中交四公局钢箱梁支架计算书分解
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国道321泸州沱江二桥加宽改造PPP项目北岸高架桥钢箱梁安装临时支撑架设计检算书编制:复核:审核:中国中铁股份有限公司二〇一六年九月目录1.编制依据 (1)2.工程概述 (1)3.施工方案 (2)4.计算参数取值 (2)5.临时组桩荷载分析 (3)5.1.恒载 (3)5.2.施工荷载 (3)5.2.1.吊装过程中载荷 (3)5.2.2.吊装完后的载荷 (4)5.3.风荷载 (5)5.4.建模计算 (5)5.4.1.边界条件 (5)5.4.2.荷载工况 (5)5.4.3.有限元模型 (6)5.4.4.载荷 (6)5.4.5.结构分析 (7)6.基础 (14)北岸高架桥钢箱梁临时支撑架设计检算书1. 编制依据1)施工图设计。
2)《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011。
3)《钢结构设计规范》GB/T50017-2003。
4)《城市桥梁工程施工与质量验收规范》CJJ 2-2008。
5)《钢结构工程施工质量验收规范》GB/T50205-2001。
6)《2012版本midas有限元分析软件》。
2. 工程概述北岸高架桥钢箱梁属于单相多室结构,变高截面,施工时划分为15个节段安装施工,每节段重量详见下表所示。
表2-1 钢箱梁重量表13 E1 28×3.7×1.45 8#~9#墩60.614 E2 28×3.7×1.45 8#~9#墩60.915 E3 28×3.7×1.45 8#~9#墩60.6横联、挑梁、拼接板、螺栓等220合计重量(t)1098 钢箱结构图如下所示:图2-1 钢箱梁标准截面图3. 施工方案安装顺序为A1到E3方向顺序安装,安装顺序详见下图所示:图3-1 施工顺序4.计算参数取值按《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ025-86中规定的临时结构容许应力系数提高1.3取值。
Q235:16δ< []180Mpa σ= []110Mpa τ=1640δ> []172Mpa σ= []110Mpa τ=挠度容许值值L/400;5. 临时组桩荷载分析5.1. 恒载恒载主要为支撑架自重荷载,由于计算采用软件计算,自重荷载在软件中自动添加。
现浇箱梁支架设计计算书第一章编制根据1、编制根据1.1施工协议文献和其他有关文献。
1.2工地现场考察所获取旳资料。
1.3《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2023。
1.4《公路工程质量检查评估原则》JTG F80-2023。
1.5《公路工程施工安全技术规范》JTJ076-95。
1.6《公路工程水泥和水泥混凝土试验规程》JTG E30-2023。
1.7《建筑施工模板安全技术规范》JGJ 162-20231.8《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ 130-20231.9《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ 80-911.10《建筑构造荷载规范》GB50009-2023(2023年版)第二章工程概况本工程为新建桥梁,起点桩号K3+799.97,终点桩号K3+866.03,桥长66.06m。
桥跨布置为一联,详细分跨为:(16+27+16)m。
主桥箱梁采用C50混凝土。
桥梁支架位于地势较低旳水田之中,在进行支架搭设前应进行地基处理。
1 上部构造采用现浇预应力砼变截面持续箱梁,桥梁与道路成75°夹角,分为上下行两座独立旳桥梁。
桥梁平面位于R=1200mm旳圆弧上,纵断面位于0.54%旳上坡上。
2 桥梁左、右幅不等宽,左幅桥梁宽度为25.25m,右幅桥梁宽度为22.5m,两幅桥梁之间设置1.0m旳中央分隔带。
左幅桥详细布置为:6m(人行道、非机动车道)+1.5m(机非分隔带)+17.25m(机动车道)+0.50m (防撞栏)=25.25m;右幅桥详细布置为:6m(人行道、非机动车道)+1.5m(机非分隔带)+14.5m(机动车道)+0.50m(防撞栏)=22.5m。
上部构造为(16+27+16)m变截面预应力砼持续箱梁。
桥墩处梁高1.7m,桥台和中跨跨中梁高为1.1m,采用二次抛物线过渡,过渡段旳方程式为Y=0.004167X2+1.1。
左幅桥箱梁顶板宽25.25m,底板宽20.25m,悬臂宽2.5m,为单箱五室构造;右幅桥箱梁顶板宽22.5m,底板宽17.5m,悬臂宽2.5m,为单箱五室构造。
现浇箱梁支架计算书.附录现浇箱梁支架计算及相关图纸1模板施工荷载参数和门式刚架参数1.1模板施工荷载值:1、模板支撑设计荷载标准值:表1荷载标准值恒载(永久荷载)①钢筋混凝土的重力钢筋混凝土的比重为26KN/m3②模板和支撑自重模板(底模、芯模和内支撑)的重力:取0.5KN/㎡活荷载(可变荷载)(3)施工人员和设备荷载时计算模板和直接支撑模板的小梁,均布活荷载可取2.5 kN/m2;在计算支撑柱和其他支撑结构构件时,均布活荷载的标准值可为1.0千牛顿/平方米。
(4)振捣混凝土时水平模板上的荷载可采用2.0 kN/m2;垂直模板可采用4.0千牛顿/平方米。
2、模板支撑荷载分项系数:永久荷载分项系数:1.35可变负载部分系数:1.4检查强度和稳定性时:使用负载设计值:当检查挠度时,使用部分系数x荷载标准值:表3和表4中Q235钢的强度和弹性模量(N/mm2)的设计值没有与载荷标准值相结合。
抗拉强度和抗压强度的设计值f205抗弯强度F205弹性模量E2.06×106表3木材强度设计值和弹性模量参考值(N/mm2)称为抗弯强度设计值fm抗剪强度设计值fv弹性模量E方木131.39000胶合板151.46000注:该值基于《建筑施工扣件式钢管模板支架技术规程》(DB33/1035-1、模板支撑设计荷载标准值:表1荷载标准值恒载(永久荷载)①钢筋混凝土的重力钢筋混凝土的比重为26KN/m3②模板和支撑自重模板(底模、芯模和内支撑)的重力:取0.5KN/㎡活荷载(可变荷载)(3)施工人员和设备荷载时计算模板和直接支撑模板的小梁,均布活荷载可取2.5 kN/m2;在计算支撑柱和其他支撑结构构件时,均布活荷载的标准值可为1.0千牛顿/平方米。
(4)振捣混凝土时水平模板上的荷载可采用2.0 kN/m2;垂直模板可采用4.0千牛顿/平方米。
2、模板支撑荷载分项系数:永久荷载分项系数:1.35可变负载部分系数:1.4检查强度和稳定性时:使用负载设计值:当检查挠度时,使用部分系数x荷载标准值:表3和表4中Q235钢的强度和弹性模量(N/mm2)的设计值没有与载荷标准值相结合。
型钢梁柱式支架设计计算书一、工程概述江阴市海港大道施工A标段起点位于滨江路南侧,终于规划紫金路北侧,总长5km。
路线主要控制点有:滨江路、芙蓉大道、移山河。
本项目采用双向六车道一级公路标准建设。
本标段主要工程包括大桥3座,总长度3032.53米;中桥2座,总长度108.12米;空心板共180片;现浇箱梁共101孔。
现浇箱梁起点桩号为K0+404.636(H0#),终点桩号为K3+248.266(H89#)。
箱梁标准顶面宽度为26.5m,底板宽度为17.628m,标准梁高2m,顶板厚25cm,底板标准厚度22cm,墩顶位置渐变到40cm,腹板标准厚度为40cm,墩顶位置渐变到70cm,悬臂长度3.6m,边腹板倾角为60°。
根据桥梁结构形式,现浇箱梁采用型钢梁柱式支架进行施工。
标准箱梁横断面示意图二、型钢梁柱式支架概述支架设计以第二联为基准进行。
第二联箱梁顶面宽度26.5m,跨径30m,标准梁高2m,桥面设计标高11.781~13.481m。
支架结构从下到上依次为:压实的地基(>165Kpa)、混凝土基础(400㎝×400㎝×50㎝)、型钢支墩(200×150H钢加工的定尺片状支架300㎝×200㎝,两片之间利用平撑、斜撑连接形成井字架单元,立杆材质为Q345)、砂筒(工作高度30cm)、横梁(HN500×200)、贝雷梁(1.5m×3m)、方木(10cm×10cm)、模板(底模为15mm竹胶板,侧模为定型钢模)。
支架搭设时首先对临时墩位置原地面进行基础处理,其上放置400cm见方、厚度50cm的C25混凝土预制块。
预制块顶部安放型钢井字架单元。
型钢支架顶部安放砂筒,用以落架,砂筒内装填干砂。
砂筒上面放置横桥向HN500×200型钢,型钢长度26.5米(随箱梁宽度变化)。
在型钢上面放置纵向321军用贝雷梁片。
柿花大桥支架计算方案目录目录1、工程概述 (1)2、支架方案简述 (2)3、设计计算依据 (4)4、荷载选取 (6)5、满堂支架计算 (9)5.1满堂支架概述 (9)5.2支架计算与基础验算 (11)6、工字钢支架计算 (38)6.1工字钢支架概述 (38)6.2荷载分析计算 (40)1、工程概述柿花大桥全桥共一联,分为3跨,每跨长45m,其中中间跨横跨渝遂高速公路,本桥上部构造采用3-45m预应力混凝土现浇箱梁。
柿花大桥现浇箱梁布置图如下图所示。
柿花大桥现浇箱梁断面图如下图所示。
现浇箱梁全幅宽约36.7m,高2.4m;其中翼缘板以下高1.8m。
现浇箱梁非跨线部分(包括渝遂高速右幅车道)采用满堂支架,满堂支架高度约为6.5m;其余跨线部分采用钢管支架。
钢管支架净高为5m,净宽为8m。
2、支架方案简述本支架方案按承载能力极限状态进行设计。
柿花大桥现浇箱梁分两次浇筑混凝土。
第一次浇筑翼缘板以下的混凝土(1.8m高),第二次浇筑顶板和翼缘板。
现浇箱梁第一次浇筑现浇箱梁第二次浇筑除处于渝遂高速左幅的桥梁跨线部分采用工字钢支架进行现浇施工外,现浇箱梁其余部分均采用满堂支架进行现浇。
柿花大桥支架纵断面示意图(单位:cm)本方案中,安全系数取为1.2。
3、设计计算依据《公路桥涵施工技术规范》(JTG_TF50-2011)《木结构设计规范》(GB 50005-2003)《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010) 《钢结构设计规范》(GB 50017-2011)《建筑工程大模板技术规程》(JGJ74-2003)《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》(JGJ 166-2008)《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规程》(JGJ128-2000)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)《建筑结构荷载规范》(GB50009—2001)《扣件式钢管脚手架计算手册》,王玉龙,2008年《建筑施工计算手册》,江正荣,2001年7月4、荷载选取支架选型完成后,其计算的思路和原则应从上至下进行。
目录1、荷载计算、取值 (2)2、次纵梁I20a工字钢计算 (2)3、横梁I45a工字钢计算 (3)4、主纵梁贝雷片验算 (4)5、钢管桩验算 (4)B匝道桥18~19#墩架空支架计算书B匝道桥18#~19#墩下有便道横穿,便道与桥梁纵轴线交角34°,无法搭设满堂支架,采用钢管桩架空支架。
便道预留宽度4m,架空高度为5m,其余采用满堂支架。
架空段拟采用C30砼条形基础、υ630钢管桩立柱(壁厚9mm)、双排单层加强型贝雷片主纵梁、I45a工字钢主横梁、I20a工字钢次纵梁,上方架设υ48碗扣钢管支架。
方案示意如《B匝道桥18#~19#墩架空支架设计图》所示。
1、荷载计算、取值⑴、箱梁荷载:a、腹板区:F1=1.6×26=41.6KN/m2b、底板空心区:F1=(0.27+0.25)×26=13.52KN/m2c、翼板区:F1=0.35×26=9.1KN/m2考虑安全,采用腹板区作为受力计算。
⑵、施工荷载:取F2=2.5KN/m2⑶、振捣混凝土产生荷载:取F3=2.0KN/m2⑷、箱梁模板:取F4=1.6KN/m2⑸、碗扣钢管架:取F5=(4*11+0.6*4*9)*0.0376/0.36=6.85KN/m22、次纵梁I20a工字钢计算次纵梁为I20a工字钢,跨径为3m,中对中间距为0.6m。
按三等跨均布荷载作用连续梁进行计算:截面抵抗矩:W=2.37×10-4m3截面惯性矩:I= 2.37×10-5m4作用在次纵梁上的均布荷载为:q=(1.2(F1+F4+F5) +1.4(F2+F3))×0.6=(1.2×(41.6+1.6+6.85)+1.4×(2+2.5))×0.6=39.82KN/m跨中最大弯矩:M=0.1qL2=0.1×39.82×32=35.84KN·m工字钢容许抗弯应力[σ]=190MPa,弹性模量E=2.06×105MPa1)、次纵梁弯拉应力:σ=M/W=35.84×103/2.37×10-4=151.22MPa<[σ]=190MPa次纵梁弯拉应力满足要求。
箱梁钢支撑平台及支架计算书一、钢平台计算根据箱梁横断面图计算出各个典型截面的截面积。
横梁处(I-I)箱梁截面积为:18.3m2。
箱室端头处(II-II)箱梁截面积为:12.74m2。
箱室标准段处(III-III)箱梁截面积为:9.04m2。
根据箱梁跨径初步进行钢管桩的纵向排布,如附图。
因为实际拼装过程中,由于中间墩柱影响,纵向贝雷梁不可能连接成通长的整体,而且若各跨按照简支梁进行计算,其跨中弯矩、挠度均偏于安全,因此纵向贝雷梁验算均按简支梁计算。
从排布图中可以看出钢管桩纵向间距分为7米、6米、4米4种。
分别按照简支梁的形式,对贝雷梁进行受力计算,并计算钢管桩需要承受的承载力。
在计算荷载中,在箱梁自重荷载的基础上还需要加上以下荷载:模板、支架及贝雷梁自重:约为144kN/m;施工人员及机具产生的纵向均布荷载:1.5kPa×15.74=24 kN/m;砼浇筑产生的荷载:6.0 kPa×15.74=95kN/m;砼振捣产生的荷载2.0 kPa ×15.74=32kN/m ; 共计:295 kN/m 。
(一)贝雷梁计算 1、贝雷梁布置(1)钢管桩7米间距,顶部承受箱梁标准段自重荷载则跨中最大弯矩:M max =ql 2/8=(241+295)×72/8=3283kN ·m ; 最大支反力:Q max =ql/2=(241+295)×7/2=1876kN 。
(2)钢管桩6米间距,顶部承受箱梁标准段自重荷载则跨中最大弯矩:M max =ql 2/8=(241+295)×62/8=2412kN ·m ; 最大支反力:Q max =ql/2=(241+295)×6/2=1608kN 。
(3)钢管桩6米间距,上部承受箱梁箱室变化段自重荷载6则跨中最大弯矩:M max =2615.04kN ·m ;两端支反力:Q max1=1788.48kN ,Q max2=1698.24kN 。
1 设计要点1.1 总体设计达连坝大桥主桥为钢箱连续梁桥,跨径组合为(40+60+40)m,全长140m。
1.2 主桥上部结构设计概况(1)结构布置主桥为(40+60+40)m三跨钢箱连续梁桥,全长140m。
边中跨比为0.667。
桥梁横断面布置为:(0.5m防撞墙)+(14.75m车行道)+(0.5m防撞墙)=单幅桥总宽15.75m (2)钢箱梁主梁方案主梁采用等截面钢箱梁,单箱五室断面,桥面宽15.75m,箱宽12.0m,悬臂长1.925m。
主梁中心高度2.4m,高跨比1/25。
1.3 主桥下部结构设计概况见施工图纸。
1.4 主要材料(1)混凝土C15:承台基础垫层C30:过渡墩承台、防撞栏、桩基、主墩墩身、过渡墩墩身及盖梁C40:支座垫石(2)钢材主体结构采用Q345qD;附属结构采用Q235B;(3)支座主墩:LQZ3000GD、LQZ3000DX、LQZ3000SX;过渡墩:LQZ1500DX、LQZ1500SX;(4)伸缩缝伸缩缝:D160型伸缩缝。
2 计算依据2.1设计规范及参考资料(1)执行规范:《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ 025-86)《铁路桥梁钢结构设计规范》(TB 10002.2-2005)《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)《公路桥梁抗风设计规范》(JTG/T D60-01-2004)(2)参考规范及文献资料:《日本道路桥示方书·同解说》《钢桥、混凝土桥及结合桥》BS5400 (1978~1982)《公路钢结构桥梁设计规范—征求意见稿》《现代钢桥》(上册)(吴冲主编 2006年4月)《公路钢结构桥梁设计规范》( 征求意见稿)《公路钢箱梁桥面铺装设计与施工技术指南》2.2技术标准(1)公路等级:双向6车道,一级公路。
计算书一、设计依据1.《苏州广济北延GY-A1项目“钢箱梁顶推专项施工方案”(论证稿)》2.《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)3.《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024-85)4.《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)5.《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041--2000)二、设计参数1.箱梁自重:钢箱梁自重按80.7kN/m进行计算。
2、导梁自重:导梁总重为316kN,建模时对其结构进行简化,按14.1kN/m 进行计算。
3、其它结构自重:由程序自动记入。
4、墩顶水平力:顶推施工中拼装平台处的支架墩顶受摩檫力F1作用,取摩檫系数μ为0.1;在11#墩处的支架由于是千斤顶牵引施工,受到千斤顶的作用力T,同时受到墩顶摩檫力F2的作用,取摩檫系数μ为0.1。
三、设计工况及荷载组合根据施工工艺及现场的结构形式,确定荷载工况如下:工况一:钢箱梁拼装阶段。
荷载组合为:钢箱梁自重+导梁自重+其它结构自重。
工况二:钢箱梁顶推阶段。
在钢箱梁顶推阶段按每顶推2.5m为一个工况,以箱梁端头顶推至12#墩为最后一个工况,共30个工况,以此进行各墩顶的受力和导梁的受力分析,其荷载组合为:钢箱梁自重+导梁自重。
根据以上工况的计算结果,统计出各临时墩的最大受力,对其结构进行分析。
对于11#墩的荷载组合为:墩顶作用力+顶推力+摩阻力+结构自重;对于其它各临时墩的荷载组合为:墩顶作用力+摩阻力+结构自重。
四、钢箱梁拼装阶段的受力分析4.1 贝雷支架的计算分析钢箱梁在贝雷支架上进行拼装,支撑箱梁的贝雷片的最大跨径为14m。
每个断面布置有四组贝雷片进行箱梁支撑,考虑1.4的不均匀分配系数,作用在每组贝雷片的作用力为F=80.7/4×1.4+2.7/3=29.2kN/m。
其计算模型及结果如下:计算模型弯矩图剪力图通过计算得贝雷片所受到的最大弯矩为M=715.4kNm,最大剪力为V=204.4kN。
钢箱梁制造起吊设备安装立柱及基础受力分析报告目录1计算依据 (2)2计算说明 (2)3.立柱受力分析 (5)4.基础设计及受力分析 (10)1计算依据(1)《钢结构设计规范》 GB50017-2003(2)《建筑结构荷载规范》 GB50009-2001(4)《建筑桩基技术规范》 JGJ 94-2008(4)相关结构设计图纸2计算说明2.1 工程概况本桥理论桥跨为2x40米,为两跨等截面连续钢箱梁桥,是连接呼和浩特至锡林浩特跨线改建桥,钢桥纵向位于1.6%的上坡及R3500米的凸竖向曲线上,安装时在桥跨中部设置1.625cm预拱度;钢桥横坡由梁段绕中轴线旋转而成.如下图。
全桥单幅桥共分4个吊装节段,拟采用40-160型架桥机梁作为龙门吊轨道梁,上面布置两台2-40型的龙门吊进行钢箱节段吊装。
钢箱节段先在引桥位置将其预制完毕,然后采用龙门吊将其吊装至桥位。
为保证轨道梁有足够的强度,在跨距30米位置设置立柱,基本布置如下图。
现场平面及立面布置示意图2.2计算荷载(1)龙门吊自重:30T/台,共2台;(2)产品最大吊重:160T;(3)轨道梁重:0.6T/m(4)风压:0.55KN/m^2(50年一遇)(5)砼自重按26.0KN/m^3 计。
2.3材料性能指标(1) C30砼材料性能轴心抗压强度:f=20.1Mpa轴心抗拉强度:f=2.01Mpa弹性模量:Ec=3×104N/mm22.4 立柱结构设计立柱全部采用钢管和工字钢焊接而成;根据不同的安装位置,高度由5.8米-13米不等,由于桥中间隔离带仅1米宽,因此,隔离带位置中间的3个支墩采用变截面结构形式,基本结构如下图。
等截面立柱结构示意图变截面立柱结构示意图由于现场的立柱结构基本相似,此处仅对高L=13.5m的两种截面立柱进行受力分析。
3.立柱受力分析3.1 立柱各分项载荷计算(1)单个立柱承受轨道梁产生的风荷载根据立柱布置形式,单个立柱需承30米轨道梁产生的风荷载,轨道梁迎风面积合计约30平方米,对立柱产生约0.55*30=16.5kN的集中荷载。
钢箱梁安装计算书1、设计依据(1)、《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)(2)、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)(3)、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ 025-86)(4)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)(5)、《公路桥涵施工技术规范》(JTGJ F50-2011)2、支架设计2.1、结构分析内容与结论(1)、结构分析内容依据钢桁支架的结构设计构造大样图,根据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ 025-86)和《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)的要求,施工阶段考虑了钢桁临时支架结构自重、施工机具和人群临时荷载,以及钢箱梁节段吊装安置施工全过程作用于支架上的最不利荷载,分析计算施工阶段最不利荷载作用下钢桁支架构件的应力和内力值、支架水平位移、基础支撑反力值和钢桁支架屈曲稳定系数。
(2)、结构分析结论在短暂状况下,钢桁支架结构自重、施工机具和人群荷载,以及公路钢结构箱梁节段最不利值作用下,钢桁支架的φ400x8mm钢管立柱、16#槽钢水平连杆和斜杆应力均满足规范要求;32#工字钢弯曲应力满足规范要求;钢桁支架的屈曲稳定系数满足规范要求。
2.2、支架结构及材料依据钢箱梁安装工程的特点,设计了钢桁支架,支架的尺寸位置根据匝道钢箱梁的分段和钢箱梁的断面尺寸确定。
本工程根据钢箱梁梁底宽尺寸确定2种支架,根据梁段的重量,最大分段重量在A匝道22~23#墩跨和C匝道2~3#墩跨,支架计算按照最不利状态取此部位支架计算。
2.2.1、支架结构钢桁支架的立柱采用10根φ400x8mm圆钢管,纵桥向设置2根,间距为3.0m;横桥向设置5根,间距分别为3.5m和2.25m,其平面尺寸11.5x3.0m。
相邻钢管间设置16#槽钢的一道斜撑;钢管的水平加劲杆采用16#槽钢,竖向间距为3.0m。
圆钢管支架顶横桥向设置两道长9.0m的2x32#工字钢,钢桁支架构造尺寸如图2.1所示。
武黄公路鄂州互通连接公路互通方案匝道桥结构计算报告中交第二公路勘察设计研究院有限公司2011-4-19 ·武汉目录K4+171.8跨线桥结构验算 (1)1 工程概况 (1)2 技术标准 (1)3 计算模型 (1)4 荷载 (2)4.1 恒荷载 (2)4.2 温度作用 (2)4.3 活荷载 (2)4.4 基础变位 (3)4.5 荷载组合 (3)5 计算结果 (3)5.1 位移 (3)5.2 支座反力 (4)5.3 内力 (5)5.4 应力 (5)6 结论 (7)K4+171.8跨线桥结构验算1工程概况武黄公路鄂州南互通方案一K4+171.8跨线桥上部结构采用26+42+26 m钢箱梁,桥面净宽10.5 m,按单向3车道设计。
设计用钢等级Q345。
桥面铺装层采用10 cm厚沥青砼。
下部结构采用柱式墩,墩台采用桩基础。
设计荷载等级:公路—I级。
本桥平面分别位于直线上,纵断面位于R=6000 m的竖曲线上。
图1箱梁标准横断面2技术标准(1)交通部颁《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)(2)交通部颁《公路钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)(3)建设部颁《城市桥梁设计荷载标准》(CJJ 77-98)(4)交通部颁《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ 025-86)(5)英国标准《钢桥、混凝土桥及结合桥》(BS 5400)3计算模型采用空间梁单元建模,单元数95,节点数104。
支座节点与主梁对应节点之间刚性连接。
图2计算模型4荷载4.1恒荷载包括自重、二期恒载。
横隔板重力按集中力添加到计算模型节点上。
二期恒载按42.1 kN/m施加。
4.2温度作用按BS5400取值,包括梯度升温和梯度降温。
4.3活荷载按JTG D60-2004,包括汽车荷载及汽车冲击力。
4.4基础变位支座沉降量按1 cm计算,并作最不利组合。
4.5荷载组合表1荷载组合注:D表示恒荷载+温度作用;SM表示基础变位作用;M表示活荷载。
鞍山大桥T构现浇支架计算书鞍山大桥位于崇遵高速公路K69+478.095公里处,跨越渝黔铁路,其中主桥为2×60米T构,为了不影响铁路的正常运营,T构采用斜交45度角修建,形成单“T“,再转动45度角使之与桥轴线方向重合,浇注现浇段和合拢段完成T构施工。
由于再T构所在位置地势平坦,桥墩高度不大,为箱梁节段现浇提供了比较有利的条件,但箱梁节段重量较大,其中1#块件重量为350.4吨,对支架要求较高,因此编制本支架计算书。
一、支架布置由于整个箱梁的现浇部分1号块件重量最大(除0号块件,因0号块件采用二次浇注,每次浇注混凝土重量相对较小),因此本计算书按照1号块件为计算的基本构件,若1号块件的支架能够满足施工要求,其他块件则相对较于安全。
支架采用∮48×3.5mm扣件式钢管,其具体布置如下:在箱梁腹板位置的钢管间距按照30cm×25cm布置,在底板范围内(扣除腹板位置)钢管间距按照50cm×50cm布置,翼板部分的钢管支架按照60cm×50cm布置,在箱内的钢管按照60cm×60cm的间距布置,在高度方向,横杆的间距按照150cm的间距布置。
支架搭设时,在腹板位置由于支架间距较小,搭设现浇支架时,先搭设腹板位置对应部分;支架拆除时,先拆除翼板和底板对应位置的钢管,最后拆除腹板对应位置的钢管(详见“鞍山大桥箱梁支架布置图”)。
支架在搭设之前要对现有的地基进行处理,采用铺设碎石垫层,并用压路机进行碾压,要求地基在处理后地基承载力达到0.2Mpa。
地基硬化完成后,在地面上支垫枕木,在枕木上支立钢管支架;在支架的顶端,为保证支架的受力比较均匀,采用20号槽钢或者枕木作为模板下的支撑,保证模板和支架的均匀变形。
外侧模和底模采用大面积钢模,内模采用组合钢模。
二、荷载计算1、混凝土重量:计算时,混凝土的重量由相对应的支架承担,按照箱梁对应的面积,将箱梁分为翼板、顶板、底板、边腹板和中腹板五部分,按照箱梁的101截面最不利荷载进行就算,分别计算各部分的混凝土重量为:①翼板:3.924吨/m,②顶板:7.324吨/m,③底板:16.031吨/m,④边腹板:9.009吨/m,⑤中腹板:9.213吨/m。
箱梁支架计算书红岭立交改造造箱梁以箱梁宽8m,箱梁高1.4m,两侧翼缘板宽2.0m为标准断面进行计算一、立柱φ600δ=10@2.65m,横梁40b工字钢@1.5m计算式(以8m桥长为计算实例)(一)、荷载计算1.结构自重G=[0.55*2*1.4+(0.2+0.45)*2*2/2+(0.2+0.25)*1.45*2]*25*8=829KN2.模板自重Q1=0.5*8*8=32KN3.输送泵输送砼冲击荷载Q2=20KN4.振捣砼产生的荷载Q3=20KN5.施工荷载Q4=1.0*8*8=64KN6.荷载总计Σ=829*1.2+32*1.2+20*1.4+20*1.4+64*1.4=1179KN7.每跨由4根立柱支撑,则每根立柱所承受压力为N=1179/4=295KN(二)、φ600δ=10钢管力学性能A=3.14*(D2-d2)/4=3.14*(6002-5802)/4=18526mm2I=3.14*(D4-d4)/64=3.14*(6004-5804)/64=806*103cm4W=0.098*(D4-d4)/D=0.098*(6004-5804)/600=2689.9cm3i=0.354D=0.354*600=212.4mm(三)、立柱受力计算1. 按计算长度为10m,u=2.0计算λ=10000*2/212.4=94.22. 按b类结构查表得ψ=0.591f=N/(ΨA)=295*103/(0.591*18526)=26.9N/mm2<f y=215 N/mm2故立柱符合设计要求(四)、横向工40b受力计算1.N1=1179/8*1.5=221KN2.Mmax=221*a(2c+b)/2.65 b=1.5,当c=a=0.575时,M最大,Mmax=221*0.575*(2*0.575+1.5)/2.65=127.1KN.m工40bW y=1139cm33.f=M/(r x W y)=127.1*106/(1.05*1139*103)=106.3N/mm2<f y=215 N/mm2故横向工40b符合要求(四)、纵向工40b梁受力计算1.弯矩计算纵向工40 b为均布受荷,工40b@150q=1179/8/8*1.5=27.6KN/mM=q*l2/8=27.6*82/8=220.8KN.m2.f=M/(r x W y)=220.8*106/(1.05*1139*103)=185N/mm2<f y=215 N/mm2 2.挠度计算计算挠度时按构件实际静载计算1.N=(829+32)/8/8*1.5=20.2KN/m2.Vmax=5*N*l4/(384*EI)=5*20.2*78004/(384*206*103*22781*104)=20.7mm≈L/400=19.5mm故纵向工40b梁符合要求二、φ48δ=3.5满堂脚手架计算(一)、荷载计算(以立杆立于腹板下,直接承受腹板荷载的最不利情况计算)1.构件自重G=0.5*0.6*1.4*25=10.5KN2.模板自重Q1=0.5*0.5*0.6=0.15KN3.输送泵输送砼冲击荷载Q2=4*0.5*0.6=1.2KN4.振捣砼产生的荷载Q3=4*0.5*0.6=1.2KN5.施工荷载Q4=1.0*0.5*0.6=0.3KN6.荷载总计Σ=10.5*1.2+0.15*1.2+1.2*1.4+1.2*1.4+0.3*1.4=16.6KN(二)、φ48δ=3.5钢管力学性能A=3.14*(D2-d2)/4=3.14*(482-412)/4=489mm2i=0.354D=0.354*48=16.99mm(三)、立杆受力计算立杆计算长度以顶层立杆,上部悬臂长0.5m计算1.λ=(1.5+0.5*2)*1000/16.99=147.1按b类结构查表得ψ=0.3392.f=N/(ΨA)=16.6*103/(0.339*489)=100.1N/mm2<f y=215 N/mm2故立柱符合设计要求(四)、横向8*8cm木枋受力计算1. 8*8cm木枋力学性能A=80*80=6400mm2I=8*83/12=341cm3W=bh2/6=8*82/6=85cm3i=0.289b=0.289*80=23.12mm2. 荷载计算(以横杆在腹板下承受腹板压力时计算)q=[1.4*25*1.2+1*1.4+0.5*1.2+0.4*1.4+0.4*1.4]*0.6=27.1KN/m M=ql2/8=27.1*0.52/8=0.85KN.mf=M/(r x W y)=0.85*106/(1.0*85*103)=10N/mm2<f y=13 N/mm2五、纵向8*8cm木枋受力计算q=[1.4*25*1.2+1*1.4+0.5*1.2+0.4*1.4+0.4*1.4]*0.4=18.1KN/m M=ql2/8=18.1*0.62/8=0.82KN.mf=M/(r x W y)=0.82*106/(1.0*85*103)=0.97N/mm2<f y=13 N/mm2故纵向木枋符合要求。
东二环跨线桥钢箱梁吊装专项施工方案计算书1、工程概况1.1工程简介本工程位于呼和浩特市南二环东延伸段与南二环相交处,桥梁起桥桩号KO+261.000,终桥桩号K1+116.000,桥梁总长855.0m,桥梁范围内最大纵坡3.5%,桥梁总面积22230.0㎡。
桥梁横向分A、B两幅布置,中间中央分隔带留2m空档。
上部结构为预应力钢筋混凝土连续箱梁、连续钢箱梁及简支钢箱梁。
按与线路交叉情况依次分为:跨腾飞路、跨东二环地道及跨鄂尔多斯东街钢箱梁。
本桥斜交角度为正交。
A幅桥桥梁跨径布置为5×30m+50m+4×30m+3×30m+2×25m+(38+58+54)m+3×25m+50m+4×30m,B幅桥桥梁跨径布置为5×30m+50m+4×30m+3×30m+2×25m+(54+58+38)m+3×25m+50m+4×30m,30m和25m标准跨径均采用预应力混凝土连续箱梁(简支变连续结构),跨腾飞路、鄂尔多斯东街采用50m单跨简支钢箱梁,跨南二环地道采用三跨连续钢箱梁。
本桥斜角角度为正交。
1.2施工平面图(见图1.2-1)东二环跨线桥平面布置图图1.2-11.3主要工程数量2、总体施工方案2.1总体吊装方案考虑到运输、架设各种因素影响,钢箱梁采取在工厂分节段加工,经验收合格后采用汽车陆地运输至施工现场拼装成型。
总体拼装方案如下:钢梁分段运至施工现场后,采用吊车将钢梁分段吊装到现场搭设的临时支架上进行拼装作业;根据各联钢箱梁在加工方案中分段最大重量和拼装时最大起重高度,钢梁拼装临时支架采用钢管立柱支架进行搭设,钢箱梁节段吊装选用260t履带吊吊装。
钢梁拼装时均采用全断面焊接进行连接。
2.2钢箱梁节段划分方案结合现场实际情况及钢结构设计特点,同时经过与设计单位沟通,最终确定了钢箱梁节段划分。
钢箱梁节段划分如下(见下图):图2.2-1 1-50m钢箱梁横向分块图图2.2-2 1-50m钢箱梁节块分布图图2.2-3 38+58+54m钢箱梁横向分块图图2.2-4 38+58+54m钢箱梁节块分布图2.3钢箱梁分段参数及拟用吊车类型节段重量见图2.2-2及2.2-4,主要指标及吊车选用类型见下表(表2.3-1)。
钢箱梁分段的主要技术指标及采用吊车类型(单幅)表2.3-13、设计计算依据3.1、基础资料(1)施工图及设计文件3.2、主要技术标准《城市桥梁工程施工与质量验收规范》(CJJ2-2008);3.3、主要参考工具书(1)《实用土木工程手册》(第三版),杨文渊编,人民交通出版社出版;(2)《基础工程施工手册》,基础工程施工手册编写组编著,中国计划出版社出版;(3)《钢结构设计规范》GB50017-2003;(4)《建筑施工起重吊装安全技术规范》JGJ276-20124、支架设计计算4.1、钢箱梁临时支架计算4.1.1、支架结构形式(1)支架采用φ529mm钢管立柱支撑体系由下至上为:图4.1-1 钢箱梁临时支墩结构形式图图4.1-2 临时支墩预埋钢板图临时支墩下部设50cm厚C30混凝土基础,基础内预埋500×500×14mm预埋钢板,间距同立柱钢管并与立柱钢管底部钢板焊接;临时支墩立柱采用直径400mm壁厚10mm钢管,每个临时支墩设置6根钢管立柱,间距如上图所示;钢管立柱上部焊接500×500×15mm 钢板,其上采用双拼32b 型工字钢设置纵、横梁,连接处全部采用焊接;临时支墩各立柱之间采用14#槽钢焊接,同时上下层连接件之间采用14#槽钢焊接斜撑,横梁挑臂部位亦采用14#槽钢焊接斜撑,斜撑角度在45°-60°间;横梁上部设置小立柱,用于承受上部荷载,在每个纵梁上各设置双向千斤顶一个,用于调整平面、里面位置。
4.1.2、支架计算过程 (1)φ400mm 钢管立柱检算根据临时支墩布置及受力情况分析,1-50m 单跨钢箱梁II-4节段为最不利节段,节段荷载68.6t ,单根立柱承受的荷载为11.4t ;工字钢及上部支撑计算荷载按2t 计,人员机具荷载按2t 计。
计算荷载:1.2×恒载+1.4×活载=1.2×(11.4+2)×10+1.4×2×10=188.8KN 。
依据相关数据得知临时支墩的最大高度为5.5m 。
构件参数:螺旋焊钢管:10400⨯φmm 净截面面积:A=122.522cm2 计算长度: l=5.5m 构件的回转半径:l x =13.793cm 竖向压力设计值为N=215KN 容许长细比:[]150=λ ①强度验算构件截面最大厚度为10mm ,根据GB50017-2003表3.4.1-1,f= 215.00N/mm 2根据公式5.1.1-1进行计算σ=N/A=188.8×103/(122.522×102)=15.4<f =215N/mm 2强度满足根据公式5.1.2-2进行计算λ=l0/i=550×2/13.793=79.8<【λ】=150长细比满足根据GB50017-2003表5.1.2-1中属于a类截面,查附录C得稳定系数=0.783根据公式:5.1.2-1N/( *A)=188.8×103/(0.783×122.522×102)=19.7<f=215N/mm2整体稳定满足②支架基础计算支架基础承受,钢梁重量和支架钢管重量。
由工况分析得,单根钢管传递至混凝土面最大荷载为N=188.8+5.3=194.1KN。
基础表面受压:P1=194.1/(0.5×0.5)=776.4Kpa,混凝土支承面强度满足要求。
③地基承载力要求计算混凝土自重N=3×7.5×0.5×26=293KNP2=(194.1×6+293)/(3×7.5)=64.8KN地基承载力满足64.8KN即可4.2、起重设备计算过程(1)起重机的最小起重量计算起重机最小起重量Qmin=Q1+Q2=69+3=72t其中:Q1为起重构件重量;Q2为索具重量,选值为3t;因此起重设备最小起重量为72t。
(2)起重机的起升高度计算起重机的起升高度H=h1+h2+h3+h4=5.5+0.2+2.6+14=22.3m。
其中:h1-从停机面算起至安装支座表面的高度,5.5m;h2-安装间隙(选取0.2m);h3-构件吊起后底面至绑扎点的距离,取梁高2.6m;h4-索具高度,自绑扎点至吊钩中心距离,索具与构件水平角>70°,取荷载最重、节段最长段并根据吊点布置计算h4值为14m(见附图4.2-1)。
图4.2-1 吊索布置与吊索高度示意图(3)起重机臂杆长度计算臂杆仰角计算α=arctg (h/(f+g))1/2=arctg(22.3/(3.665+1))=78.2° 起重机臂杆长度L=h/sin α+(f+g)/cos α=22.3/sin78.2°+(3.665+1)/cos78.2° =45.6m式中:h-构件提升高度;f-构件边缘至吊具中心之间距离,按1/2梁宽取值,3.665m ; g-臂杆轴线与安装好构件的水平距离,取1m (见图4.2-2) 图4.2-2 吊索布置与吊索高度示意图吊装作业拟选用260t 履带吊,根据260t 履带吊外形尺寸、吊臂仰角及长度计算起重半径。
R=L 0+Lcos α=4+45.6×cos78.2°=13.3m式中:L0根据外形图及图示比例取4m。
图4.2-3 260t履带吊外形尺寸图根据计算结果,臂长45.6m,工作半径13.3m,查下表(表4.2-1 260t 履带吊起重性能表)得知臂长48m,工作半径14m起重量为75t。
因此选用260t履带吊吊装能力满足要求。
表4.2-1 260t履带吊起重性能表4.3、吊索计算吊索采用6×37型钢丝绳,采用单根吊装。
吊索与构件水平面交角取70°,钢梁靠支座位置处加强(单侧约7t),单个吊点位置处计算荷载通过计算按19t考虑。
钢丝绳内力T=19×10÷sin70°=202.2KN。
光面钢丝绳选择容许拉应力为1700N/mm2。
根据钢丝绳内力及容许拉应力推算钢丝绳截面面积,安全系数取10,计算过程如下:S=10×202.2×1000/1700=1189.4mm2。
因此钢丝绳应选择直径60.5mm、钢丝直径2.8mm6×37光面钢丝绳,截面面积为1366.28。
1366.28mm2>1189.4mm2。
吊索安全性能满足要求。
4.4、吊耳安全性计算吊耳选用下图(图 4.4-1)所示,钢板材质Q235b,允许拉应力 =113MPa。
表4.4-1 吊耳布置形式图单个吊耳最大受力19t,动载组合系数K规范取值1.65,考虑到吊装安全计算取值2。
竖向荷载F V=G×2=19×10×2=380KN吊耳面积A=(2×110-90)×2×20+(2×150-90)×30=11500mm2。
耳板强度按最大合力检算,即:σ=N/A=380×1000/(11500×10-6)=33.0 MPa<【σ】=113MPa。
强度满足要求。
焊缝面积A=330×2×10+300×2×10+270×2×10=17400mm2。
σ=N/A=380×1000/(17400×10-6)=21.8MPa<【σ】×0.7=79.1MPa。
4.5、吊装施工地基承载力要求计算经查吊车性能表260t履带吊整机重量270t(含配重),最大起重荷载72t,吊车履带宽度1.2m,长度8.39m。
地基承载力要求:(270+72)×10/(1.2×8.39×2)=170Kpa。
因此吊车行走区域地基承载力要求在170Kpa以上。