2第一联第一跨现浇梁计算书_2020年公司级优秀施组方案_方案02三贤路跨雁栖湖大桥预应力混凝土现浇箱梁模板及支撑体系专项施工方案

目 录 一、工程概况............................................................................................................- 1 - 二、计算依据............................................................................................................- 1 - 三、计算荷载............................................................................................................- 1 - 四、材料特性............................................................................................................- 2 - 五、现浇梁支架方案.................................................................................................- 2 - 六、模板计算............................................................................................................- 3 - 6.1翼缘板模板验算...................................................................................................- 3 - 6.1.1面板验算......................................................................................................................- 3 - 6.1.2次楞方木验算..............................................................................................................- 4 - 6.2底板模板验算.......................................................................................................- 5 - 6.2.1面板验算......................................................................................................................- 5 - 6.2.2次楞方木验算..............................................................................................................- 6 - 6.3腹板模板验算.......................................................................................................- 8 - 6.3.1面板验算......................................................................................................................- 8 - 6.3.2次楞方木验算..............................................................................................................- 9 - 七、左幅支架结构计算............................................................................................- 10 - 7.1底模分配梁验算.................................................................................................- 10 - 7.2贝雷片主梁验算.................................................................................................- 12 - 7.3花窗结构验算.....................................................................................................- 13 - 7.4桩顶分配梁计算.................................................................................................- 13 - 7.5钢管柱计算.........................................................................................................- 15 - 7.6基础计算.............................................................................................................- 15 - 八、右幅支架结构计算............................................................................................- 16 - 8.1底模分配梁验算.................................................................................................- 16 - 8.2贝雷片主梁验算.................................................................................................- 18 - 8.3花窗结构验算.....................................................................................................- 19 - 8.4桩顶分配梁计算.................................................................................................- 19 - 8.5钢管柱计算.........................................................................................................- 21 - 8.6基础计算.............................................................................................................- 22 - 九、结论..................................................................................................................- 22 -第一联第一跨现浇梁施工支架计算 一、工程概况 第一联2×40m连续梁，梁高2.5m，顶板厚度由25～50cm，底板厚度由22～50cm，梁 宽为28.49m。支架采用钢管+贝雷片梁式支架，模板采用15mm厚高强度木胶板。 二、计算依据 1、《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）； 2、《钢结构设计规范》（GB 50017-2017）； 3、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）； 4、《现浇混凝土桥梁梁柱式模板支撑架安全技术规范》（DBJ50-112-2016）； 5、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）； 6、《混凝土模板用胶合板》（GB/ T 17656-2008）； 7、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）； 8、《建筑施工临时支撑结构技术规范》(JGJ 300-2013)； 9、《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ 166-2016）； 10、《铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程》（TB 10110-2011）； 11、资阳市临空经济区产业新城路网工程（一期）三贤路（暂定名）施工图设计； 12、资阳市临空经济区产业新城路网工程（一期）-三贤路（暂定名）地质报告； 13、其他现行相关规范、规程。 三、计算荷载 恒载： 1、箱梁梁体自重：考虑钢筋的混凝土自重，按26kN/m3计。 2、支架结构（含防护设施和附加构件）自重：通过软件自动计算。 活载： 3、施工人员及机具荷载：4 kPa。 4、风荷载：按资阳地区十年一遇选取0.2kPa。 资阳地区基本风压 ①、贝雷桁架风荷载计算 风 荷 载 标 准 值以安全计风压高度变化系数取 杆件体型系数 ：圆形管截面杆件应取1.2，除圆形截面外的型钢杆件应取1.3 支架结构主要迎风结构为贝雷片，贝雷片为桁架体系，应按桁架结构验算 桁架挡风系数 单榀桁架的体型系数 体 型 系 数 的 调 整 系 数 按28片贝雷来验算荷载 风荷载标准值 四、材料特性 表4.1-1 材料特性一览表（贝雷片主梁） 截面尺寸 强度f 弹性模量 惯性矩 截面模量 序号 材料名称 材质 m （mm） (N/mm2) E(N/mm2) I(cm4) W(cm3) 1 立柱 Q235B φ609×16 215 206000 131117.3 4236.4 桩顶分配 2 Q235B 2工56b 215 206000 2×68510 2×2447 梁 3 贝雷片 16Mn 3000×1500 310 206000 250497.2 3578.5 4 工12 Q235B 120mm高 215 206000 436 72.7 5 方木 木材 100×100 11 9000 833 167 6 胶合板 木材 15mm厚 11 9000 28.13 37.5 五、现浇梁支架方案 根据本联箱梁支架施工范围内的地形地貌、地基承载力和跟既有线的交叉形式本 支架采用以下方式：根据地质情况采用人工挖孔的方式施工基础，在桩基以上制作小 承台，承台上制作预埋件，预埋件上接钢管，钢管上为桩顶分配梁，主梁上部采用型钢 分配梁将木模荷载传递下来。 支架的荷载按照翼缘、边腹板、中腹板、底板分别计算相应的梁体自重，并将其分 布范围的荷载加载在下部主梁范围的分配梁上。对于现有结构分别进行强度和刚度的验算 强度验算的荷载组合为： 活载控制情况：1.2×（梁体自重+支架自重）+1.4×（施工荷载+风荷载）； 恒载控制情况：1.35×（梁体自重+支架自重）+1.4×（0.7×施工荷载+0.6×风荷 载） 刚度验算的荷载组合为：梁体自重+支架自重 实心段支架的荷载按照翼缘、实心梁体分别计算相应的梁体自重，并将其分布范 围的荷载加载在下部主梁范围的分配梁上。 对于现有结构分别进行强度和刚度的验算 强度验算的荷载组合为： 活载控制情况：1.2×（梁体自重+支架自重）+1.4×（施工荷载+风荷载）； 恒载控制情况：1.35×（梁体自重+支架自重）+1.4×（0.7×施工荷载+0.6×风荷 载） 刚度验算的荷载组合为：梁体自重+支架自重 六、模板计算 6.1翼缘板模板验算 6.1.1面板验算 1、强度验算 （1）面板按简支梁计算，其计算跨度取支承面板的次楞间距，L=0.25m，面板计算 宽度取1m。 面板的截面抵抗矩W=1000×15×15/6=37500mm3； 截面惯性矩I=1000×15×15×15/12=281250mm4； （2）荷载计算 取均布荷载或集中荷载两种作用效应考虑，计算结果取其大值。 均布线荷载设计值为： q1=[1.2×(26×0.3+0.3)+1.4×2.5]×1.0=13.22kN/m q1=[1.35×(26×0.3+0.3)+1.4×0.7×2.5]×1.0=13.385kN/m 根据以上两者比较应取q1=13.385kN/m 集中荷载设计值： 模板自重线荷载设计值q2=1.2×1×0.3=0.210 kN/m 跨中集中荷载设计值P=1.4×2.5= 3.500kN（3）强度验算 施工荷载为均布线荷载： 施工荷载为集中荷载： 取Mmax=0.22KN·m验算强度。 面板强度满足要求! 2、挠度验算 q =1×（26×0.3＋0.3）=8.1kN/m； 面板最大容许挠度值: 250/400=0.625mm； 面板弹性模量: E = 4200N/mm2； ，满足要求! 6.1.2次楞方木验算 1、强度验算 （1）次楞按三跨连续梁计算，其计算跨度取主楞间距L=0.6m （2）荷载计算 取均布荷载或集中荷载两种作用效应考虑，计算结果取其大值。 均布线荷载设计值为： q1=[1.2×(26×0.3+0.3)+1.4×3]×0.25=3.305kN/m q1=[1.35×(26×0.3+0.3)+1.4×0.7×3]×0.25= 3.346kN/m 根据以上两者比较应取q1= 3.346kN/m作为设计依据。 集中荷载设计值： 模板自重线荷载设计值q2=1.2×0.25×0.3=0.09 kN/m 跨中集中荷载设计值P=1.4×2.5= 3.500kN （3）强度验算 施工荷载为均布线荷载：施工荷载为集中荷载： 取Mmax=0.45KN·m验算强度。 次楞强度满足要求! 2、抗剪强度验算 施工荷载为均布线荷载时： 施工荷载为集中荷载： 取V=2.3 kN验算强度。 木材抗剪强度设计值fv=1.2MPa； 抗剪强度按下式计算: 3、挠度验算 q = 0.25×（26×0.3＋0.3+0.3）=2.0kN/m； 次楞方木最大容许挠度值:600/400=1.5mm； ，满足要求! 6.2底板模板验算 6.2.1面板验算 1、强度验算 （1）面板简支梁模型计算，其计算跨度取支承面板的次楞间距，L=0.25m，面板计 算宽度取1m。 面板的截面抵抗矩W=1000×15×15/6=37500mm3； 截面惯性矩I=1000×15×15×15/12=281250mm4；（2）荷载计算 取均布荷载或集中荷载两种作用效应考虑，计算结果取其大值。 均布线荷载设计值为： q1=[1.2×(26×0.87+0.3)+1.4×3]×1=31kN/m q1=[1.35×(26×0.87+0.3)+1.4×0.7×3]×1= 33.4kN/m 根据以上两者比较应取q1= 33.4kN/m。 集中荷载设计值： 模板自重线荷载设计值q2=1.2×1×0.3=0.36 kN/m 跨中集中荷载设计值P=1.4×2.5= 3.500kN （3）强度验算 施工荷载为均布线荷载： 施工荷载为集中荷载： 取Mmax=0.261KN·m验算强度。 ，面板强度满足要求! 2、挠度验算 q = 1×（26×0.87＋0.3）=22.92kN/m； 面板最大容许挠度值: 250/400=0.625mm； 面板弹性模量: E = 4200N/mm2； ，满足要求! 6.2.2次楞方木验算 1、强度验算 （1）次楞按三跨连续梁计算，其计算跨度取主楞间距L=0.6m。 （2）荷载计算 取均布荷载或集中荷载两种作用效应考虑，计算结果取其大值。 均布线荷载设计值为：q1=[1.2×(26×0.87+0.3×0.6)+1.4×2.5]×0.25=7.751kN/m q1=[1.35×(26×0.87+0.3×0.6)+1.4×0.7×2.5]×0.25=8.348kN/m 根据以上两者比较应取q1=8.348kN/m作为设计依据。 集中荷载设计值： 模板自重线荷载设计值q2=1.2×0.3×0.25=0.09 kN/m 跨中集中荷载设计值P=1.4×2.5= 3.500kN （3）强度验算 施工荷载为均布线荷载： 施工荷载为集中荷载： 取Mmax=0.45KN·m验算强度 方木抗弯强度设计值f=11MPa； ，次楞强度满足要求! 2、抗剪强度验算 施工荷载为均布线荷载时： 施工荷载为集中荷载： 取V=3.0 kN验算强度。 抗剪强度按下式计算: 3、挠度验算 q = 0.25×（26×0.87＋0.3）=5.73kN/m； 次楞方木最大容许挠度值:600/400=1.5mm； ，满足要求! 6.3腹板模板验算 6.3.1面板验算 1、强度验算（1）面板按简支梁计算（如图示），其计算跨度取支承面板的次楞间距L=0.15m，面 板计算宽度取1m。 面板的截面抵抗矩W=1000×15×15/6=37500mm3； 截面惯性矩I=1000×15×15×15/12=281250mm4； （2）荷载计算 取均布荷载或集中荷载两种作用效应考虑，计算结果取其大值。 均布线荷载设计值为： q1=[1.2×(26×2.5+0.3)+1.4×3]×1=81.86kN/m q1=[1.35×(26×2.5+0.3)+1.4×0.7×3]×1=90.61kN/m 根据以上两者比较应取q1=90.61kN/m作为设计依据。 集中荷载设计值： 模板自重线荷载设计值q2=1.2×0.3×1.0=0.360kN/m 跨中集中荷载设计值P=1.4×2.5= 3.500kN （3）强度验算 施工荷载为均布线荷载： 施工荷载为集中荷载： 取Mmax=0.255KN·m验算强度。 , 面板强度满足要求! 2、挠度验算 q = 1.0×（26×2.5＋0.3）=65.3kN/m； 面板最大容许挠度值: 150/400=0.375mm； 面板弹性模量: E = 4200N/mm2； ，满足要求! 6.3.2次楞方木验算 1、强度验算 （1）次楞按三跨连续梁计算，其计算跨度取主楞间距L=0.6m。（2）荷载计算 取均布荷载或集中荷载两种作用效应考虑，计算结果取其大值。 均布线荷载设计值为： q1=[1.2×(26×2.5+0.3)+1.4×2.5]×0.15=13.279kN/m q1=[1.35×(26×2.5+0.3)+1.4×0.7×2.5]×0.15=13.59kN/m 根据以上两者比较应取q1=13.59kN/m作为设计依据。 集中荷载设计值： 模板自重线荷载设计值q2=1.2×0.3×0.15=0.054 kN/m 跨中集中荷载设计值P=1.4×2.5= 3.500kN （3）强度验算 施工荷载为均布线荷载： 施工荷载为集中荷载： 取Mmax=0.612kN·m验算强度。 次楞强度满足要求! 2、抗剪强度验算 施工荷载为均布线荷载时： 施工荷载为集中荷载： 取V=4.9 kN验算强度。 抗剪强度按下式计算: 3、挠度验算 q = 0.15×（26×2.5＋0.3）=9.80kN/m；次楞方木最大容许挠度值:600/400=1.5mm； ，满足要求! 七、左幅支架结构计算 根据以上计算所得的荷载，采用midas软件进行验算，建模如下： 7.1底模分配梁验算 箱梁底模分配梁采用工12型钢，型钢的受力分析结果如下 最大弯矩值为最大剪力值为 最大组合应力为 根据钢结构设计规范折算应力(第四强度理论）直接查询midas组合应力 （此处 为同一点正应力和局部压应力组 合值），可得底模分配梁满足强度要求。 型钢的变形结果查询如下 分配梁最大绝对挠度为17.002mm。7.2贝雷片主梁验算 鉴于贝雷片梁单元数量众多，采用直接读取midas应力组合折算应力值，计算结 果如下 折算应力为 贝雷片的挠度结果输出如下 贝雷片最大绝对挠度为15.5mm，因为贝雷片的连接通过销轴连接，销轴孔与销轴 的间距造成的累积变形较大，难以控制。应在完成支架搭设之后进行预压，记录结构 的变形数据，作为后期施工的依据。 7.3花窗结构验算 鉴于贝雷片梁单元数量众多，采用直接读取midas应力组合折算应力值，计算结 果如下折算应力为 花窗作为构造措施，其变形不计入计算。 7.4桩顶分配梁计算 桩顶分配梁采用2工56b型钢，型钢的受力分析结果如下 最大弯矩值为 最大弯矩值为最大组合应力为 根据钢结构设计规范折算应力(第四强度理论）直接查询midas组合应力 （此处 为同一点正应力 和局部压应力组合值），可得桩顶分配梁满足强度要求。 型钢的变形结果查询如下 分配梁最大绝对挠度为6.871mm。 7.5钢管柱计算 钢管柱的截面直径609mm，壁厚16mm， 钢 管 柱 的 截 面 特 性 ， ， 计算长度 查询计算结果得强度验算 稳定验算 弯矩作用平面内稳定验算 弯矩作用平面外稳定验算 7.6基础计算 根据现有的地质情况，此处基础采用桩基础。 根据建筑桩基技术设计规范，承载力设计值如下 受压承载力设计值如下 根据地勘报告，中风化泥岩岩体较完整，取C1=0.6，C2=0.05考虑0.75折减系数。 根据地勘报告，桩基所在土层的力学性质如下： 天然 承载力 钻孔灌注桩桩周土 抗压强度推荐值 密度 基本容许值 极限摩阻力 岩土名称 状态 ρ 天然 饱和 fa0 fi g/cm3 MPa MPa (kPa) KPa 软塑 1.85 -- -- 80 20 粉质粘土 可塑 1.85 -- -- 110 40 硬塑 1.9 -- -- 140 50 泥岩 强风化 2.40 -- -- 250 110中风化 2.50 5.5 3.2 600 -- 保证桩端持力层直接进入中风化泥岩4米。 根据midas查询，单桩承载力为：1404kN 位置 设计桩长(m) 实际单桩承载力(KN) 所需单桩承载力（KN） 安全系数 第一排 位于承台上 1404 第二排 21 1965 1404 1.4 第三排 15 1965 1404 1.4 第四排 13 1965 1404 1.4 第五排 8 1965 1404 1.4 第六排 8 1965 1404 1.4 八、右幅支架结构计算 根据以上计算所得的荷载，采用midas软件进行验算，建模如下： 8.1底模分配梁验算 箱梁底模分配梁采用工12型钢，型钢的受力分析结果如下 最大弯矩值为最大剪力值为 最大组合应力为 根据钢结构设计规范折算应力(第四强度理论）直接查询midas组合应力 （此处 为同一点正应力和局部压应力组 合值），可得底模分配梁满足强度要求。 型钢的变形结果查询如下 分配梁最大绝对挠度为11.730mm。8.2贝雷片主梁验算 鉴于贝雷片梁单元数量众多，采用直接读取midas应力组合折算应力值，计算结 果如下 折算应力为 贝雷片的挠度结果输出如下 贝雷片最大绝对挠度为11.791mm，因为贝雷片的连接通过销轴连接，销轴孔与销 轴的间距造成的累积变形较大，难以控制。应在完成支架搭设之后进行预压，记录结 构的变形数据，作为后期施工的依据。 8.3花窗结构验算 鉴于贝雷片梁单元数量众多，采用直接读取midas应力组合折算应力值，计算结 果如下折算应力为 花窗作为构造措施，其变形不计入计算。 8.4桩顶分配梁计算 桩顶分配梁采用2工56b型钢，型钢的受力分析结果如下 最大弯矩值为 最大弯矩值为最大组合应力为 根据钢结构设计规范折算应力(第四强度理论）直接查询midas组合应力 （此处 为同一点正应力 和局部压应力组合值），可得桩顶分配梁满足强度要求。 型钢的变形结果查询如下 分配梁最大绝对挠度为4.996mm。 8.5钢管柱计算 钢管柱的截面直径609mm，壁厚16mm， 钢 管 柱 的 截 面 特 性 ， ，计算长度 查询计算结果得 强度验算 稳定验算 弯矩作用平面内稳定验算 弯矩作用平面外稳定验算 8.6基础计算 根据现有的地质情况，此处基础采用桩基础。 根据建筑桩基技术设计规范，承载力设计值如下 受压承载力设计值如下 根据地勘报告，中风化泥岩岩体较完整，取C1=0.6，C2=0.05考虑0.75折减系数。 根据地勘报告，桩基所在土层的力学性质如下：天然 承载力 钻孔灌注桩桩周土 抗压强度推荐值 密度 基本容许值 极限摩阻力 岩土名称 状态 ρ 天然 饱和 fa0 fi g/cm3 MPa MPa (kPa) KPa 软塑 1.85 -- -- 80 20 粉质粘土 可塑 1.85 -- -- 110 40 硬塑 1.9 -- -- 140 50 强风化 2.40 -- -- 250 110 泥岩 中风化 2.50 5.5 3.2 600 -- 保证桩端持力层直接进入中风化泥岩4米。 根据midas查询，单桩承载力为：958.2kN 满足要求。 位置 设计桩长(m) 实际单桩承载力(KN) 所需单桩承载力（KN） 安全系数 第一排 位于承台上 1321 第二排 17 1965 1321 1.49 第三排 17 1965 1321 1.49 第四排 12 1965 1321 1.49 第五排 12 1965 1321 1.49 九、结论 现浇梁支架结构布置满足施工要求。