跨高速现浇桥满堂支架受力验算.doc

第10联通道支架布设与验算
一、工程概况
1号枢纽5号桥第10联箱梁主梁横断面为单箱双室结构,梁高1.2m，顶宽11.5m，底宽8m，箱梁悬臂长1.75m。箱梁顶板厚0.25～0.45cm，底板厚0.25～0.45cm，腹板厚0.5～0.8m。
二、荷载计算
1、荷载取值：
①钢筋砼容重26KN/m3
②模板木方及支架自重标准值2KN/m2
③施工人员和施工材料、机具行走运输或堆放荷载标准值2.5KN/m2
④倾倒砼产生的荷载2KN/m2
⑤振捣砼时产生的荷载2KN/m2
2、箱梁自重计算
端横梁部位，沿箱梁纵向每延米箱身（不含翼板）自重：
断面面积S端＝8×1.2=9.6m2；
每延米体积V端＝9.6×1＝9.6m3
每延米自重G端＝9.6m3×26KN/m3＝249.6KN
跨中部位，沿箱梁纵向每延米箱身（不含翼板）自重：
断面面积SC＝8×1.2-2×0.7×3.25=5.05m2；
每延米体积VC＝5.05×1＝5.05m3
每延米自重G中＝5.05m3×26KN/m3＝131.3KN
c、翼板部位沿箱梁纵向每延米自重：
断面面积Se＝（0.15+0.4）/2×2×1.75＝0.9625m2；
每延米体积Ve＝0.9625×1＝0.9625m3
每延米自重Ge＝0.9625m3×26KN/m3＝25.025KN
三、通道支架计算
通道处支架采用梁式排架结构进行验算，梁式排架结构上面满堂门式支架同前，故只验算下面的梁式排架支架及基础。
基础：条形素混凝土（C20），尺寸为：1300cm(长)×50cm（宽）×50cm(高)
条形基础上预埋400mm×400mm×10mm钢板
预埋钢板上焊接Φ300钢管，间距为300cm。共计10根。相邻钢管用槽钢连接。
横梁：在钢管上面用I32a工字钢做横梁。
纵梁：I45a号工字钢，计算跨径7m，横桥向间距底板处间距0.6m，
腹板处按30cm计，共计23根。纵梁上面铺设10×10cm木方，纵桥向间距20cm。

（横断面图见附件图纸）
1、I45a工字钢验算
（1）、荷载分析
为简化计算，将上面钢管立杆转递给I45a工字钢的荷载视为大小相同，
箱梁自重按单位面积荷载最大处计算取值31.2KN/m2
则作用于I45a工字钢上单位面积荷载最大处为：
2.5+2.0+31.2+2+2=39.7KN/m2
I45a工字钢自重为：0.804KN/m
近似换算成作用于每根I45a工字钢每米均布荷载：q1=39.7×0.3+0.804=12.714(KN/m)
q2=21.5×0.6+0.804=13.704(KN/m)
取其大者：13.704KN/m
（2）、工字钢抗弯、抗剪验算
计算支点反力：RA=RB=qL/2=47.964KN
剪力、弯矩计算：
因工字钢受力较简单，其最大剪力应在支点上、最大弯矩应在跨中。
最大剪力：Qmax＝RA＝47.964KN
最大弯矩：Mmax＝qL2/8＝13.704×72/8=83.937KN.M
抗弯强度：σw=Mmax/Wx=83.937×106/（1.43×106）=58.697（Mpa）
工字钢允许抗弯强度：[σw]=210Mpa
∴σw＜[σw]
抗剪强度：τ=QmaxSx/Ixδ=47.964×103/（386×11）=11.3（Mpa）
工字钢允许抗剪强度：[τ]=120Mpa
∴τ＜[τ]
结论：工字钢纵梁抗弯、抗剪强度满足要求。
(3)、工字钢刚度验算：
查型钢表，I45a号工字钢的惯性矩Ix＝3.22×108mm4，弹性模量E＝2.1×105MPa。计算跨中最大挠度：
fmax＝5qL4／384EI＝5×13.704×74×1012/（384×2.1×105×3.22×108）=6.336（mm）
允许挠度：[f]＝L／400＝7000/400=17.5（mm）
∴fmax＜[f]
结论：工字钢纵梁刚度满足要求。
2、墩身横梁I32a工字钢验算
上部结构自重及支架等转递给横梁的荷载为:
P=(5.05×26×7+26×2×0.48×7+23×7×0.804KN/m+8.5×7×8)/2=849.632(KN)
考虑1.2的安全系数，工字钢每延米荷载为q=849.632×1.2/11=92.687(KN/m)
强度验算：
工字钢的最大弯矩：Mmax＝KqL2＝92.687×0.107×32=89.258(KN.M)(K由简明施工计算手册附表2–10查得）
抗弯强度：σw=Mmax/Wx=89.258×106/（2×6.92×105）=64.495Mpa
工字钢允许抗弯强度：[σw]=210Mpa
∴σw＜[σw]
工字钢刚度验算
查型钢表，I32a号工字钢的惯性矩Ix＝1.11×108mm4，弹性模量E＝2.1×105MPa。计