過渡孔混凝土梁支架計(jì)算書1計(jì)算條件1.1工程概況哈爾濱市三環(huán)西線跨松花江大橋主橋?yàn)樽藻^式懸索橋，錨墩處加勁梁段長(zhǎng)度為46m+21m，其截面為多箱多室變截面高度箱梁，錨墩頂部實(shí)心段長(zhǎng)3m，高5.5m。1.2主要計(jì)算依據(jù)1．《哈爾濱市三環(huán)西線跨松花江大橋工程施工圖設(shè)計(jì)》；2．《建筑施工扣件式腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ166-2008）；3．《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041-2000）；4．《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB

50007-2002）；5．《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017-2003）；6．《木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50005-2003）；7．《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2008）；8．《建筑施工計(jì)算手冊(cè)》第二版。2支架結(jié)構(gòu)受力計(jì)算由下橫梁支架計(jì)算書可知，在竹膠板、方木及型鋼分配梁計(jì)算中，施工荷載在局部范圍內(nèi)影響極小，可忽略不計(jì)，為安全考慮，計(jì)算時(shí)箱梁截面按偏大截面計(jì)，連續(xù)結(jié)構(gòu)按簡(jiǎn)支計(jì)。作計(jì)算貝雷梁及以下結(jié)構(gòu)時(shí)，施工荷載等對(duì)支架結(jié)構(gòu)影響較大，具體按規(guī)范要求取值。2.1竹膠板計(jì)算竹膠板厚度為15mm，對(duì)腹板、底板及翼緣實(shí)心處分別進(jìn)行計(jì)算。其中，l為方木間距，b為方木長(zhǎng)度，h＝15mm為竹膠板厚度，竹膠板抗彎設(shè)計(jì)值=40，竹膠板抗剪設(shè)計(jì)值=3.4，預(yù)應(yīng)力混凝土容重為26kN/m3。2.1.1荷載條件1）竹膠板重量：0.3kN/m2；2）混凝土重量：頂?shù)装搴穸染鶠?.6m，根部混凝土高度7m，混凝土容重26kN/m33）施工荷載：2.0kN/m24）內(nèi)模荷載：1.0kN/m22.1.2抗彎計(jì)算1．箱梁根部（錨墩處）l＝0.4m時(shí)最大應(yīng)力：=17.0<=40滿足要求2．梁高5.5m實(shí)心段處，l＝0.2m：=19.4<=40滿足要求2.1.3抗剪計(jì)算1．l＝0.4m最大剪應(yīng)力：=0.42<=3.4滿足要求2．l＝0.2m最大剪應(yīng)力：=1.1<=3.4滿足要求2.2木結(jié)構(gòu)計(jì)算2.2.1荷載條件1）竹膠板與方木重量：0.5kN/m2；2）混凝土重量：頂?shù)装搴穸染鶠?.6m，根部混凝土高度7m，混凝土容重26kN/m33）施工荷載：2.0kN/m24）內(nèi)模荷載：1.0kN/m22.2.2抗彎計(jì)算10x10cm方木在本結(jié)構(gòu)中以抗彎控制，以下僅對(duì)方木抗彎進(jìn)行受力計(jì)算，其中方木抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值=11。1.梁高5.5m實(shí)心處方木最大應(yīng)力：=5.5<=11滿足要求2.散索區(qū)實(shí)心處方木最大應(yīng)力：=8.9<=11滿足要求3.箱梁腹板方木最大應(yīng)力：=3.3<=11滿足要求4.箱梁根部底板方木最大應(yīng)力：=7.2<=11滿足要求5.翼緣處縱橋向方木最大應(yīng)力：=10.6<=11滿足要求2.3腳手架計(jì)算2.3.1荷載條件1）竹膠板與方木重量：0.5kN/m2；2）混凝土重量：頂?shù)装搴穸染鶠?.6m，受力控制點(diǎn)混凝土高度為7m和6.5m，混凝土容重26kN/m33）施工荷載：2.0kN/m24）內(nèi)模荷載：1.0kN/m25）型鋼重量：[10重量0.1kN/m，I25重量0.381kN/m，I12重量0.142kN/m。6）腳手架重量：立桿及扣件單位重0.06KN/m，橫桿單位重0.04KN/m，立桿最大高度2.4m，則立桿上的支架最大重量：N=0.06×2.4+0.04×（0.3×5＋0.6×5）=0.324KN2.3.2型鋼[10計(jì)算1.箱梁腹板處最大應(yīng)力：=128<=170滿足要求2.箱梁根部底板最大應(yīng)力：=92<=170滿足要求2.3.3腳手架計(jì)算此處腳手架除所受軸力比下橫梁小，其余條件不變，因此不作穩(wěn)定性計(jì)算。箱梁腹板處腳手架：<40KN滿足要求箱梁根部底板腳手架：<40KN滿足要求2.4散索區(qū)實(shí)心段型鋼支架計(jì)算2.4.1荷載條件1）竹膠板與方木重量：0.5kN/m2；2）混凝土重量：頂?shù)装搴穸染鶠?.6m，受力控制點(diǎn)混凝土高度為7m和6.5m，混凝土容重26kN/m33）施工荷載：2.0kN/m24）內(nèi)模荷載：1.0kN/m25）型鋼重量：[10重量0.1kN/m，I25重量0.381kN/m，I12重量0.142kN/m。2.4.2型鋼計(jì)算1.上弦桿I25抗彎計(jì)算：<170滿足要求2.立柱I12.6穩(wěn)定性計(jì)算：b類截面查表得:=0.939<170滿足要求3.下弦桿I12.6抗剪計(jì)算：<110滿足要求2.5分配梁I25計(jì)算2.5.1荷載條件1）竹膠板與方木重量：0.5kN/m2；2）混凝土重量：頂?shù)装搴穸染鶠?.6m，受力控制點(diǎn)混凝土高度為7m和6.5m，混凝土容重26kN/m33）施工荷載：2.0kN/m24）內(nèi)模荷載：1.0kN/m25）型鋼重量：I25重量0.381kN/m。2.5.2抗彎計(jì)算1）貝雷片最大間距2.6m：<170滿足要求2）I25最大懸臂2.1m：<170滿足要求2.5.3抗剪計(jì)算<110滿足要求2.6貝雷梁計(jì)算全橋支架橫橋向布置為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，對(duì)半幅橋支架的整體和局部受力作計(jì)算。2.6.1荷載條件1．模板（包括型鋼）重量：23KN/m（梁高2.3m）或40KN/m（變截面）2．施工荷載：2.0kN/m23．單片貝雷梁重量：1.0kN/m4．預(yù)應(yīng)力混凝土容重取26kN/m32.6.2抗剪計(jì)算1．梁高2.3m，最大跨徑12m處貝雷片抗剪：貝雷梁許用剪力：[Q]=ξnK[N′]=0.85×12×1.43×171.5=2501kN式中：ξ——貝雷梁載荷分配折減系數(shù)，為0.85；[N′]——斜桿容許承載力（kN），取171.5kN；K——系數(shù)，為1.43。結(jié)構(gòu)最大剪力：Qmax=（11.3×26＋2×18＋1×12＋23）×12/2=2189kN<[Q]=2501kN滿足要求。2．變截面高度箱梁支架最大跨徑12m處貝雷片抗剪：貝雷梁許用剪力：[Q]=ξnK[N′]=0.85×14×1.43×171.5=2918kN結(jié)構(gòu)最大剪力：Qmax=（14.5×26＋2×18＋1×14＋40）×12/2=2802kN<[Q]=2918kN滿足要求。3．錨墩上部實(shí)心梁處貝雷片抗剪：?jiǎn)纹惱灼惺茏畲蠹袅Γ篞max=（4.6×1.5×0.45＋5.5×1.5×0.45）×26=177kN<[Q]=1.43×171.5＝245kN滿足要求。2.6.3抗彎計(jì)算1．梁高2.3m，最大跨徑12m貝雷片抗彎：貝雷梁許用彎矩：[M]=ξn[N]H=0.85×12×563×1.4=8040kN·m式中：ξ——貝雷梁載荷分配折減系數(shù)，為0.85；[N]——弦桿容許承載力（kN），為563kN；H——貝雷梁高度（m），為1.4m。結(jié)構(gòu)最大彎矩：Mmax=（11.3×26+23+12+18×2）×122/8=6566KN·m<[M]=8040KN·m滿足要求2．變截面高度箱梁支架最大跨徑12m處貝雷片抗彎：貝雷梁許用彎矩：[M]=ξnK[N′]=0.85×14×563×1.4=9380kN結(jié)構(gòu)最大彎矩：Mmax=（14.5×26＋2×18＋1×14＋40）×122/8=8406kN<[M]=9380KN·m滿足要求。2.6.4撓度計(jì)算1．梁高2.3m，跨徑12m處最大撓度：式中：E——鋼的彈性模量，為2.06×105Mpa；I——貝雷梁的慣性矩，為250500cm4；l——支架跨度跨度，為12m。2．變截面高度箱梁支架最大跨徑12m處最大撓度：2.7橫梁2H588計(jì)算2.7.1等截面梁段主橫梁計(jì)算2H588橫梁承受最大的荷載為（12m跨荷載/2+3m跨懸臂荷載）：<170為減少跨中彎矩，增設(shè)雙肢槽25斜撐，并對(duì)其進(jìn)行建模計(jì)算：1）模型(單位：tonf)2）組合應(yīng)力最大應(yīng)力值：99.6Mpa<[σ]=170Mpa滿足要求3）剪應(yīng)力最大剪應(yīng)力值：36.5Mpa<[τ]=110Mpa滿足要求4）斜撐應(yīng)力最大應(yīng)力值：56.9Mpa<[σ]=170Mpa滿足要求5）鋼管軸力最大軸力：122.6tonf。2.7.2變截面梁段主橫梁計(jì)算1．2H588橫梁承受的荷載為（9m變截面跨荷載/2+6m等截面跨荷載）時(shí)：1）模型(單位：tonf)2）組合應(yīng)力最大應(yīng)力值：82.9Mpa<[σ]=170Mpa滿足要求3）剪應(yīng)力最大剪應(yīng)力值：79.3Mpa<[τ]=110Mpa滿足要求4）斜撐應(yīng)力最大應(yīng)力值：63.5Mpa<[σ]=170Mpa滿足要求5）鋼管軸力最大軸力：185.0tonf。2．2I56橫梁承受的荷載為（12m變截面跨荷載/2+3m實(shí)心段荷載/2）時(shí)：1）模型(單位：tonf)2）組合應(yīng)力最大應(yīng)力值：92.5Mpa<[σ]=170Mpa滿足要求3）剪應(yīng)力最大剪應(yīng)力值：69.4Mpa<[τ]=110Mpa滿足要求4）斜撐應(yīng)力最大應(yīng)力值：69.4Mpa<[σ]=170Mpa滿足要求5）鋼管軸力最大軸力：203.3tonf。3地基承載力計(jì)算3.1鋼管樁承載力計(jì)算由上計(jì)算可知鋼管最大軸力為：203.3tonf。設(shè)計(jì)地質(zhì)條件見《哈爾濱市三環(huán)西線跨松花江大橋工程地質(zhì)勘察報(bào)告》。層號(hào)土層名稱厚度（m）側(cè)摩阻力（kPa）端承力（kPa）粉細(xì)砂102580細(xì)砂540180③粘土1070350粗砂1085400根據(jù)地質(zhì)資料樁端端阻力標(biāo)準(zhǔn)值為400kpa，樁側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值取20kpa。式中：——單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值；、——樁端端阻力、樁側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值；——樁底端橫截面面積；——樁身周邊長(zhǎng)度；——第i層巖土的厚度；——單樁豎向承載力特征值；——安全系數(shù)，取。開口樁端承力不計(jì)，作為安全儲(chǔ)備，則L>28.4m,鋼管樁最大入土深度取30m。3.2鋼管樁沉降計(jì)算式中：n——沉降計(jì)算深度范圍內(nèi)土層的計(jì)算分層數(shù)；——水平面影響范圍內(nèi)各基樁對(duì)應(yīng)力計(jì)算點(diǎn)樁端平面以下第i層土1/2厚度處產(chǎn)生的附加豎向應(yīng)力之和；——第i計(jì)算土層厚度（m）；——樁基沉降計(jì)算范圍內(nèi)第i層土的壓縮模量；——第j樁在荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合作用下，樁頂?shù)母郊雍奢d（kN）；——第j樁樁長(zhǎng)；——樁身截面面積；——第j樁總樁端阻力與樁頂荷載之比；，——分別為第j樁的樁端阻力和樁側(cè)阻力對(duì)計(jì)算軸線第i計(jì)算土層1/2厚度處的應(yīng)力影響系數(shù)；E——樁身彈性模量；——計(jì)算樁身壓縮；——樁身壓縮系數(shù)，摩擦型樁，取＝2/3；——沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，無當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)時(shí)，可取1.2。＝0.8×400×3.14×0.16/2033＝0.079；＝7Mpa，＝10m；z＝55m，，，其中：z——計(jì)算應(yīng)力點(diǎn)離樁頂?shù)呢Q向距離；l——樁長(zhǎng)；——相鄰樁至計(jì)算樁軸線的水平距離。考慮到值的線性變化（0～10m），計(jì)算時(shí)取m＝1.417，根據(jù)m，n，查《建筑地基技術(shù)規(guī)范》附錄F插值得：＝4.381，＝0.876；3.3鋼管整體穩(wěn)定性計(jì)算3.3.1風(fēng)荷載1．風(fēng)壓 ——風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kpa）；——風(fēng)荷載體型系數(shù),取0.6；——風(fēng)壓高度變化系數(shù)，取2.45；——基本風(fēng)壓（kN/m2）；——正常工作狀態(tài)最大風(fēng)速，?。?8.5m/s；2．風(fēng)荷載作用在鋼管的彎矩3．風(fēng)荷載作用在梁上對(duì)鋼管的彎矩3.3