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1、55米跨现浇箱梁支架计算书1、工程概况：12、计算依据：23、计算荷载：24、计算工况：55、计算模型66、计算结果66.1、 贝雷梁计算：66.2、 分配梁、下横梁计算：96.3、 钢管桩计算：126.4、 连接系计算：147、支架稳定性计算15本计算书计算范围：55m箱梁左幅：3跨（21#-24#墩）、右幅：6跨（21#-27#墩）共计9跨，主桥箱梁（左幅：21#-24#墩、右幅：21#-27#墩），为55+55+55米。采用钢管+贝雷支架的施工工艺进行施工，为保证施工的安全性，现浇箱梁钢管贝雷支架自下而上由钢管立柱、主梁、贝雷梁、扣件式脚手架、底模、侧模及支撑等组成。21#27#采用在承
2、台上布置3根063OX10钢管桩、承台两侧分别打设1根063010钢管桩、在跨中打设三组双排063010钢管桩,每排5根，间距3m作为支架的基础，每排钢管桩横向每两根钢管桩之间采用槽12型钢加工剪刀撑进行连接，主梁采用双拼40a工字钢，上部布置贝雷梁，贝雷片箱梁腹板处按照45Cm距离布置一组45Cm的贝雷片，翼缘板处及底板空箱处按照90Cm距离布置一组90Cm的贝雷片，贝雷片上布置12工字钢次梁，为确保支架整体稳定性，贝雷片与横梁之间采用U型卡进行连接固定。AIb中心线55米跨现浇箱梁支架总布置图（单位：On）A-A55米跨现浇箱梁支架横断面布置图（单位：Cm）2、计算依据：（1）公路桥涵施工
3、技术规范（JTGZT36502020）（2）钢结构设计标准（GB50017-2017）（3）路桥施工计算手册（人民交通出版社）（4）港口工程荷载规范（GB50010-2010）（5）装配式公路钢桥结构设计规范（人民交通出版社）3、计算荷载：根据路桥施工计算手册，设计模板、支架时，需考虑下列荷载：（1）混凝土浇筑荷载：现浇箱梁自重按照钢筋混凝土自重取26kN.m-3,将箱梁截面按部位分为5个块别：Al、A2、A3、A4、A5,计算施加于横向分配梁的混凝土浇筑荷载，横向分配梁间距0.6m,则分配梁荷载q=AixO.6x26Bi（各块别宽度）；添加荷载时需注意跨中部位与边跨处块别面积的改变。A-A断
4、面Al=2.16ma,A2=4.73m2,A3=4.29m2,A4=4.73mA5=2.29m2,则AA断面各部位的混凝土荷载分别为：翼缘板位置处混凝土荷载：q1=2.160.626/3.75=8.99kN/m；腹板位置处混凝土荷载：q2=4.730.626/2.143=34.4kN/m；箱梁顶板、底板位置荷载：q3=4.290.6X26/3.464=19.3kN/m；腹板位置处混凝土荷载：q4=4.730.626/2.143=34.4kN/m；翼缘板位置处混凝土荷载：q5=2.290.6264=8.93kN/m。WGWWWWWWG呼国Jiij2ffl（T）ra?c,rpl?255SSCNNO
5、OOOOAq工LllIl二、ILIIII66666.L_混凝土荷载分布示意图（kN/m）B-B断面Al=1.33mA2=3.57m2,A3=2.1m2,A4=3.57m2,A5=1.4m2,则B-B断面各部位的混凝土荷载分别为：翼缘板位置处混凝土荷载：q1=1.330.6X26/3.75=5.53kN/m；腹板位置处混凝土荷载：q2=3.57X0.6X26/1.979=28.14kN/m；箱梁顶板、底板位置荷载：q3=2.10.626/3.542=9.25kN/m；腹板位置处混凝土荷载：q4=3.570,626/1.979=28.14kN/m；翼缘板位置处混凝土荷载：q5=1,4X0.6X26
6、/4=5.46kN/m。C-C断面Al=1.33m2,A2=2.94m2,A3=2.3m2,A4=3.57m2,A5=1.4m2,则C-C断面各部位的混凝土荷载分别为：翼缘板位置处混凝土荷载：q1=1.330.6263.75=5.53kN/m；腹板位置处混凝土荷载：q2=2.94X0.626/1.779=25.78kN/m；箱梁顶板、底板位置荷载：q3=2.3X0.6X26/3.942=9.1kN/m；腹板位置处混凝土荷载：q4=2.940.626l.779=25.78kN/m；翼缘板位置处混凝土荷载：q5=1.40.6264=5.46kNm0混凝土荷载分布示意图(kNm)(2)施工荷载：取2
7、.5kPa施加于横向分配梁的施工人员和施工材料、机具等行走运输或堆放均布荷载取1.5kN/m；施工荷载分布示意图(kN/m)(3)模板荷载：取2.0kPa施加于横向分配梁的模板、碗口支架自重(木方、扣件、顶、底托等)均布荷载取1.2kNm;模板荷载分布示意图(kN/m)(4)碎振捣荷载：混凝土浇筑冲击及振捣荷载取2.0kPa,均布荷载取1.2kN/m；振捣荷载分布示意图(kN/m)(5)风荷载：圆形截面构件风荷载体型系数s=0.6,风荷载为Wkd=(0.6l.630.3)d=0.293dkN/m,则063O1O钢管桩风荷载标准值0.2930.63=0.18kN/m；(6)水流波浪荷载：支架施工
8、状态按照20年一遇水流力(流速2.18ms)考虑。参考港口工程荷载规范(JTS144-1-2010),水流力标准值按下式计算：Fw=Cw(PK2A换算成三角形荷载加载于钢管上：q=CwpK2D。式中：Fw水流力标准值（kN）Cw水流阻力系数，桩为圆形，取0.73；p水的密度，取1t/m3；V水流设计流速；A构件垂直水流方向投影面积（nf）；D钢管桩直径（m）。第一排钢管桩水流力：q=0.7312.182.180.63=2.19kN/m；考虑遮流影响，遮流影响系数m=0.66;第二排及以后钢管桩水流力q2=O.66X2.19=1.45kN/m。4、计算工况：按照路桥施工计算手册进行荷载组合，本计
9、算模型考虑两种工况分别对结构强度和刚度进行验算。工况一为支架搭设阶段，尚未浇筑混凝土，空载，验算时对应的风荷载为最大风荷载。工况二为浇筑混凝土阶段，验算时对应的风荷载为工作风荷载。基本组合主要用于验算强度及稳定性，标准组合用于验算刚度。施工荷载、振捣荷载、风荷载视、水流及波浪力荷载为活载；支架自重、混凝土浇筑荷载、模板荷载视为恒载，具体工况组合见表1。表1：结构验算荷载组合工况自重施工荷载模板荷载砂浇筑荷载风荷载振捣荷载水流荷载备注一1.21.41.4基本组合111标准组合二1.21.41.21.21.41.41.4基本组合一1111111标准组合5、计算模型bh整体计算模型示意图6、计算结果
10、6.1、 贝雷梁计算：（1）各工况作用下贝雷梁杆件计算结果如下:Ki *IHiMK)ASPOST-ORCCESSCft三 ERJ 2 IA工况一弦杆轴力计算（单位：kN）M2ASCNPOST-PROCESSORr 2 2:;oy-e-l-l.2 E ILLrnLLIIIlCBMAX ; 4J47Xm : 47Xi R55* ekN日常：Wll/2021我春方*工况二弦杆轴力计算（单位：kN）Hr W=保MSDASjCisIpostprocessorBEAM DIAGRAM力4”000 4M71U0M 3 心 76 oxx0 633565XW0 -7.73599*曰MlHiMK)ASQHPost
11、kocesscrrnm，TziRSS5*曰kN日窈：11A21夏寿力，工况一腹杆轴力计算（单位：kN）llll E三一 E由、羽rkkXIlZXv7KXXiWZ.IzXXK/MAX:3999MTH：5138gkN三-lVll202i工况二腹杆轴力计算（单位：kN）MK)ASWPOST-PROCESSORE三V二;：Wf三B三8652o-7.2a5.MAX!3464MJN:5713：件：e：kNBX：11/11/202】IIKi工况二贝雷梁剪力计算（单位：kN）MIDAS/OWPOST-PROCESSOR222IIQIIl222II-4TH怂.248黑,梵1.961111850X5111MAX!
12、3457MXN;SlSN牛工”氽“RkNMQ)AS/OslPOST-PROCESSORBEAM8GRAM工况一贝雷梁弯矩计算（单位：kN.m）CBi工况一六MAX:3724MV4:MS大。I房55来MS：FBrTlJ,1/11/2021-*MlDASQ3POsTPR2lR112222二三三三Nx，1&o-4.a-i-2J2-x5：住：H55*-M2kNm日孙11/1X72021,2497$1-l&1.1j遨箜l3 z-2II爵但表2：各工况下贝雷梁杆件统计表工况说明弦杆轴力（kN）腹杆轴力（kN）贝雷梁弯矩（kN.m）贝雷梁剪力（kN）工况一基本组合18.491148.5工况二基本组合2432
13、06310196最大值243206310196容许值560210788245各构件满足受力要求。贝雷梁竖向变形（单位：mm）贝雷梁最大竖向变形为19.3mm,两端竖向变形为2mm、2.2mm,实际最大变形为19.3-（2+2.2）X0.5=17.2mm=l1000400=27.5mm,满足要求。6.2、 分配梁、下横梁计算：卜部横梁剪应力（单位：Mpa）*-1.2W2E*002Ct;X=t-EfAJwr,M2ASWPOST4*OCFSS2.7.o2.S4m2日富：IUlRmi分配梁弯曲应力（单位：Mpa）表3：应力计算结果类别弯曲应力(Mpa)剪应力(Mpa)组合应力(MPa)双拼40a工字钢
14、1408514512槽钢7941104容许应力2151252154S391EfO2C8：工二设计”Hi 分配梁、横梁强度满足设计要求。MAX:7MIN:SW4X*X:HS5M*wM(2Gin日11/U/2O21笈F方禽MM-下横梁最大竖向变形为5.9mm14X4-00lOMOOA3RTa*o391M4000mx*o43S7G*OM77473-*000-0.232A3*Ol.7MC*002CBMliftl*三MaxTTSajMINf79X4t55*3日划ri/12/2021赫方分配梁最大竖向变形为15mm=14400400=36mm,满足要求。6.3、 钢管桩计算:1*89(s1010ASCiv
15、dPQSTgOCESSCft1.33-K02 CBi 二次二次RKMAX ! IlJMSN t 1X H55M-ae UNF man WU/202A钢管桩弯矩My图(kN.m)BIHiMIDASQWPoSTMoCCSSOR222211101112 职0Q喝 2 x*h7.e-1.32O*CO2 C8 XZt*MAX $ ”】MlN M 工件：安“= M& kNmEWl 117U/2021 我承才意钢管桩弯矩MZ图(kN.m)钢管桩横桥向变形示意图(mm)钢管桩计算轴向压力N=I174kN,弯矩My=12kN.m,Mz=185kN.m,M=My2+Mz2=186kN.m。网管诲烟截面特性直百普通
16、规格万询!性矩Ix:ix：93615.532 cn421.923cn极惯性矩Ip：187231.064cn4抗扭系蜘t:5943.843cn3敬面面根:194.779cn2单位重里C：152.902ktv每米夕除面积：1.979n2m截面特性:63010mm钢管班截面参数表钢管桩最大计算长度L=15.5m,回转半径ix=219mm,长细比=Lix=70.8,查钢结构设计规范(GB50017-2017)得稳定系数=0.929,NEX=2F/l.l2=22.0610519478l.l70.82=7182kN,按照钢结构设计标准,其稳定计算应力需满足以下计算公式:NABMrw (l-0)= 64.9
17、+31.3=96.2 MPa=170 MPa630IOmm钢管桩稳定性满足要求。64、连接系计算:太缚：号限55米C Nnm2 目 XIh 11/12/20211.3431E*O02CBi工况二代一MZDASQviIPOST-PROCESSORHlH连接系剪应力（单位：Mpa）1.M31fiO02 CBi XX-*-BEMM STRESSMK)ASGvil POST-PROCESSOR湍爆 W72影注&A N2*x :04-9-1.-1,-2.分配梁弯曲应力（单位：Mpa）类别弯曲应力（Mpa）剪应力（Mpa）组合应力（MPa）连接系（12槽钢）262287容许应力215125215连接系强度满足设计要求。7、支架稳定性计算MlDASQ51POST-PROCESSORz.HXx9.75.3.x.oH1.238三*OO2CBALl:也珞笑MAX:7252MINI2文件I18兔SS米*Cmm我矛方毛MiDASQvdPOSTprocessorBUCKllNGM8E咯界我S第！4651Ef00大俘：号j55*一单口日期：11/12/2021力图屈曲分析计算结果图在最不利情况下，整体安全系数为4.65,大于4,满足要求。
