支架现浇检算secret.docx
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支架现浇检算secret
支架现浇检算
Checkingandcalculatingofcast-in-placeofsupportingframe
目录catalogue
1.工程概况introductinofproject3
2.膺架施工方案constructionschemeofsupportframe3
2.1.确定膺架方案determiningtheschemeofsupportframe3
2.2.膺架设计的要求therequestofsupportframedesign3
2.3.模板结构及支撑体系formworkandsupportingsystem4
3.膺架、工钢及模板检算calculationofsupportframe,I-steelandformwork8
3.1.检算依据及主要受力荷载情况calculationbaseandloadcondition8
3.2.模底横向I22a工字钢检算：
calculationofI22Asteelinbottomofformworkindirectionoftransverse11
3.3.纵梁贝雷片检算calculationofbaileybearinlongitudinaldirection11
4.钢管顶I22a横向工字钢检算checkandcalculationontransverseI22asteelontopofsteelpipe12
5.钢管支墩检算checkandcalculationofpillarofsteelpipe12
6．基础检算checkandcalculationoffoundation13
6.1.挖孔桩基础（强风化岩层较深）foundationofdiggingpiles13
6.2.明挖扩大基础（强风化岩层较浅，基底承载力满足200kPa）spreadingfoundationofopencut（stronglyweatheredrockstratumisshallow）14
7.膺架预拱度计算calculationofcamberofsupportframe19
8.工程数量表（每32m跨）quantityformofproject（perspanof32m）21
1.工程概况introductionofproject
略。
2.膺架施工方案constructionschemeofsupportframe
2.1.确定膺架方案determiningtheschemeofsupportframe
考虑本工程桥梁总体工程量较少，移动模架进出场困难等因素，故在保证工程质量、进度及安全的情况下对大中桥（墩高在8m以上者）施工优先考虑采用膺架。
Consideringthefactorsthatthetotalquantityofprojectonbridgesislessandthatitisdifficultforthemobileformworkframetogoinorgooutofsite,onthebaseofprojectquality,progressandsafetyensured,thesupportframeispreferentiallyusedinLargeBridgesandMiddleBridges（theheightofpierisover8m.）.
2.2.膺架设计的要求designrequestofsupportframe
2.2.1.膺架结构必须有足够的强度、刚度、稳定性。
Enoughstrength,rigidnessandstability
2.2.2.膺架在承重后期弹性和塑性变形应控制在15mm以内。
Elasticandplasticdeformationshouldbecontrolledwithin15mm.
2.2.3.膺架部分地基的沉降量控制在5mm以内。
Settlementofpartsubgradeshouldbewithin5mm.
2.2.4.当地基承载力较低或地表水丰富时优先采取挖孔桩基础方案。
Thediggingpilefoundationschemehasprioritywhenthebearingcapacityofsubgradeisloworthewaterinsurfaceofsubgradeismuch.
2.2.4.当地基承载力较好，强风化岩层埋置较浅且强风化岩层允许承载力满足200kPa要求时优先采取明挖扩大基础方案。
Thespreadingfoundationschemehastheprioritywhenthebearingcapacityisgoodandtheburyingofthestronglyweatheredrockstratumisshallowandthebearingcapacitysatisfies200KPa.
2.3.模板结构及支撑体系
模板结构是否合适将直接影响梁体的外观，本工程采用定型钢模，内模采用5mm厚，外模采用8mm厚，全部定型钢模均由具备相应资质的厂家定做。
Whetherthestructureofformworkissuitablewillaffecttheappearanceofgirder.Thestandardizedsteelformworkisusedinthisproject.Thethicknessofinnerformworkis5mm,whileouterformwork8mm.Allsteelformworksarecustomizedbythemanufacturerwhichhasrelevantaptitude.
图1梁体横断面及膺架图profilechartofgirderandsupportframechart
图2箱梁纵断面及膺架图
图3A大样
3.膺架、工钢及模板检算checkcalculationofsupportframe,I-steelandformwork
3.1.检算依据及主要受力荷载情况calculationbaseandmainloadsconditions
3.1.1.膺架支点断面。
Profileofsupportpointofframe
支点断面箱梁除翼缘板截面面积S＝11.632m2，现浇钢筋砼取密度为26kN/m3。
Sectionareaexceptwingplateofsupportpointcross-section:
S=11.632m2，thedensityofcast-in-placereinforcedconcreteis
26kN/m3。
则：
梁体自重q＝11.632×26/5.5＝55kN/m2；Self-weightofgirderq
混凝土振捣；（查路桥施工计算手册）
vibrationloadofconcreteq=q＝3kN/m2
模板自重q＝8kN/m2；Self-weightofformwork
施工人员及机具q/d＝3.5kN/m2；（查路桥施工计算手册）
Constructorsanddevicesq/d＝3.5kN/m2；（pleaseseetheroadbridgeconstructioncalculatinghandbook）
膺架自重q＝3kN/m2。
Self-weightofsupportframe
总荷载：
Ga＝55+3+8+3.5＝69.5kN/m2；Totalloads
Ga.k1＝69.5×1.2＝83.4kN/m2（取1.2安全系数）（用于模板工钢检算）
UsedforcheckcalculationofIsteelformwork（safetycoefficient1.5）
总荷载：
Gb＝55+3+8+3.5+3＝72.5kN/m2；Totalloads
Gb.k2＝72.5×1.2＝87.0kN/m2（取1.2安全系数）（用于膺架检算）
UsedforcheckcalculationofIsupportframe（safetycoefficient1.2）
3.1.2.膺架跨中断面。
Middlecross-sectionofsupportframe
跨中断面箱梁除翼缘板截面面积S＝6.18m2，现浇钢筋砼取密度为则：
Theareaexceptthewingplateofthecross-sectioninmiddlespan:
S=6.18m2，thedensityofcast-in-placereinforcedconcreteis26kN/m3。
梁体自重q/a＝6.18×26/5.5＝29.2kN/m2；
Self-weightofthegirderq/a＝6.18×26/5.5＝29.2kN/m2；
混凝土振捣q/b＝3kN/m2；
Thevibrooftheconcrete
模板自重q/c＝8kN/m2；
Self-weightofsupportframeq/c＝8kN/m2；
施工人员及机具q/d＝3.5kN/m2；
Constructorsandmachinesandtoolsq/d＝3.5kN/m2；
膺架自重q/e＝3kN/m2。
Self-weightoftheformworkq/c＝8kN/m2；
总荷载：
Ga＝29.2+3+8+3.5＝43.7kN/m2；
Thetotalloading:
Ga＝29.2+3+8+3.5＝43.7kN/m2；
Ga.k1＝43.7×1.2＝52.44kN/m2（取1.2安全系数）（用于模板工钢检算）
Ga.k1＝43.7×1.2＝52.44kN/m2（thesafetyquotient=1.2）（usedforthecalculationoftheformwork）
总荷载：
Gb＝29.2+3+8+3.5+3＝46.7kN/m2；
Thetotalloading:
Gb＝29.2+3+8+3.5+3＝46.7kN/m2；
Gb.k2＝46.7×1.2＝56.04kN/m2（取1.2安全系数）（用于膺架检算）
Gb.k2＝46.7×1.2＝56.04kN/m2（thesafetyquotient=1.2）（usedfor
thecalculationofsupportedformwork）
3.2.模底横向I22a工字钢检算：
3.2.CalculationoftransverseformworkbottomI22aIiron
模底横向2I22a工字钢间距为1.5m，按不利荷载支点断面处检算:
q2＝q×L＝83.4×1.5＝125.1kN/m；（L为膺架横向间距）
I22a：
截面面积A=4210mm2；惯性矩Ix=34060000mm4；截面模量Wx=309636mm3；
I22a：
cross-sectiondimensionA=4210mm2；inertiamomentIx=34060000mm4；cross-sectionmodulusWx=309636mm3；
M＝mql2＝0.070×125.1×2.652＝61.496KN.m；（其中m取二等跨均布荷载跨中最不利受力弯矩系数，m＝0.070）
M＝mql2＝0.070×125.1×2.652＝61.496KN.m；（inwhichm＝0.070）
σ＝M/2W＝61.496×106/（2×309636）
＝99.3MPa<[σ]＝145MPa
f＝0.521×q2l4/（100EI）
＝0.521×125.1×26504/（100×2.1×105×2×34060000）
＝2.25mm<2650/400＝6.6mm（满足要求meetingtherequirement）。
3.3.纵梁贝雷片检算
3.3.Thecalculationofthebaileyplateofverticalgirder
按不利荷载（中部间距2.65m）检算:
Calculatingaccordingtotheunfavorableloading（thecenterspace=2.65）
q2＝q×L＝56.04×2.65＝148.51kN/m；（L为膺架横向间距）
q2＝q×L＝56.04×2.65＝148.51kN/m；（Listhecross-spaceofthe
supportformwork）
贝雷片：
[M]=1440kN.m，Es=1.95×105Mpa，惯性矩Ix=530000cm4；
Baileyplate:
[M]=1440kN.m，Es=1.95×105Mpa，inertiamomentIx=530000cm4；
M＝mql2＝0.078×148.51×62＝417.01KN.m；（其中m取五跨均布荷载跨中最不利受力弯矩系数，m＝0.078）<[M]=1440kN.m（合格）
M＝mql2＝0.078×148.51×62＝417.01KN.m；（inwhichm＝0.078）<[M]=1440kN.m
f＝0.664×q2l4/（100EI）
＝0.521×148.51×60004/（100×1.95×105×530000×104）
＝1.0mm<6000/400＝15mm。
τ＝q2×L/A=149.684×6000/101.92/102
=87.56Mpa＜[τ]＝120Mpa（合格）
满足要求，为确保安全，在腹板底部对贝雷片采取3片1组进行加强。
Itmeetstherequirements,andatthewebplatethebaileyisthreechipsinarowsoastoensuresafety.
4.钢管顶I22a横向工字钢检算
4.Thecalculationofthe
I22a横向工字钢仅受压应力，在此不予检算。
5.钢管支墩检算
按不利荷载断面处（跨中）检算:
选φ600×10mm钢管
其参数为：
截面面积A＝18535.4mm2；惯性矩I＝806753139.5mm4；
截面模量W＝21513417mm3；回转半径i＝208.6mm；
按最高墩20m计算，则钢管最大长度L0＝18.5m；
λz=L0/I＝18.5×103/208.6＝88.7，查表得φ＝0.677
N＝56.04×6×2.65＝891.04KN
σ＝N/A/φ＝891.04×105/18535.4/0.677＝72.1Mpa＜[σ]
＝145Mpa（合格）
6．基础检算
6.1.挖孔桩基础（强风化岩层较深）
P＝891.04KN
6.1.1.桩基砼抗压强度检算：
σ＝N/A＝891.04×103/（3.14×0.52）＝1.14Mpa
选C15砼桩基，则[σ]＝7.5Mpa；σ＜[σ]（合格）
为安全起见，在桩顶以下设置三层钢筋网，桩顶以下25cm内布置3层φ16钢筋网，第1层钢筋网在桩顶下5cm，第2层钢筋网在桩顶下15cm，第3层钢筋网在桩顶下25cm，钢筋网眼间距为15cm。
钢筋网净保护层厚不小于4cm。
6.1.2．桩长计算（桩径100cm）：
以XXX特大桥10＃墩为计算模型；
从上至下地层地质情况分别为：
第一层：
（1）2层，粉质粘土，厚6m，σ0＝80Kpa；
第二层：
（1）2层，强风化泥质砂岩，厚6m，σ0＝300Kpa;
第三层：
（1）1层，弱风化泥质砂岩，厚9m，σ0＝600Kpa；
钢管支墩将荷载传给挖孔桩，挖孔桩桩径为R＝100cm
挖孔桩极限承载力：
Quk＝0.3Up∑σ01i+Aσ0
其中：
Up——挖孔桩周长；
σ0——第i层土的允许应力；
li——第i层土层厚度；
A——桩基截面积。
深度按照9m计算：
Quk＝0.3×π×1×（80×6+300×3）+π×0.52×300
＝1536.2KN,大于挖孔桩受到上部压力795.64，故挖孔桩长按9m考虑，并控制其必须进入强风化岩层3m，单桩承载力按1500KN控制。
6.2.明挖扩大基础（强风化岩层较浅，基底承载力满足200kPa）
明挖扩大基础在强风化岩层埋深较浅，地表水不丰富时使用，要求基底承载力满足200kPa。
明挖扩大基础使用C15砼，顶层扩大基础在钢支墩以下设置2层φ16钢筋网，第1层钢筋网在基础顶下5cm，第2层钢筋网在基础顶下15cm。
详见图5、图6。
P＝891.04KN
6.2.1.基础砼抗压强度检算：
σ＝N/A＝891.04×103/700/700＝1.82Mpa
选C15砼，则[σ]＝7.5Mpa；σ＜[σ]（合格）
为安全起见，在桩顶以下设置2层钢筋网，基础顶以下25cm内布置2层φ16钢筋网，第1层钢筋网在桩顶下5cm，第2层钢筋网在桩顶下15cm。
图5明挖扩大基础膺架立面图
图6扩大基础箱梁纵断面及膺架图
6.2.2.基底承载力检算：
σ＝N/A＝891.04×103/（2500×2650）
＝0.13Mpa＜[σ]=0.2Mpa（合格）
6.1.3.基底配筋检算：
按4跨连续均布荷载检算：
q=σb=0.13Mpa×2500mm=300N/mm=325kN/m
M＝0.077ql2＝0.077×325×2.652＝175.74KN.m；（其中m取4跨连续均布荷载弯矩系数，m＝0.077）
σs=M/（bh02/6）
=175.738×106/（1.1×0.952/6）
=1.06Mpa<［σ］＝7.5MPa
故基底不需要配置钢筋，为安全起见，在基底布置φ8钢筋网片，网眼间距15cm，详见图8。
钢管支墩用∠10×6进行连接，接头部位大样详见图9。
图8明挖扩大基础配筋及结构尺寸图
图9钢管支墩间连接接头大样图
7.膺架预拱度计算
影响预拱度因数的组成:
1膺架卸载后由上部构造自重及活载一半产生的竖向挠度δ1
2膺架在荷载作用下产生的弹性压缩δ2，δ2=σL/E，其中：
L—杆件长度；E—弹性模量；σ—膺架构件的压应力。
3膺架在荷载作用下产生的非弹性压缩δ3，
δ3=2K1+3K2+2K3+2.5K4，其中：
K1—顺纹木料接头数目，K2—横纹木料接头数目，K3—木料与金属接头数目，K4—顺纹与横纹木料的接头数目。
4膺架基底在荷载作用下的非弹性沉陷δ4，对于打入黏土的桩δ4=10mm。
5由砼收缩及温差变化引起的挠度δ5
6跨中预拱度δ=δ1+δ2+δ3+δ4+δ5，
δ1计算:
一跨梁体总重8.6×32.76×26×1.2=8790KN，活载的一半按1.5KN/m2计，则：
梁体受到均布荷载q=8790/32.76+1.5×5.5=276.3KN/m，
f=5ql4/384EI=5×276.3×103×32.764/（384×3.3×1010×3.42）
=0.037m=37mm
δ2计算:
根据前面计算，支墩受到最大压力为891.04KN，
σ=P/A=891.04×103/19477=4MPa
δ2=σL/E=41.69×17000/（2.1×105）=3mm
δ3计算:
膺架上部有木料与槽钢接触，
δ3=2×1=2mm，
跨中预拱度δ=34+3+2=39mm
以上预拱度按照理论计算，在施工中必须通过预压消除木料及基础的非弹性变形后，根据沉降确定预拱度δ值。
预拱度设置，每跨预拱度均按照二次抛物线法分配，各点按照下述公式计算：
δx=4δx（L-x）/L2，
式中：
δx—距左支点x的预拱度；
x—距左支点的距离；
L—跨长
8.工程数量表（每32m跨）
序
材料名称
材料数量
单位
备注
1
I22a（工字钢）
21.84
t
单根16.2m
2
贝雷纵梁
31.0
t
纵向28.5m
3
I22a（工字钢）
2.9
t
单根14.2m
4
钢管支墩
85.6
t
φ600×10mm或φ500×14mm
5
C15挖孔桩
141.3
m3
仅挖孔桩
6
C15砼扩大基础
133.3
m3
仅扩大基础
7
δ20钢板
3.1
t
8
Φ16钢筋
0.6
t
9
Φ8钢筋网片
1.0
t
10
∠100×6钢支墩连接用
9.1
t
备注：
以上计算使用的公式、钢材容许应力及砼弹性模量选自人民交通出版社出版的《路桥施工计算手册》。
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