?

600400?

1.5mm符合要求。

（2）跨度60cm，间距120cm，方木为10×10cm本工况下取箱室下方木进行计算，梁厚0.5m，方木中心间距为120cm，方木间净跨为60cm，计算时按照三跨连续梁考虑。

新浇筑的混凝土结构自重为：

P?

0.5?

1.2?

26?

15.6kN/m强度验算荷载为：

q?

15.6?

（0.7?

2.5?

2?

2）?

1.2?

24.24kN/m刚度验算荷载为：

q?

15.6?

0.7?

1.2?

16.44kN/m截面参数：

w?

bh2?

0.1?

0.12?

1.67?

10?

4m366I?

bh3?

0.1?

0.13?

8.33?

10?

6m41212计算结果：

强度：

Mmax?

ql210?

24.24?

0.6210?

0.873kN?

m?

?

Mmaxw?

0.873kN?

m1.67?

10?

4m3?

5.228MPa?

9.5MPa刚度：

fmax?

ql4128EI?

12816.44?

8.5?

?

103109?

?

0.648.33?

10?

6?

0.235mm?

600400?

1.5mm符合要求。

4.4碗扣支架计算

（1）碗扣支架立杆竖向受力计算如下：

-14-

温州龙港大桥改建工程现浇箱梁支架计算书序碗扣支架号部位立杆布置单根立杆受力中支点横纵向间距60cm、1梁下横向间距60cm1.5?

0.62?

26?

（0.7?

2.5?

2?

2）?

0.62?

16.632kN腹板及横纵向间距60cm、2隔板下横向间距60cm1.2?

0.62?

26?

（0.7?

2.5?

2?

2）?

0.62?

13.824kN纵向间距60cm、0.5?

0.6?

1.2?

26?

（0.7?

2.5?

2?

2）?

0.6?

1.23箱室下横向间距120cm?

14.544kN端支点横纵向间距60cm、4梁下（梁横向间距60cm高1.5m）1.5?

0.62?

26?

（0.7?

2.5?

2?

2）?

0.62?

16.632kN11#墩端纵向间距60cm、5支点横梁横向间距60cm下2.1?

0.62?

26?

（0.7?

2.5?

2?

2）?

0.62?

22.248kN纵向间距60cm、0.3?

0.6?

0.9?

26?

（0.7?

2.5?

2?

2）?

0.6?

0.96翼缘板下横向间距90cm?

8.1kN

（2）碗扣支架立杆横向受力计算如下：

本次计算中支架高度按照5m、支架长度按照16m、支架宽度按照19.2m计算。

横桥向风荷载：

1?

5?

16?

90kN纵桥向风荷载：

0.7?

5?

19.2?

67.2kN（3）碗扣支架建模计算采用midascivil建模进行计算，释放横杆两端约束，取相对值0.3。

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温州龙港大桥改建工程现浇箱梁支架计算书组合应力结果输出：

由图可以看出立杆最大应力为：

?

max?

61.5MPa?

f?

140MPa故碗扣钢管强度设计满足安全要求。

位移结果输出：

-16-

温州龙港大桥改建工程现浇箱梁支架计算书由图可以看出满堂支架最大变形为：

f?

4mm整体稳定性计算结果输出：

由图可以看出满堂支架整体稳定性安全系数大于3.47，满足-17-

温州龙港大桥改建工程规范要求。

4.5地基承载力计算计算反力输出结果：

现浇箱梁支架计算书根据上述计算结果，最大的单根立杆传递的压力F=23.11kN。

根据现场采用轻便触探检测到原状土地基承载力为70kPa。

地基处理采用20cm厚C20混凝土，30cm厚度宕渣。

底座与硬化混凝土的接触面积为15cm×15cm。

硬化混凝土地基按刚性基础考虑，底座承受最大荷载以刚性角45度传递至硬化混凝土底，再以刚性角30度传递至宕渣层底部，则扩散后的尺寸为：

L=15+20×2+17.3×2=89.6cm。

传递到硬化混凝土基底后的应力σ：

?

?

FA?

231100.896?

0.896?

28.8kPa满足要求。

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