支撑结构及设计计算书.docx

临时墩、型钢支架及模板设计计算一、原则段箱梁支架设计方案：按原则段箱梁30m跨径重量作临时支墩型钢支架设计荷载原则，详细布置请参照支墩及钢支架布置图，横向采用贝雷片组拼成临时墩，纵向采用8组I2&和9组13d工字钢连接成为纵梁；A、F两组临时墩直接支撑在承台上，B、C、D、E四组临时墩支撑在经处理B¾扩大基础上，基础采用砂垫层处理，改善地基承载力，到达箱梁施工日勺荷载规定。本设计计算构造强度验算采用容许应力计算，不考虑荷载分项系数，但按有关规定钢材容许应力按临时性构造提高系数为125，即A3钢材弯曲容许应力（J=145X125=181Mpa,抗压轴向容许应力（。）=140×1.25=175Mpa,抗剪容许应力（T）=85×1.25=10MPa进行验算。构造刚度验算，荷载乘以对应的分项系数，进行荷载组合。二、支架构造设计验算：1、原则段箱梁B¾荷载重量计算：（1）、箱梁碎重量：每跨现浇碎3O5A碎容重26KNi则箱梁碎重量：g1=305×26KNm3=7930KNo（2）、底模所用钢材重量：钢板重量：S=30×7.3=219m2,重量:219×0.006×78500Nm3=103KN;8#槽钢重量：23X30X80.4Nm=55.5KN;12#槽钢重量：40×7.3X123.1Nm=36KN;底模总重量g2=103+55.5+36=194.5KNo（3）、侧模重量及斜向支撑（两侧翼缘共重）：6mm钢板面积：S=2×(1.5+3.9)×30=324m2;重量：324×0.006×78500Nm3=152.6KN；8#槽钢(侧模横向大肋间距40cm)：16根;16×30×2×80.4Nm=77.2KN。斜向支撑10#槽钢(间距75Cm)共40道：(3.51+1.61+1.3+1.77+1.38+1.41+1.96)X2X100.0Nm×40=103.5KN；两侧翼缘总重量:g3=152.6+77.2+103.5=333.3KNo(4)、芯模钢材重量：4mm钢板面积重量：S=(1.1+2.02+1.38+1.39+2.02+0.97)X28=248«?,重量:248X0.004X78500Nm3=77.9KN；5#槽钢(芯模纵肋间距30Cm)重量：(8.88/0.3)×28×54,4N/m=45.1KN；小桁架(间距IOOC1n)共28道重量：10#槽钢28×5.8×100Nm=16.2KN；8#槽钢重量：28×8.53×80.4Nm=19.2KN；钢管重量：28×9.2×38.4Nm=9.9KN；总重量：g4=77.9+45.1+16.2+19.2+9.9=168.3KN。(5)、施工人员及施工材料机具等行走运送或堆放荷载：15KNm2(6)、振捣碎时产生的荷载:取2KN2、原则段支架纵梁及支架承载力验算：(1)、原则段纵梁受力分析:工况一A、箱梁进行碎浇筑过程中荷载，支架纵梁验算假设：由于底板钢模纵向设置8#槽钢，其间距33cm；横向设置12#槽钢，其间距为75cm,底模钢板厚6,底板为整体钢模，其整体刚度很好，能起分派荷载B作用,为简化计算，作如下假设：1、把箱梁碎分为两部分，除去两侧3.9m翼缘板后箱梁主体作为一种整体，另一种两侧3.9In翼缘板，每一侧为一种整体。2、箱梁底板下日勺9根13珠纵梁作为一种整体，共同承担箱梁主体碎重量。3、两侧翼缘板下，每侧4根12&纵梁为一种整体，共同承担翼缘板碎重量。13、I36,纵梁工字钢验算、纵梁荷载计算：箱梁主体碎重量(一跨碎共305f)：305-(0.2+0.5)×3.9÷2×30×2)×26KNm3÷30=193.3KNmo芯模自重：g30=168.3÷30=5.61KN/m。底模自重：g230=194.5÷30=6.5KNmo9根I36h工字钢自重：9X656.6Nm=5.9KNmo施工荷载(宽8m)：3.5KNm2×8=28KNm<>、纵梁强度验算：单根13d工字钢纵梁的强度验算组合荷载为：g=(193.3+5.61+6.5+5.9+28)÷9=26.6KN根据纵梁工字钢平面布置，可知各临时支墩其最大间距为1=5.68m,梁底I3a工字钢按单跨简支梁和两等跨持续梁两状况进行验算，计算跨度为1=5.68m跨简支梁跨中处弯矩：Mffcx=ga178=26.6KNm×5.6828=107.27KNmo跨中弯矩处截面应力：。max=W=107.27KNm×107(920.8×103)=116.5Nmm2<J=181Nmm2O两等跨持续梁其支座处负弯矩系数为K尸0.125,跨中弯矩系数为七二0.07,可知两等跨持续梁其最大弯矩在支座处。其值为=k1ga12=0.125×26.6×5.682=107.27KNm由上计算可知单跨简支梁跨中弯矩与跨径相等区I两等跨持续梁的支座负弯矩相等。W一截面抵御矩为W=920.8c5;纵梁承受的最大剪力：C1X=gj2=26.6KNm×5.68/2=75.53KNo支座纵梁剪力最大处截面应力：max=QmaxSIxtw=75.53×IO3X545X107(16574×10,X12)=20.7Nmm2<=106Nmm2oIx一毛截面绕强轴的!惯性矩16574Cm'；S一半截面面积矩545cm'；tw腹板厚度12mm；、纵梁刚度验算：刚度验算组合荷载：a、gb=(193.3+5.61+5.9+6.5)×1.2÷9=28.2KNmo按单跨简支梁，跨径1=5.68m计算跨中挠度：f=5gb17(384EI)=5X28.2X56807(384X2.1×10s×16574×10,)=11.Omm<1400=5680400=14.2mmb、按二等跨持续梁，跨径1=5.68m计算梁跨中最大挠度：fnax=kfgb1V(IOOEI)=0.521×28.2×56807(100×2.1×10×16574X104)=4.4mm<f=1400=5680400=14.2mm。kt一二等跨持续梁挠度系数0.521；E-钢材弹性模量2.1X105NmmS136b一截面惯性矩16574c)4;E钢材弹性模量2.1X105Nmm2;I一截面惯性矩16574Cn11从以上计算可知底板I36h工字钢可以满足规定。C、纵梁136卜工字钢受力最不利状况：根据箱梁设计图纸及原则箱梁横断面碎荷载分析图，在碎浇筑时，纵梁受力最不利荷载位置在箱梁中心的1365工字钢碎分摊荷载为20.3KN/M,其腹板位置处的荷载为:、纵梁荷载计算：碎自重：q=20.3KNm°箱梁底模及芯模总荷载为194.5+168.3=362.8KNo362.8KN÷8m÷30m=1.5KNm2×1.34m=2.01KNmo施工荷载取：3.5KNm2×1.34m=4.69KNmo13d工字钢自重：0.7KNmo则腹板单根纵梁承受B荷载为：q=20.3+4.69+0.7+2.01=27.7KNmo、纵梁强度验算：按单跨简支梁进行计算，在临时墩支架系统中，纵梁日勺最大计算跨径1=5.68mO其跨中最大弯矩为：M=q178=27.7X5.6878=111.7KNm。其截面应力为：。=MW=111.7X107(920.8×103)=121.32KNmm2<J=181KNmm%支座处剪力：QsF1/2=27.7×5.68/2=78.7KN。其截面应力：n=Qi,S(1)=78.7×103×545×107(16574×10,×12)=21.6NmmT二106Nmm2<,1一毛截面绕强轴的惯性矩16574c；S一半截面面积矩545cm'；t一腹板厚度12mm；、纵梁刚度验算：a、按单跨简支梁，跨径1=5.68m计算跨中最大挠度：f=5q17(384EI)=5×(20.3+2.01+0.7)×1.2×5680,/(384×2.1×10×16574X10,)=10.7mm<1400=5680400=14.2mm。b、按二等跨持续梁，跨径1=5.68m计算梁跨中最大挠度：fax=kt-gb17(IOOEI)=0.521×(20.3+2.01+0.7)×1.2×5680,/(100×2.1×IO5X16574X101)=4.3mm<f=1400=5680400=14.2mmokf一二等跨持续梁挠度系数0.521；E-钢材弹性模量2.1X105NmmS136b一截面惯性矩16574cm，。可知I36h工字钢在受力在最不利状况下也能满足受力规定。I)、翼缘128b工字钢纵梁受力分析：箱梁两侧翼缘长3.9m,采用10#槽钢构成斜向支撑构成钢桁架，两节点支撑在128b工字钢上。钢桁架横向间距75Cm布置，承受荷载较小及钢桁架刚度较大以及碎浇筑工艺，翼缘下128b工字钢受力简化为共同平均分摊翼缘下所有荷载，包括碎、侧模及施工荷载。、128b纵梁荷载：箱梁翼侧碎重量：1.78m2×26KNmj=46.3KN侧模重量及斜向支撑：333.3KN÷2÷30m=5.6KNmoI2&工字钢自重：4×478.9Nm=1.9KNmo施工荷载(翼缘宽3.9m)：3.5KNm2×4.25=14.9KNmo、128b纵梁强度验算：每侧翼缘下单根I2&工字钢纵梁B强度验算组合荷载为：g=(46.3+5.6+1.9+14.9)÷4=17.2KNmo翼缘纵梁I2&工字钢根据受力状况可简化为单跨简支梁，其跨中弯矩最大,计算跨度最大为1=5.68m。Mffcx=g128=17.2×5.6878=69.36KNm。则跨中弯矩处截面应力：Oa=MaxW=69.36×107(534×103)=129.9Nmm2<J=181Nmm2<>W一截面抵御矩I2&为归534cm'。-Q235钢抗弯容许应力181Nm纵梁承受的最大剪力：QS=g12=17.2×5.68/2=48.8KN<)纵梁剪力最大处截面应力：Ta-Qa.S1.t.=48.8×IO3X309×IO3/(7480×IO4×10.5)=19.05Nmm2<T=106N2<>1一毛截面绕强轴的惯性矩7480Cm1S一半截面面积矩30%常工一腹板厚度10.5mm、单跨简支梁在均布荷载作用下，跨中最大挠度：刚度验算组合荷教:q=(46.3+5.6+1.9)×1.2÷4=16.14KNmof=5q17(384EI)=5×16.14×54207(384×2.1×IO5X7480×10,)=11.5mm<1400=5420400=13.6mmob、按二等跨持续梁，跨径1=5.68m计算梁跨中最大挠度：fBax=ktq17(100EI)=0.521X16.14×56807(100×2.1×IO5X7480×10,)=5.6mm<f=1400=5680400=14.2mm。k一二等跨持续梁挠度系数0.521；E-钢材弹性模量2.1X105NmmI2&一截面惯性矩7480cm从以上计算可知翼缘I2&工字钢强度，刚度及抗剪能力均满足规定。E、128b工字钢纵梁受力最不利状况