黄沙河中桥1-80m系杆拱支架验算
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丹阳至昆山特大桥阳澄湖桥段跨新华街1-96米系杆拱支架、模板方案及验算一、工程概况:跨新华街系杆拱中心桩号为DK1240+320.07,总长100m,起讫墩号为310#~311#。
基础为钻孔灌注桩,矩形桥墩。
上部为1孔1-96m下承式钢管混凝土系杆拱桥特殊结构。
其立面图如下:拱桥设计采用单箱三室预应力混凝土箱型截面,桥面箱宽17.1米,梁高2.5米,底板厚度为30cm,顶板厚度为30cm,边腹板厚度为35cm,中腹板厚度为30cm,底板在2.8米范围内上抬0.5m,以减少风阻力。
吊点处设横梁,横梁厚度为0.4~0.6m。
系梁纵向设68根12-7φ5预应力筋,横向在底板上设3-7φ5的横向预应力筋,横隔板上设3束9-7φ5预应力筋。
系梁计算跨长为96m,矢跨比为f/l=1/5,拱肋平面矢高19.2米,拱肋采用悬链线线型,拱肋横截面采用哑铃形钢管混凝土截面,截面高度h=3.0米,沿程等高布置,钢管直径为1000mm,由厚16mm的钢板卷制而成,每根拱肋的两根钢管之间用δ=16mm的腹板连接.每隔一段距离,在两腹板中焊接拉筋。
肋管内压注C55无收缩混凝土填充,系梁采用C50混凝土。
吊杆布置采用尼尔森体系,在吊杆平面内,吊杆水平夹角在50.978~65.384度之间;横桥向水平夹角为90度。
吊杆间距为8米,两交叉吊杆之间的横向中心距为340mm。
吊杆均采用127根φ7高强低松弛镀锌平行钢丝束,冷铸镦头锚,索体采用PES(FD)低应力防腐防护。
吊杆的疲劳应力幅为118Mpa在主+附作用下的最大应力幅值为126Mpa。
根据施工设计图纸要求,采用先梁后拱的施工方法,系梁采用满布支架施工。
系梁满布支架需根据现场条件对地面作硬化处理,其地基承载力不小于220kpa;跨越公路部分支架可在中央分隔带上设临时支墩,其临时支撑墩支反力不小于13000KN。
二、系梁支架设计一)、设计依据:1、《客运专线施工技术规范》2、《实用土木工程手册》第三版(作者:杨文渊)3、《路桥施工计算手册》(作者:周水兴、何兆益等)4、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)5、京沪高速铁路《1-96米下承式钢管混凝土系杆拱桥》施工图6、《建筑施工扣件钢管脚手架安全技术规范》JTJ130-2001二)、设计说明:1、高速铁路与新华街公路夹角为88度。
实例分析桥梁墩脚手架施工方法与验算摘要:在高路桥梁施工中,扣件式钢管脚手架是很常见并且不可缺少的,不仅支撑现浇构件的重量,也承担支撑建筑工人高处作业时的重量。
它的稳定性,整体性要非常稳固。
,它直接影响施工人员的生命安全以及施工质量问题,因此,脚手架的施工安全性以及稳定性的要求尤为重要。
关键词:桥梁钢管脚手施工方法Abstract: in the construction of High Bridge Road, fastener type steel pipe scaffold is very common and indispensable, not only supporting cast member weight, also bear the supporting construction workers when working at height weight. Its stability, integrity to be very stable. , it directly affects the construction personnel’s life safety and construction quality problems, therefore, the scaffolding construction safety and stability requirements are especially important.Keywords: bridge steel pipe scaffold construction method项目背景:郧西县朱家沟桥全长362米,其中主跨30*10米,高28米,桥面宽12米。
桥梁桥墩采用支模现浇,脚手架现场搭建。
脚手架施工方法概述1、脚手架安装时地基的定位与处理。
根据本工程脚手架搭设高度和施工现场的土质情况,对脚手架基础按有关规定进行处理。
桑植县陈家河镇黄木塘大桥新建桥梁工程主拱支架专项施工方案编制时间: 2016年8月1日目录第一章工程概况第二章编制原则及编制依据第三章施工安排第四章施工进度计划第五章劳动力及材料安排第六章主要施工方法及工艺要求第七章支架预压第八章支架计算书第九章砼浇筑方案第十章拆除方案第十一章应急预案第1章工程概况本桥为3孔35m石砌板拱桥,桥梁全长129.40m,桥梁轴线与水流方向正交。
桥面纵坡为双向1%,横坡为2%。
主拱圈净跨径35m,拱圈厚度0.90m,截面形式采用等截面悬链线,拱轴系数2.24,矢高5.83m;腹拱净跨径4.0m,为变截面圆弧拱,拱圈厚度0.35m,矢高0.667m。
全桥墩台基础设计为嵌岩扩大基础,要求地基承载力≥600Kp,嵌岩深度不小于0.8m。
第2章编制原则及编制依据1)、编制原则:本工程考虑到施工工期、质量、安全等要求,故在选择方案时,应充分考虑以下几点:架体的结构设计,力求做到结构要安全可靠,造价经济合理。
在规定的条件下和规定的使用期限内,能够充分满足预期的安全性和耐久性。
选用材料时,力求做到常见通用、可周转利用,便于保养维修。
结构选型时,力求做到受力明确,构造措施到位,搭设方便,便于检查验收。
综合以上几点,脚手架的搭设,还必须符合《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)等检查标准要求,要符合相关文明标化工地的有关标准。
结合以上脚手架设计原则,同时结合本工程的实际情况,综合考虑了以往的施工经验,决定采用碗扣式满堂支架施工方案。
2)、编制依据:1、《陈家河镇黄木塘大桥》设计图纸2、施工组织设计及施工现场实际情况3、施工合同4、相关法律法规:《建筑工程安全生产管理条例》第二十六条;《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质【2009】87号5、相关的规范,具体如下:《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)《施工组织设计规范》(GB50502-2009)《路桥施工计算手册》第3章施工安排3.1、施工目标进度目标:满足2017年3月1日完工总工期目标,质量目标:确保施工达到国家施工验收统一标准;安全目标:确保安全事故“0”发生;环境目标:全过程监控,达到国家环境保护条例及张家界市相关环保的要求。
某系杆拱桥施工支架设计及受力验算浅析陈海龙【期刊名称】《《山西建筑》》【年(卷),期】2019(045)018【总页数】4页(P119-122)【关键词】拱桥; 满堂支架; 设计; 贝雷梁【作者】陈海龙【作者单位】中铁二十局集团市政工程有限公司甘肃兰州 730000【正文语种】中文【中图分类】U4450 引言桥梁有支架施工是指在设计桥位上搭设临时支架,并在支架上完成模板安装、钢筋骨架绑扎、梁体混凝土浇筑、预应力张拉等工艺,待梁体混凝土达到设计强度时,将模板和支架拆除的一种现浇施工法。
该施工方法既不需要大型运输设备和起吊设备,也不需要预制场地,因此造价相对低廉,且施工方便可靠,在公路桥梁建设施工过程中得到了广泛应用[1-4]。
现浇支架主要包括碗扣式支架、钢管脚手架、六四式军用梁、贝雷梁和其组合支架等类别[5]。
其中碗扣式支架、钢管立柱和贝雷梁支架均具有拼装迅速、功能全面、可重复使用、维修较方便、承载力较高等特点,在桥梁建设施工过程中往往将其进行组合,得出一种组合支撑体系作为临时支架被越来越广泛的采用[6-10]。
现浇支架虽然为临时结构,但它要承受桥梁主体的大部分恒重,因此必须具备足够的强度、刚度和稳定性。
同时,在设计支架方案时要考虑到基础的稳定、各个杆件之间结合紧密,并应设有足够的纵向、横向和斜向的连接杆件,使组合支撑体系连接成为一个整体。
此外,考虑到支架在承受荷载作用后会产生相应的变形和挠度,因此在安装前应进行相应地计算,并设置合理的预拱度,使结构的外形尺寸能够满足标高设计的要求。
支架结构的强度、刚度、稳定性及变形直接影响到桥梁施工的质量及安全[11,12]。
因此在支架的选型与施工中必须进行合理的设计和严密的力学检算,以确保桥梁施工的质量和施工安全。
本文以某系杆拱桥施工为例,对其系杆和横梁所采用的满堂支架和贝雷梁支架相组合的支架体系进行了设计和受力验算,以指导该桥的施工。
1 工程概况某钢管混凝土系杆拱桥,计算跨径为L=78 m,采用先梁后拱的施工方案。
浅析下承式1-76.4m钢筋砼系杆拱桥满堂支架施工安全计算摘要:下承式钢筋砼系杆拱桥作为一种结构复杂而构造新颖的桥型,近年来在工程界范围内被广泛采用。
尤其适用于受地形条件限制,跨江河跨线且对景观方面有要求的桥梁。
作为一种半柔性的桥型结构,成桥后承受各类荷载冲击,对结构施工质量和外观线形要求很高。
本桥采用高支撑架、模板组合体系施工,拱顶距离支架基础顶部高达20米以上,存着较高的施工安全隐患。
支架布置形式是否合理,受力安全和抗倾覆计算这一环节显得尤为重要;现针对支架体系,浅析和探讨计算支架受力详细的计算过程。
关键词:系杆拱桥;高支撑架;安全隐患;支架受力一、工程概况本桥上跨南水北调通水主渠道,属于上跨渠道改路的连接线工程,连接线起迄桩号:K1+860.20~K2+139.8,桥梁全长279.6m。
桥梁纵断面跨中部分位于前坡度i1=-2.8%,后坡度2.8%;曲线半径R=1000m,切线长度:T=28,竖距:E=0.392的凸形曲线上,其余部分在平直线段上渐变。
本桥跨径采用5×20+74.6+5×20m 的组合形式,共3联;桥面总宽8.0m,行车道净宽6.0m,两侧各设1m护栏加+人行道,桥面设置为1.5%双向横坡。
二、结构布置图2-1本桥主跨系杆拱桥支架横断面布置示意图(一)图2-2本桥主跨系杆拱桥支架横断面布置示意图(二)系杆支架和拱肋支架均采用碗扣式满堂支架方案。
拱肋模板采用18mm厚的光面竹胶板,底部设置10×10cm的横向方木;横向方木底部设置10×15cm的纵向方木,接碗扣架可调顶托。
系杆模板采用18mm厚的光面竹胶板,下设10×15cm 横向方木,方木下为Ⅰ10纵向工字钢,接碗扣架可调顶托。
碗扣钢管纵向间距60cm,横向间距30和60cm两种,拱肋以下支架的步距为1.2m,系杆以下的支架步距为0.6m。
碗扣支架顶部设可调顶托,底部设可调底座。
系杆拱桥碗扣式满堂支架稳定性验算作者:张小芹来源:《中国新技术新产品》2013年第09期摘要:本文对通航工程建造系杆拱桥采用碗扣式满堂支架现浇施工方案进行了阐述,并简单介绍了施工方法、支架检算,指出了该方案的施工注意事项,可供同类型桥梁施工参考。
关键词:系杆拱桥;满堂支架;施工方法;支架检算中图分类号:TU74 文献标识码:A1 概况湖北省引江济汉通航W5-7标总共11桥梁桥,全部采用下承式系杆拱桥。
桥面总宽5.5m,行车净宽4.5m,两侧各设0.5m护栏。
主桥上部由一孔净跨为72m钢筋砼系杆拱组成,拱肋轴线为二次抛物线,桥面无横坡。
引桥部分采用20m跨先简支后桥面连续的空心板结构。
桥梁结构形式为Lp=72m下承式钢筋混凝土简支系杆拱桥。
2 方案根据湖北荆州段南水北调的实际情况,上面通航,下面过水,地质时有沉降,采用现浇、分批施工加载预应力的施工方案,即系杆、横梁、拱肋、风撑均在支架上现浇,行车道板采用预制实心板。
3 施工方法3.1 地基支架搭设前,根据地形地貌将桥下支架范围内场地整平并排水畅通,局部软弱地区采用碎石土换填压实,表面采用20cm厚C20砼浇筑支架基础。
3.2 系杆、横梁本方案系杆支架和拱肋支架均采用碗扣满堂支架方案。
拱肋模板采用钢模板。
拱肋钢模板下设Ⅰ14横向工字钢,接碗扣架可调顶托。
系杆模板采用竹胶板,下设横向短方木,方木下为Ⅰ14纵向工字钢,接碗扣架可调顶托。
碗扣钢管纵向间距60cm,横向间距60cm或120cm,碗扣节点间距为120cm,碗扣支架顶部设可调顶托,底部设可调底座。
3.3 拱肋、风撑在系梁及所有横梁首批预应力束张拉完毕,在系杆上根据拱肋曲线用搭设碗扣件式钢管支架,并将系杆两侧的支架和横梁的支架继续往上接长,与之联系成整体,形成宽8.0m,拱高16m的整体支架,支架及水平立杆设置同系杆支架(每侧设约1.0m的作业空间)。
在拱肋支架搭设的同时,根据风撑的位置,在相应横梁间用槽钢按支架间距平铺,在其上用搭设宽2.0m风撑支架,并按照标准安装好。
公路立交桥1×80m系杆拱桥矩形实体系梁水中临时支架施工技术摘要结合金山铁路张漕公路立交桥跨龙泉港1×80 m系杆拱桥水中临时支撑体系施工实践,详细介绍了支架方案的选择及设计计算过程,通过优化施工方案和措施,确保了跨通航河道现浇梁施工和通航安全,对同类施工具有一定的借鉴意义。
关键词立交桥系杆拱航道安全支架方案中图分类号U445.35文献标识码B 文章编号  1544; ; 1537; ; 1655;  1558; ;   1492; ; 1507; ; 1490; ; Based on the constructional practice,the paper introduces the temporary supporting system in water for 1×80 m tied arch bridge of Zhangcao Overpass Bridge on ZhangCao Road over-crossing the Longquan River.The practice assures the safety of construction and navigation,and it is of reference for similar construction. overpass bridge;tied arch;navigable river safety;supporting plan1工程概况金山铁路张漕公路立交桥跨龙泉港系梁拱桥位于9号~10号墩,施工里程为DK25+694.65,两墩位于堤岸上。
附件一:现浇梁支架受力检算1、满堂支架设计检算模型选取满堂支架设计纵向分梁端部分支架设计、跨中部分支架设计,横向分腹板下支架设计、底板下支架设计、翼板下支架设计、门洞下支架设计共六部分进行。
根据现场实际情况,满堂支架纵横间距均设计为60cm×60cm,故力学检算模型选取为梁端部分作为满堂支架检算模型,现浇梁横断面示意图如下:轮扣支架横断面示意图钢管支墩横断面示意图 19号墩18号墩1号段(预埋段)1号段(预埋段)支架立面示意图2、支架设计的要求2.1、支架结构必须有足够的强度、刚度、稳定性。
2.2、支架在承重后期弹性和塑性变形控制在20mm以内。
2.3、支架下地基的沉降量控制在25mm以内,地基承载(压)力达300kPa。
2.4、支架顶面与梁底的高差应控制在理想值范围内,且应与预留拱度通盘考虑。
3、支架基础设计要求现浇箱梁支架基础除高速公路路面外全部需要进行混凝土硬化处理,达到设计基础承载力要求(试验室做试验,并有书面试验报告)。
施工方法如下:①、将原地面腐植地表层上耕植土清除20cm,然后用挖掘机挖除80cm,换填三七灰土,用重型压路机分三层压实,底层压实度>80%,顶层压实度>85%。
②、按2%横向排水坡(桥中心两侧排水)填筑山皮石50cm,填筑分两层进行,每层压实厚度为25cm,用重型压路机压实,底层压实度>90%,顶层压实度>95%。
③、为了防止浇筑混凝土时,流水软化支架的地基,浇筑厚15cm 的C20混凝土封闭调平层。
④、地基处理完后,在支架搭设范围地基基础四周80~160cm范围内设顺桥向排水沟(水沟横断面为:30×30cm),排水沟根据现场情况设置好排水纵坡,确保地基基础不受雨水浸泡。
⑤、省道公路边坡两侧人工开挖成台阶状,并用振捣夯夯实,达到压实度要求,上面用20cm混凝土进行硬化处理。
4、满堂支架设计在混凝土硬化好的基础顶面放置[16槽钢或枕木卧梁作为支架立杆底座,在已放置好的底座上搭设轮扣式支架,支架布置:立杆纵向间距0.6m,横向间距0.6m,梁端横杆步距0.6m。
京杭大运河特大桥系杆拱系梁支架施工计算书一、工程概况我部承建京杭大运河特大桥跨绕城高速公路系杆拱桥系梁采用支架法施工,主跨140米,为保证施工期间所跨既有铁路正常通车,主跨系梁采用贝雷片膺架法施工,设置临时支墩11个,最大跨度分别为18.74米。
二、施工方案介绍模板采用1.8cm厚竹胶板;纵向上分配梁采用10cm×10cm方木,底板下布置间距0.4米,腹板侧面、腹板下和中隔板段底板下布置间距0.3米;底板和腹板下横向上分配梁采用15cm×15cm方木,布置间距都为0.3米和0.6米,立杆采用φ48×3.5mm碗扣式支架,步距为1.5米,横向间距为0.3米、0.6米、0.9米和1.2米四种,纵向间距都为0.3米和0.6米;横向下分配梁采用15cm×15cm 方木,布置间距都为0.3米和0.6米;主跨段纵向下分配梁采用双层贝雷片,横向连接支撑架采用0.45米、0.9米和1.35三种型号;主横梁采用3I56工字钢;钢管柱采用Q235钢管,外径609mm,壁厚10mm,纵向布置间距为13.72米+12.9米+17.47米+18.74米+16.29米+14.04米+16.52米+17米+12.52米+13.97米,横向布置间距为2.15米和3.04米,单根长度小于11米;所有临时墩均采用φ1.25 m钻孔桩基础,采用C35水下混凝土浇注,每根桩长45.0米,桩径1.25米,系梁采用C35混凝土浇注。
传力途径为:模板纵向上分配梁横向上分配梁支架横向下分配梁纵向下分配梁(双层贝雷片) 主横梁钢管柱系梁(或主墩承台) 桩基础。
三、结构检算箱梁混凝土竖向荷载取值为q砼=γcH,模板荷载取值为q模=2KN/m2,设备和人员荷载取值为q均=1KN/m2;砼浇注作用于底模冲击及振捣荷载q冲=q振=2KN/m2;砼浇注作用于侧模冲击及振捣荷载q冲=4KN/m2;汽车吊上桥施工对腹板和中隔板下底板产生的荷载q汽=1850KN/4/1.3m/6m=59.295KN/m2,混凝土竖向荷载和模板荷载的荷载分项系数取为1.2,施工荷载的荷载分项系数取为1.4。
支架方案与验算书一、工程概况本桥为60m空腹式拱桥,桥梁全长80m,拱圈厚1.2m,拱圈宽8m,拱圈长65.26m,矢跨比1/6,其中主拱圈采用等截面悬链线钢筋砼无铰拱。
主拱圈变更后为C30钢筋砼结构,采用满布式落地钢支架施工。
二、满布式支架架设及验算本桥支架立杆采用外径φ48mm内径φ44.5mm的扣件式钢管,顶端纵梁采用8×10cm杉方木,模板采用板厚t=15mm、竹胶板方木背肋间距为300mm的高强度竹胶板。
立杆杆件连接采用直角扣件、旋件扣件和对接扣件三种,供两种钢管直角连接,搭接连接或对接连接,三种扣件的容许截荷分别为6KN、5KN和2.5KN。
立杆间距顺桥向为0.6m,横桥向为0.6m,大横杆、小横杆间距离等同于0.6m和0.6m,横杆步距1.5m。
1、荷载计算钢筋砼单位荷载G0=623×2.6×10÷(65.26×8)=31.1kN/m2模板砼冲击G1=2.0KN/m2施工荷载G3=2.5KN/m2竹胶板: G5=0.1KN/m2杉方木: G6=7.5KN/m3支架自重: G4=2.0 KN/m22、底模强度计算底模采用高强度竹胶板,板厚t=15mm,竹胶板方木背肋间距为300mm,所以验算模板强度采用宽b=300mm平面竹胶板。
1)、模板力学性能(按材质为杉木验算)(1)弹性模量E=0.1×105MPa(2)截面惯性矩:I=bh3/12=30×1.53/12=8.44cm4(3)截面抵抗矩:W= bh2/6=30×1.52/6=11.25cm3(4)截面积:A=bh=30×1.5=45cm22)、模板受力计算(1)底模板均布荷载:F= G0+G1+G2 =31.1+2+2.5=35.6KN/m2q=F×b=35.6×0.3=10.7KN/m(2)跨中最大弯矩:M=qL2/8=10.7×0.32/8=0.12 KN〃m(3)弯拉应力:σ=M/W=0.12×103/11.25×10-6=10.7MPa<[σ]=11MPa竹胶板板弯拉应力满足要求。
目录1 编制依据 (1)2工程概况 (1)3 支架方案 (1)3.1支架结构 (1)3.2满堂碗扣支架部分计算 (2)3.2.1计算参数 (2)3.2.2模板面板计算 (4)3.2.3支撑木方的计算 (5)3.2.4 托梁的计算 (5)3.2.5立杆的稳定性计算 (7)3.2.6 基础承载力计算 (8)3.3 门式支架计算 (11)3.3.1 跨度5米钢梁计算 (11)3.3.2 跨度3.5米钢梁计算 (14)3.3.3 立柱的稳定性计算 (15)3.3.4 基础承载力计算 (16)3.4拱肋支架布置 (16)系杆拱桥支架计算书1 编制依据1、《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》铁建设[2005]160号2、《铁路混凝土工程施工技术指南》TZ210-20053、《无砟轨道1-44.5m简支拱》4、现场调查情况。
2工程概况(1-44.5米)简支拱桥横跨××市南外环线,紧邻既有××线。
地层自上到下主要为素填土、粉土、细砂、黏土、粉质黏土。
下部构造采用24根直径1.5m钻孔桩基础,桩长分别为49m,50m,承台为15.5×10.6×3m两个,上设台身。
上部构造为拱梁组合体系,系梁采用双主梁的纵横梁体系,主纵梁梁高1.8m,高跨比1/24.72m,梁宽1.4m,在端部加厚至2.4m,桥面板厚0.3m,端横梁梁高1.8m,宽2.25m。
中间横梁高1.8m,宽0.35m,端次横梁高1.8m,宽0.45m,设二道小纵梁,位于线路中心处,小纵梁高1.8m,宽0.3m。
系梁梁体有纵、横向预应力体系,系杆拱跨径为44.5m。
拱肋采用圆端形钢管混凝土结构,不设横撑,中间拱肋为高0.9m ,宽1.5m的等截面;连接拱脚部分的拱肋截面从高0.9m,宽1.5m逐渐变化为高1.4m,宽2.0m。
拱肋壁厚16mm,内填充C50补偿收缩混凝土,两拱脚之间净宽10.2m;拱轴线为二次抛物线。
附件:DK636+380(6+16+6m)箱型桥支架计算书一、计算依据及总体布设1.1计算依据1.1.1 《设计图纸》1.1.2 《铁路桥涵施工规范》(TB10203-2002)1.1.3 《铁路混凝土工程施工技术指南》(TZ210-2005)1.1.4 《实用土木工程手册》(第三版)1.1.5 《结构设计原理》(下册)(中国铁道出版社)1.1.6 《铁路混凝土与砌体工程施工规范》(TB10210-2001)1.1.7 《路桥施工计算手册》(人民交通出版社)1.1.8 《桥涵》下册(人民交通出版社)1.1.9 《混凝土模板用胶合板》GB/T17656-19991.2总体布设1.2.1 支架采用碗扣支架搭设,腹板下立杆间距为60×60cm(横向×纵向),横杆步距为90cm。
模板均采用18mm厚胶合板。
1.2.2砼恒载:根据图纸提供数据,梁体的总重量为2216.2T。
1.2.3 模板、型钢、方木的重量二、支架系统模板计算2.1荷载分析根据图纸分析,为偏于安全,阶段一取梁高为2.05m的截面为例进行分析,如上图。
砼密度:2.6KN/m3。
ⅠⅠ截面底板处集中荷载:F=26*0.95=24.7Kpa 施工荷载Kpa P 5.2=施 振捣荷载Kpa P 2=振其他临时设施构件(胶合板、方木、顶板支架等)Kpa P 1=其。
控制最不利荷载进行组合,则:计算腹板下用荷载组合为:Kpa P P P F q 46.71)(4.1)(2.1=+++=∑2.2顶板下胶合板强度计算2.2.1 弹性模量,静弯强度根据《混凝土模板胶合板》GB/T17656-1999竹胶合板:Mpa E 3105⨯=竹 M p a 24][= σ 取1mm 宽板条作为计算单元,竹合板mm 15=δ 竹合板:43325.281151121121mm bh I =⨯⨯==3225.371516161mm bh W =⨯⨯==2.2.2 按照底板下荷载作用力计算,竹胶合板的分配梁计算跨度设为150mm (净间距)(如下图),则m KN q /1046.713-⨯=m KN ql M ⋅⨯=⨯⨯⨯==--4232107146.010.01046.71101101 MPa MPa W M 24][91.1105.3710107146.0934=<=⨯⨯⨯==--σσ )(25.0400100][067.01025.281105384101.01046.71538451293434 mm mm EI ql ==≤=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==--δδ 查《实用土木工程手册》P 185表为了保证整体稳定性,翼缘板下也按此方式布置。
系杆拱桥计算书目录一、说明 . ......................................................................... . (1)1.1 主要技术规范 . ......................................................................... .................... 1 1.2结构简述 . ......................................................................... ............................. 1 1.3 材料参数 . ......................................................................... ........................... 2 1.4 设计荷载 . ......................................................................... ............................ 3 1.5 荷载组合 . ......................................................................... ........................... 3 1.6 计算施工阶段划分 . ......................................................................... ............ 4 1.7 有限元模型说明 . ......................................................................... . (5)二、主要施工过程计算结果 . ......................................................................... .. (5)2.1 张拉横梁第一批预应力张拉工况 . ............................................................. 5 2.2 张拉系梁第一批预应力工况 . (6)2.3拆除现浇支架工况 . ......................................................................... ............. 7 2.4 架设行车道板工况 . ......................................................................... ............ 9 2.5 张拉第二批横梁预应力束工况 . ............................................................... 11 2.6 二期恒载加载工况 . ......................................................................... . (13)果 . ......................................................................... .. (16)3.1 组合一计算结果 . ......................................................................... .............. 16 3.2 组合二计算结果 . ......................................................................... .............. 17 3.3 组合三计算结果 . ......................................................................... .............. 17 3.4 组合四计算结果 . ......................................................................... .............. 18 3.5 组合五计算结果 . ......................................................................... .. (19)四、变形结算结果 . ......................................................................... ............................ 21 五、全桥稳定性计算结果 . ......................................................................... ................ 23 六、运营状态一根吊杆断裂状态计算结果 . (24)6.1 各荷载组合作用下计算结果 . (24)6.2持久状况承载能力极限状态验算 . ............................................................ 27 6.3全桥稳定性计算结果 . ......................................................................... . (27)七、运营状态两根吊杆断裂状态计算结果 . (28)7.1 各荷载组合作用下计算结果 . (28)7.2持久状况承载能力极限状态验算 . ............................................................ 31 7.3全桥稳定性计算结果 . ......................................................................... . (32)总 . ......................................................................... .. (33)8.1施工过程主要构件应力计算结果 . ............................................................ 33 8.2成桥状态计算结果汇总 . ......................................................................... ... 33 8.3断一根吊杆状态计算结果汇总 . ................................................................ 34 8.4断两根吊杆状态计算结果汇总 . ................................................................ 35 8.5各状态稳定性结果汇总 . ......................................................................... (36)九、主墩墩身及承台强度验算 . ......................................................................... .. (36)9.1 墩身强度验算 . ......................................................................... .................. 37 9.2 承台强度验算 . ......................................................................... (39)一、说明1.1 主要技术规范《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2019)(以下简称《通用规范》) 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2019)(以下简称《桥涵规范》)《斜拉索热挤聚乙稀高强钢丝拉索技术条件》 GB/T18365-2001 《公路桥梁抗风设计规范》 JTG/T D60-01-2019 《公路桥涵地基与基础设计规范》 JTG D63-2019 1.2结构简述 1)主桥上部构造本桥结构形式为Lp=72m下承式钢筋混凝土简支系杆拱桥。
设计说明一、设计范围1-80m系杆拱系梁临时墩支架设计图纸。
二、设计依据设计图。
三、设计主要参考规范1、《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1-2005)2、《铁路桥涵钢结构设计规范》(TB10002.2-2005)3、《客运专线施工技术规范》4、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)5、《桥涵》上下册6、《建筑施工计算手册》第二版四、主要材料1、型钢主要采用符合(GB/T 11263-1998)标准的HN型工字钢。
2、钢板采用Q235C材质钢板。
3、高强螺栓高强螺栓性能级为10.9s,技术标准应满足《钢结构扭剪型高强度螺栓连接》(GB/T 3632-1995)的规定。
4、主要焊接材料焊接材料采用与母材相匹配的焊丝、焊剂和手工焊条,各材料均应符合现行国家标准。
六、设计要点1.结构设计(1)支架设计二端边坡采用钢管桩作为支架,横桥向均匀布置5排钢管桩(直径630mm,壁厚10mm),钢管桩间距3.5米,钢管桩下设置200cm*200cm*150cm砼独立基础,砼基础与其下基岩用锚筋锚固,每基础设置16根Φ28钢筋,并伸入基岩长度为2.5m;处于河中的五跨采用直径为1m的砼立柱作为支撑,横桥向均匀布置4根砼立柱,立柱间距为4.66m。
钢管桩和砼立柱下均采用直径为1.5m的桩基础(桩基要求进入基岩2米),为防止河道中漂流物撞击砼立柱,桩伸出河床至少2m,外露桩侧采用浆砌片石及方木进行包护。
砼立柱上预埋法兰钢板,以便与砂筒或其它调节装置连接。
(2)横梁支架上部结构设计桩顶上布置3根H600×200型钢作为刚性支撑分配梁;分配梁上方布置贝雷梁,贝雷梁布置如下图示意布置,共18排贝雷片,贝雷片均采用上下弦杆;贝雷梁上方铺设间距0.6m的16cm*10cm方木作为分配梁一,上方布置间距为0.3m的8cm*8cm方木作为模板分配梁,横梁底模板面板采用δ=15mm的竹胶板。
(3)预埋件设计砼立柱顶面预埋钢板,以便于砂筒与H型钢分配梁等连接。
2.结构计算(1)主要材料力学性能1)结构钢材力学性能参考有关规范,本设计具体使用值如下:弹性模量E(MPa):210000剪切模量G(MPa):81000轴向容许应力[σ](MPa):145弯曲容许应力[σ](MPa):145剪切容许应力σ(MPa):85s2)贝雷片参考《桥涵》其抗剪容许值取245KN;抗弯允许值取975KN.m,加上下弦杆抗弯允许值取1950KN.m。
(2)计算图式及规定1)钢管支架计算采用轴向承压稳定性计算,钢管桩底考虑与系梁固结。
2)横梁支架上部结构计算采用清华大学的“结构力学求解器”建模,逐层进行平面分析。
(3)计算荷载恒载:横梁自重按实际标准断面计,按照均布荷载计入恒载,不考虑系梁砼的强度演变,将其作为安全储备。
根据箱梁截面确定不同断面(见黄沙河中桥施工方案立面图)的重量分别为III-III断面 90.896t/m,IV-IV断面37.102t/m,V-V断面125.112 t/m,VI-VI 断面91.598t/m,砼容重取ρ=26KN/m3。
(4)计算工况仅考虑支架承受的恒载,包括系梁自重(系梁浇筑后,而强度未形成时)。
七、施工要点1、施工时应使用测量仪器精确定位,特别是需保证立柱平面位置的精确度。
2、钢管桩立柱接高前各加工件需编号并试拼,拼装时不得打乱拼装顺序。
接高时施工人员需采取安全措施保证施工安全。
3、钢管桩采用汽车吊起吊,首节钢管桩与承台预埋件焊接,采用法兰接高,由于钢管桩单桩稳定性差,钢管桩间应尽早采用平联剪刀撑进行固结。
八、施工安全1、在支架四周布设安全栏杆、安全网,确保人员安全。
2、工人在高空作业时,佩戴安全帽及安全带,特别是在支架接高施工,必须挂好安全带。
1-80m系杆拱系梁支架设计计算书一、结构概况根据系梁结构,采用钢管桩作为支柱,在钢管桩顶设横桥向分配梁(3根HN600×200);分配梁上布设贝雷梁,贝雷梁布设方向与横桥向分配梁垂直,贝雷梁上方铺设间距0.6m的16cm*10cm方木作为模板分配梁,下方布设间距0.3m的8*8cm方木作为分配梁,面板采用1.5cm厚竹胶板。
总体结构布置图见图1图1支架总体结构布置图二、计算参数及荷载取值恒载:横梁自重按实际标准断面计,按照均布荷载计入恒载,不考虑系梁砼的强度演变,将其作为安全储备。
砼容重取ρ=26KN/m3。
钢结构力学性能取值:弹性模量E(MPa):210000;剪切模量G(MPa):81000;轴向容许应力[σ](MPa):140;弯曲容许应力[σ](MPa):145;(MPa):85;剪切容许应力σs贝雷架:贝雷架均加上上下弦杆。
单片贝雷架允许弯矩取值为2×975=1950KN.m。
允许剪力为245 KN。
计算工况:仅考虑支架承受的恒载,包括系梁自重(系梁浇筑后,而强度未形成时)。
三、支架主体结构计算1.系梁底模板面板计算图1-1 (单位:mm)根据图1-1所示,底模板面板采用δ=15mm的竹胶板,模板分配梁采用间距为0.30m 的方木(8cm*8cm),竹胶板允许应力[σ]=11MPa,[f]=300/400=0.75mm,按照系梁最不利位置计算,即横隔梁实心处考虑,荷载取值为系梁部分,采用均布荷载建模。
按单向板、三跨连续梁进行计算l=30cm 取1m长度进行计算b=1m腹板最厚处高度为2.8 m那么: q=p×b=26×2.8×1=72.8kN/m l=30cm,b=1m,h=1.5cm,w=bh2/6=37.5cm3,I=bh3/12=28.125cm4计算应力及挠度均满足规范要求。
2.方木计算图1-2 (单位:mm)根据上图1-2方木采用8*8cm的方木,分配梁采用间距为0.4m的16*10cm方木。
方木允许应力[σ]=14.5MPa,[f]=300/400=0.75mm,计算应力及挠度均满足规范要求。
3.分配梁(16*10cm方木)计算1)计算参数及施工荷载方木允许应力[σ]=14.5MPa,[f]=900/400=2.25mm,(取最大跨径为0.9米)计算应力及挠度均满足规范要求。
3.支架贝雷梁受力计算(1)、荷载分析1)箱梁及拱肋部分自重:本阶段计算对模型进行简化,取支架中心跨进行简支梁计算,箱梁标准断面横截面积S=14.214m2。
根据贝雷架布置形式,对箱梁进行区域划分,简化计算,箱梁截面形式如下。
箱梁自重沿纵桥向分布为:S×26kn/m3=369.564kn/m考虑胀模的影响,取1.1的胀模系数。
则箱梁自重沿纵桥向分布为:q1=348.4×1.1=406.52kn/m ;拱肋砼重量+钢管拱肋钢管重量11809.4kn,其中荷载按照桥向进行线性分配,则此部分自重沿纵桥向分布为:q2=11809.4/84.25=140.17kn/m ;故q=q1+q2=546.69kn/m 2)模板重量模板重量取0.75kn/㎡箱梁部分底板、腹板、侧板等:q3=0.75×(2*2+3.3*2+8+3.3*2+12.214+10.867*2)=39.411kn/m3)贝雷片重量贝雷片自重(N片):q4=N* 1.43kn/m,计算不同区域受力状态时,贝雷片自重按照实际形式取值,下表重计入贝雷自重。
4)施工人员及机具计算贝雷架时,均布活荷载取1.5 kn/m2。
Q5=1.5×14.4=21.6kn/m5)振捣砼时产生的荷载由于系梁底模为水平,故取2.0 kn/m2。
Q6= 2×14.4×1=28.8kn/m(2)、工况分析最不利工况为拱肋混凝土浇注完成,未产生强度阶段,尚未张拉,不考虑系梁砼的强度作用。
荷载组合:1.2×【q1+q2+q3+q4】+1.4【q5+q6】qc= 1.2×(546.69+39.411+1.43n)+1.4(21.6+28.8)= 773.881+1.716*nkN/m(其中N为贝雷片数量)n=2时,qc=777.313kN/m;n=3时,qc=779.029kN/m;n=4, qc=780.745kN/m;(计算容许弯矩时,单排三层或四层贝雷片不均匀系数取0.9)整个箱梁密度是相同的,故单位长度重量与截面面积成比例,根据不同的截面面积,就会产生不同的力的分配.取系梁标准截面进行力的分块,即力的分配,如下图所示:(3)、计算每组贝雷梁所分布的线荷载如附表3-1所示。
(4)、计算最不利位置处受力情况,即贝雷梁在最大跨径12m位置的受力情况根据简支梁计算模型计算,如附表3-2所示。
由受力情况可知,最大弯矩<允许最大弯矩,贝雷梁受力满足承载力要求。
(5)计算系梁端部焊接钢契形块受力情况贝类架端部与箱梁端部间最后一跨跨径为10.8米,具体如图所示;但根据结构实际受力进行分析确认在承台范围内5.82mHN600*200型钢需要进行受力检算,在此取6m。
计算HN600*200型钢段线荷载,偏于安全考虑通过下式进行计算:①、箱梁自身重量[14.27*0.31+(48.12+35.23)/2*1.9+(35.23+14.27)/2*3.82]*26/6.03*1.1=844.96KN/m;④施工人员及机具(在此取1.5 kN/m2)1.5*15.4=23.1 kN/m;⑤、振捣混凝土时产生的荷载(在此取2 kN/m2)2*15.4=30.8 kN/m;荷载组合:q=1.2*844.96+1.4*(23.1+30.8)=1089.42 kN/m则跨中最大弯矩为Mmax=1/8*1089.42*36=4951.53KN .m单根H600*200型钢允许弯矩为[M]=σ*ω=145×2610000=378.45KN.m则所需H600*200型钢根数为4951.53/378.45=13.09根。
取14根H600*200型钢进行布置,具体如图所示。
(6)、计算各组贝雷架梁支座反力各排钢管桩支墩上横梁编号依次为A.B…G,如下图所示:采用连续梁计算模型进行计算各排横梁(2HN600×200)上受力,计算结果如附表3-3所示。
4.分配横梁受力验算3HN600*200型钢抗弯验算:取最不利处进行计算,即C排临时墩,梁顶加载形式为下表所示(考虑分配梁自重)。
3HN600*200型钢弯矩图见下图=1127.9KN.m<[M] 三根H型钢允许弯矩为[M]=3σ*ω=3×145×2610000=1135.35KN.m,Mmax满足要求。
5.计算钢管桩受力情况:1)钢管桩轴压稳定验算:根据3HN600*200分配横梁所受剪力计算其所受支座反力,该梁剪力图如下:从上图看出,钢管桩所受最大支座反力位于本图5点处,R=1279.55KN,按照8m长度计算钢管稳定性,稳定验算:根据荷载计算,中间一排钢管最大受力为1279.55kN。