H165M单箱单室等宽桥箱梁钢管桩+碗扣架+贝雷梁支架计算书资料.docx

H165M单箱单室等宽桥箱梁钢管桩+碗扣架+贝雷梁支架计算书资料.docx

《H165M单箱单室等宽桥箱梁钢管桩+碗扣架+贝雷梁支架计算书资料.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《H165M单箱单室等宽桥箱梁钢管桩+碗扣架+贝雷梁支架计算书资料.docx（37页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

H165M单箱单室等宽桥箱梁钢管桩+碗扣架+贝雷梁支架计算书资料

附件1：

H=1.65m单箱单室等宽桥箱梁

钢管桩+碗扣架+贝雷梁支架计算书

1计算依据

广明高速公路广州段第SGO9合同段施工图纸

广明高速公路佛山段第SGO1合同段施工图纸

《公路桥涵施工技术规范》（JTGTF50-2011）

《路桥施工计算手册》

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）

《建筑施工计算手册》（第二版）

2工程概况

本合同段现浇梁单箱单室等宽桥幅共有8.5m和10.5m两种结构种，梁高均为1.65m。

8.5m桥幅腹板宽度0.4-0.60m不等，翼缘板厚0.15m（根部厚0.4m），顶板跨中厚度0.25m（两端1m范围内0.4m），底板跨中厚度0.22m（两端1m范围内0.37m）。

桥梁长度19.97m-25m不等。

10.5m桥幅腹板宽度0.4-0.65m不等，翼缘板厚0.15m（根部厚0.4m），顶板跨中厚度0.25m（两端1m范围内0.4m），底板跨中厚度0.22m（两端1m范围内0.37m）。

桥梁长度24.47m-29m不等。

根据单箱单室等宽桥幅结构形式的特点，本方案选取JS14#-JS15#10.5m桥幅，跨度26m，采用钢管桩+碗扣架+碗扣架施工。

并以腹板厚度为0.65m、顶板厚0.25m、底板厚0.22m处截面进行检算，两端支架加密布置。

8.5m桥幅与10.5m桥幅只是在底板宽度相差2m，故不单独检算。

3支架设计

箱梁墩身两侧设一排钢管立柱，跨中范围约6-9m设一排钢管柱，钢管柱打入水中作为承重结构，钢管柱采用Φ529,厚8mm的螺旋钢管，每排布置4-6根，间距为2m-3.33m（实际采用钢管数量及间距，以现场受力实验并结合预压确定），每排钢管立柱之间采用10号槽钢焊接牢固，并设剪刀撑，钢管立柱上布设两根I40号横向工字钢并排焊接，支架横桥向宽度比桥梁边线宽不少于0.5m。

贝雷梁使用数量与贝雷梁上铺设是I10工字钢或10*10cm方木作分配梁有关。

当贝雷梁上铺设I10工字钢时：

2I40工字钢上布设5组单层双片贝雷梁+2组3片贝雷梁（共16片）（贝雷梁上铺设I10工字钢时），贝雷梁宽450mm和900mm两种，两边翼缘各布置3片，腹板下各布置3片，底板下各布置4片，贝雷片横向间距为（0.9m）+0.9m+（0.9m）+（0.45m+0.45m）+0.45m+（0.9m）+0.9m+（0.9m）+0.9m+（0.9m）+0.45m+（0.45m+0.45m）+0.9m+（0.9m）（注：

加括号的为一组的两片贝雷梁间距，不加括号的为相邻两组贝雷梁间距）；贝雷梁上再布设I10工字钢，I10工字钢上架设碗扣架。

当贝雷梁上铺设15*15cm方木时，工字钢上布设10组单层双片贝雷梁（共20片），贝雷梁宽450mm和900mm两种，两边翼缘各布置3片，腹板下各布置4片，底板下各布置6片，贝雷片横向间距为（0.9m）+0.6m+（0.9m）+0.6m+（0.45m）+0.3m+（0.45m）+0.6m+（0.45m）+0.3m+（0.45m）+0.6m+（0.45m）+0.3m+（0.45m）+0.6m+（0.9m）+0.6m+（0.9m）。

碗扣架横向间距为2*900mm+12*600mm+2*900mm，纵向间距为900mm，两端端隔板后套搭加密；碗扣架顶托上纵桥向铺设方木作为纵梁（翼缘板采用10*10cm方木、腹板采用10*15cm方木、底板采用10*10cm方木、端隔板采用10*10cm方木），间距与立杆横向间距相同，纵梁方木上铺横向10*10cm方木（翼缘板纵向间距0.3m、腹板纵向间距0.25m、底板纵向间距0.25m、端隔板纵向间距0.2m），横梁横向方木上铺18mm竹胶板。

方木之间用扒钉或螺杆连接成整体。

支架形式示意如下图：

贝雷梁上铺设I10工字钢时，贝雷梁布置图

贝雷梁上铺设15*15cm时，贝雷梁布置图

10.5m桥幅支架示意图

4荷载计算

为方便计算及确保安全，在模板、方木及支架设计检算时取梁端最大截面处荷载。

以JS14#-JS15#单箱单室现浇梁为例，梁面宽10.5m，梁高1.65m，顶板厚度0.25m，底板厚度0.22m，翼缘板厚0.15m（根部厚0.4m），JS14#端横梁横桥向宽5.8m，顺桥向长1.0m，JS15#端横梁横桥向宽5.8m，顺桥向长0.9m。

荷载计算时分翼缘板、腹板、底板三部分，截面形式如下图：

计算宽度B分别为：

B1＝2.35m,B2＝1.45m，B3=2.9m，B4=5.8m；

计算面积S分别为：

S1=0.65m2，S2=1.6m2，S3=S3'+S3''=0.73+0.64=1.37m2，S4=9.57m2；

荷载分布如下图：

取混凝土自重为26KN/m3

①混凝土自重（顺桥向取1m）：

根据不同部位分别计算；

翼缘板混凝土自重为（单侧）：

g1=26KN/m3×0.65m2×1m/（2.35m×1m）=7.19kN/m2；

边腹板混凝土自重为（单侧）：

g2=26KN/m3×1.6m2×1m/（1.45m×1m）=28.69kN/m2；

底板混凝土自重为（单侧）：

g3=26KN/m3×1.37m2×1m/（2.9m×1m）=12.28kN/m2；

端横梁混凝土自重为：

G4=26KN/m3×1.65m=42.9kN/m2；

荷载分项系数取1.2；

②方木、模板自重：

0.7kN/㎡；荷载分项系数取1.2；

③施工荷载：

取2.5kN/㎡，荷载分项系数1.4；

④振动荷载：

取2.0kN/㎡，荷载分项系数1.4；

⑤混凝土倾倒产生的冲击荷载：

输送泵取2.0kN/m2，荷载分项系数1.4；

则计算时取荷载值为：

计算强度、刚度：

q=①＋②＋③＋④＋⑤

5底模设计与检算

模板均采用18mm厚木胶板，木胶板计算宽度取1m，计算跨度均取3跨。

竹胶板的有关力学性能按《竹编胶合板》（GB13123-2003）规定，查5.4表8，按厚型I类的下限值取值，

木胶板的相关参数如下：

静曲强度：

［σ］=60MPa，弹性模量E=5×103MPa，

面板的惯性矩：

I=bh3/12=100cm×1.83/12=48.6cm4

面板的截面系数：

W=bh2/6=100cm×1.82/6=54cm3

5.1翼缘板底模计算

（1）强度检算：

取横桥向1m宽的梁进行检算

q=①+②+③+④+⑤

=（1.2×7.19kN/m2×1m）+（1.2×0.7kN/m2×1m）+（1.4×2.5kN/m2×1m）

+（1.4×2.0kN/m2×1m）+（1.4×2.0kN/m2×1m）

=18.57kN/m

近似按三等跨连续梁计算，方木间距λ=0.3m，如下图所示：

根据建筑施工计算手册（第二版）P1225附表2-13：

Mmax＝0.1qλ2=0.1×18.57×0.32=0.17kN·m

б=M/W=（0.17×103N·m）/54cm3=3.15MPa＜［б］=60MPa，满足要求。

（2）刚度检算：

根据建筑施工计算手册（第二版）P1225附表2-13：

f=0.677×qλ4/100EI=0.677×18.57×103×0.34/（100×5×109×4.86×10-7）=0.43㎜＜λ/400=0.3m/400=0.75mm，满足要求。

5.2腹板底模计算

（1）强度检算：

取横桥向1m宽的梁进行检算

q=①+②+③+④

=（1.2×28.69kN/m2×1m）+（1.2×0.7kN/m2×1m）+（1.4×2.5kN/m2×1m）

+（1.4×2.0kN/m2×1m）+（1.4×2.0kN/m2×1m）

=44.37kN/m

近似按三等跨连续梁计算，方木间距λ=0.25m，如下图所示：

根据建筑施工计算手册（第二版）P1225附表2-13：

Mmax＝0.1qλ2=0.1×44.37×0.252=0.28kN·m

б=M/W=（0.28×103N·m）/54cm3=5.19MPa＜［б］=60MPa，满足要求。

（2）刚度检算：

根据建筑施工计算手册（第二版）P1225附表2-13：

f=0.677×qλ4/100EI

=0.677×44.37×103×0.24/（100×5×109×4.86×10-7）

=0.49㎜＜λ/400=0.25m/400=0.63mm，满足要求。

5.3底板底模计算

（1）强度检算：

取横桥向1m宽的梁进行检算

q=①+②+③+④

=（1.2×12.28kN/m2×1m）+（1.2×0.7kN/m2×1m）+（1.4×2.5kN/m2×1m）

+（1.4×2.0kN/m2×1m）+（1.4×2.0kN/m2×1m）

=24.68kN/m

近似按三等跨连续梁计算，方木间距λ=0.25m，如下图所示：

根据建筑施工计算手册（第二版）P1225附表2-13：

Mmax＝0.1qλ2=0.1×24.68×0.252=0.15kN·m

б=M/W=（0.15×103N·m）/54cm3=2.78MPa＜［б］=60MPa，满足要求。

（2）刚度检算：

根据建筑施工计算手册（第二版）P1225附表2-13：

f=0.677×qλ4/100EI

=0.677×24.68×103×0.24/（100×5×109×4.86×10-7）

=0.27㎜＜λ/400=0.25m/400=0.63mm，满足要求。

5.4端隔板底模计算

（1）强度检算：

取横桥向1m宽的梁进行检算

q=①+②+③+④

=（1.2×42.9kN/m2×1m）+（1.2×0.7kN/m2×1m）+（1.4×2.5kN/m2×1m）

+（1.4×2.0kN/m2×1m）+（1.4×2.0kN/m2×1m）

=61.42kN/m

近似按三等跨连续梁计算，方木间距λ=0.2m，如下图所示：

根据建筑施工计算手册（第二版）P1225附表2-13：

Mmax＝0.1qλ2=0.1×61.42×0.22=0.21kN·m

б=M/W=（0.25×103N·m）/54cm3=4.63MPa＜［б］=60MPa，满足要求。

（2）刚度检算：

根据建筑施工计算手册（第二版）P1225附表2-13：

f=0.677×qλ4/100EI

=0.677×61.42×103×0.24/（100×5×109×4.86×10-7）

=0.28㎜＜λ/400=0.2m/400=0.5mm，满足要求。

6底模纵横梁计算

6.1横梁计算

横梁采用10cm×10cm方木（TC13），方木的弹性模量：

E=10000MPa

方木的弯曲应力：

［б］=13Mpa

方木的剪应力：

[τ]=1.4MPa

10×10cm方木的自重：

0.1kN/m

10×10cm方木的贯性矩：

I=bh3/12=10×103/12=833cm4

10×10cm方木的截面系数：

W=bh2/6=10×102/6=167cm3

10×10cm方木的截面积：

A=bh=10×10=100cm2

翼缘板选用横向横杆0.9m，纵向横杆0.9m,竖向横杆步距1.2m；

腹板选用横向横杆0.6m,纵向横杆0.9m,竖向横杆步距1.2m；

底板下选用横向横杆0.6m,纵向横杆0.9m,竖向横杆步距1.2m；

端隔板选用横向横杆0.6m,纵向横杆0.9m进行套搭,竖向横杆步距1.2m。

6.1.1翼缘板横梁计算

翼缘板处横梁方木纵向间距为0.3m，横向跨度与立杆间距相同为0.9m，近似的按三等跨连续梁计算：

①强度计算

q1=①+②+③+④+⑤

=（1.2×7.19kN/m2）+（1.2×0.7kN/m2）+（1.4×2.5kN/m2）

+（1.4×2.0kN/m2）+（1.4×2.0kN/m2）

=18.57kN/m2

q=18.57kN/m2×0.3m=5.57kN/m，计算简图如下：

根据建筑施工计算手册（第二版）P1225附表2-13：

Mmax＝0.1qλ2＝0.1×5.57×0.92＝0.45kN·m

б=Mmax/W=0.45×103/167=2.69MPa＜［б］=13MPa

τ＝3Q/2A＝3×5.52KN/（2×100cm2）＝0.83MPa＜［τ］=1.4MPa

②刚度计算

根据建筑施工计算手册（第二版）P1225附表2-13：

f=0.677×qλ4/100EI=0.677×5.57×103×0.94/（100×10×109×8.33×10-6）=0.3㎜＜λ/400=0.9m/400=2.25mm，满足要求。

6.1.2腹板底横梁计算

腹板底横梁方木纵向间距为0.25m，横向跨度为0.6m，近似的按三等跨连续梁计算：

①强度计算

q2=①+②+③+④+⑤

=（1.2×28.69kN/m2）+（1.2×0.7kN/m2）+（1.4×2.5kN/m2）

+（1.4×2.0kN/m2）+（1.4×2.0kN/m2）

=44.37kN/m2

q=44.37kN/m2×0.25m=11.09kN/m，计算简图如下：

根据建筑施工计算手册（第二版）P1225附表2-13：

Mmax＝0.4kN·m

б=Mmax/W=0.4×103/167=2.4MPa＜［б］=13MPa

τ＝3Q/2A＝3×3.99KN/（2×100cm2）＝0.6MPa＜［τ］=1.4MPa

②刚度计算

根据建筑施工计算手册（第二版）P1225附表2-13：

f=0.677×qλ4/100EI=0.677×11.09×103×0.64/（100×10×109×8.33×10-6）=0.12㎜＜λ/400=0.6m/400=1.5mm，满足要求。

6.1.3底板底横梁计算

底板底横梁方木纵向间距为0.25m，横向跨度为0.6m，近似的按三等跨连续梁计算：

①强度计算

q3=①+②+③+④+⑤

=（1.2×12.28kN/m2）+（1.2×0.7kN/m2）+（1.4×2.5kN/m2）

+（1.4×2.0kN/m2）+（1.4×2.0kN/m2）

=24.68kN/m2

q=24.68kN/m2×0.25m=6.17kN/m，计算简图如下：

根据建筑施工计算手册（第二版）P1225附表2-13：

Mmax＝0.1qλ2＝0.1×6.17×0.62＝0.22kN·m

б=Mmax/W=0.22×103/167=1.32MPa＜［б］=13MPa

τ＝3Q/2A＝3×2.22KN/（2×100cm2）＝0.33MPa＜［τ］=1.4MPa

②刚度计算

根据建筑施工计算手册（第二版）P1225附表2-13：

f=0.677×qλ4/100EI=0.677×6.17×103×0.64/（100×10×109×8.33×10-6）=0.07㎜＜λ/400=0.6m/400=1.5mm，满足要求。

6.1.4端隔板底横梁计算

端隔板底横梁方木纵向间距为0.2m，横向跨度取最大跨处，即横梁中部与立杆横向间距相同为0.9m，近似的按三等跨连续梁计算：

①强度计算

q4=①+②+③+④+⑤

=（1.2×42.9kN/m2）+（1.2×0.7kN/m2）+（1.4×2.5kN/m2）

+（1.4×2.0kN/m2）+（1.4×2.0kN/m2）

=61.42kN/m2

q=61.42kN/m2×0.2m=12.28kN/m，计算简图如下：

根据建筑施工计算手册（第二版）P1225附表2-13：

Mmax＝0.1qλ2＝0.1×12.28×0.62＝0.44kN·m

б=Mmax/W=0.44×103/167=1.86MPa＜［б］=13MPa

τ＝3Q/2A＝3×8.1KN/（2×100cm2）＝1.22MPa＜［τ］=1.4MPa

②刚度计算

根据建筑施工计算手册（第二版）P1225附表2-13：

f=0.677×qλ4/100EI=0.677×12.28×103×0.64/（100×10×109×8.33×10-6）=0.13㎜＜λ/400=0.6m/400=1.5mm，满足要求。

6.2纵梁计算

纵梁采用10cm×10cm、10cm×15cm、15cm×15cm方木（TC13），方木性能参数如下：

弹性模量：

E=10000MPa

方木的弯曲应力：

［б］=13Mpa

方木的剪应力：

[τ]=1.4MPa

10×15cm方木的贯性矩：

I=bh3/12=10×153/12=2813cm4

10×15cm方木的截面系数：

W=bh2/6=10×152/6=375cm3

10×15cm方木的截面积：

W=bh=10×15=150cm2

6.2.1翼缘板底纵梁计算

翼缘板底纵梁采用10cm×10cm方木，横向间距与立杆间距相同为0.9m，纵向跨度与立杆间距相同为0.9m，上铺横向方木间距为0.3m，最不利荷载如下所示：

①强度计算，方木处集中荷载：

q=q1×0.3×0.9=18.57kN/m2×0.3m×0.9m=5.0kN

本次计算采用结构力学计算器程序进行计算，结果如下图所示：

Mmax＝0.75kN·m

Qmax=5KN

①强度检算

б=Mmax/W=0.75×103/167=4.49MPa＜［б］=13MPa

τ＝3Q/2A＝3×5KN/（2×100cm2）＝0.75MPa＜［τ］=1.4MPa

②刚度计算

根据建筑施工计算手册（第二版）P1225附表2-13：

f=0.11㎜＜λ/400=0.6m/400=1.5mm，满足要求。

6.2.2腹板底纵梁计算

腹板底纵梁采用10cm×15cm方木，横向间距与立杆间距相同为0.6m，纵向跨度与立杆相同为0.9m，上铺横向方木间距为0.25m，最不利荷载如下所示：

①强度计算，方木处集中荷载：

q=q2×0.25×0.6=44.37kN/m2×0.25m×0.6m=6.66kN

本次计算采用结构力学计算器程序进行计算，结果如下图所示：

Mmax＝2.66kN·m

Qmax=14.92KN

①强度检算

б=Mmax/W=2.98×103/375=7.09MPa＜［б］=13MPa

τ＝3Q/2A＝3×13.32KN/（2×225cm2）＝1.33MPa＜［τ］=1.4MPa

②刚度计算

根据建筑施工计算手册（第二版）P1225附表2-13：

f=0.82㎜＜λ/400=0.9m/400=2.25mm，满足要求。

6.2.3底板底纵梁计算

底板底纵梁采用10cm×10cm方木，横向间距与立杆间距相同为0.6m，纵向跨度与立杆相同为0.9m，上铺横向方木间距为0.25m，最不利荷载如下所示：

①强度计算，方木处集中荷载：

q=q3×0.25×0.9=24.68kN/m2×0.25m×0.6m=3.7kN

本次计算采用结构力学计算器程序进行计算，结果如下图所示：

Mmax＝1.48kN·m

Qmax=7.4KN

①强度检算

б=Mmax/W=1.48×103/167=8.86MPa＜［б］=13MPa

τ＝3Q/2A＝3×7.4KN/（2×100cm2）＝1.11MPa＜［τ］=1.4MPa

②刚度计算

根据建筑施工计算手册（第二版）P1225附表2-13：

f=0.63㎜＜λ/400=0.9m/400=2.25mm，满足要求。

6.2.4端隔板底纵梁计算

端隔板底纵梁采用10cm×10cm方木，碗扣架采用套搭，横向间距加密为0.3m，纵向跨度为0.3m，上铺横向方木间距为0.2m，最不利荷载如下所示：

①强度计算，方木处集中荷载：

q=q5×0.2×0.3=61.42kN/m2×0.2m×0.3m=3.69kN

本次计算采用结构力学计算器程序进行计算，结果如下图所示：

Mmax＝0.18kN·m

Qmax=3.69KN

①强度检算

б=Mmax/W=0.18×103/167=1.08MPa＜［б］=13MPa

τ＝3Q/2A＝3×3.69KN/（2×100cm2）＝0.55MPa＜［τ］=1.4MPa

②刚度计算

根据建筑施工计算手册（第二版）P1225附表2-13：

f=0.02㎜＜λ/400=0.3m/400=0.75mm，满足要求。

7碗扣架立杆强度及稳定性检算

7.1立杆强度检算

碗扣架自重取3kN/m2,荷载分布系数取1.2。

支架受力杆件主要是立杆轴向受力，单个立杆可以承受的压力值为30kN，现对各个区域的立杆受力进行检算。

碗扣架步距如下：

翼缘板选用横向横杆0.9m，纵向横杆0.9m,竖向横杆步距1.2m；

腹板选用横向横杆0.6m,纵向横杆0.9m,竖向横杆步距1.2m；

底板下选用横向横杆0.6m,纵向横杆0.9m,竖向横杆步距1.2m；

端隔板选用横向横杆0.6m,纵向横杆0.9m进行套搭,竖向横杆步距1.2m。

（1）翼缘板区单杆受力：

P1=0.9m×0.9m×（18.57kN/m2+3kN/m2×1.2）=17.96KN；

（2）腹板区单杆受力：

P2=0.6m×0.9m×（44.37kN/m2+3kN/m2×1.2）=25.9KN；

（3）底板区单杆受力：

P3=0.6m×0.9m×（33.93kN/m2+3kN/m2×1.2）=15.27KN；

（4）端隔板区单杆受力：

P4=0.3m×0.45m×（61.42kN/m2+3kN/m2×1.2）=8.78KN；

各区域受力均小于30KN，故强度满足要求。

7.2立杆稳定性检算

由《路桥施工手册》P437，N≤ψA[σ]，即：

N/ψA≤[σ]

N:

立杆轴向力计算值；

A:

立杆截面面积；

ψ：

轴心受压构件稳定系数；

[σ]：

钢材强度极限值，取215MPa；

碗扣架立杆采用φ48×3.5mm钢管。

查钢结构设计手册，其截面特性：

A=4.89cm2i=1.578cm。

立杆步距为1.2m。

立杆长细比：

λ=L0/i=120/1.58=76＜150（柱类受压构件容许长细比为150），满足要求。

根据钢结构设计手册:

查b类截面得轴心受压构件稳定系数ψ=0.713,选取立杆最大荷载检算，即边腹板区。

N/（ψA）=P2/（ψA）＝25.9KN/（0.713×4.89cm2）=74.29Mpa＜［σ］=205Mpa，故立杆稳定性满足要求。

8贝雷梁上横梁（I10工字钢及15X15cm方木）检算

8.1I10工字钢检算

碗扣架立杆和贝雷梁布置形式如下图所示：

由以述计算知：

（1）翼缘板区单杆受力：

P2=17.96KN；

（2）腹板区单杆受力：

P2=25.9KN；

（3）底板区单杆受力：

P3=15.27KN；

取最不利位置，即腹板下贝雷片3片间距为0.5m+0.45m+0.9m,进行受力检算：

Q235钢容许弯曲应力：

［б］=140Mpa，容许剪应力：

[τ]=80MPa

惯性矩：

I=245cm4，截面系数：

W=49cm3，截面积A＝14.3cm2

①强度计算，工字钢受力杆传递下来的集中荷载，按最不利条件考虑：

本次计算采用结构力学计算器程序进行计算，结果如下图所示：

Mmax＝3.49kN·m

①强度检算

б=Mmax/W=3.49×103/49=71.22