现浇箱梁贝雷架+钢管桩模架计算书

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1、.* 高速公路南连接线 * 标段A2#桥第五联箱梁钢管桩模架计算书* 公路工程公司* 高速公路南连接线 * 标项目经理部2010年 8月 26日. 专业资料 .目录一、工程概况1二、荷载计算2三、构件计算31、底模板32、中孔肋木计算43、中孔楞木计算54、中孔贝雷梁计算95、中孔主横梁计算.116、中孔立柱计算127、边孔肋木计算148、边孔贝雷梁计算159、边孔主横梁计算.1710、边孔立柱计算18四、结论21.专业资料 .A2 桥第五联（跨M、 F 线）现浇箱梁模板支架计算一、工程概况A2 桥第五联跨越M、F 线，为三孔连续刚构桥。 跨径组合为 35+45+35m。箱梁在 15#、18#

2、墩处为简支，第16#、17#墩处墩梁固结。箱梁底宽8m，顶宽 12m( 两侧翼缘悬挑各2m)。横截面为单箱双室。箱梁为变高梁，跨中梁高 1.8m, 根部梁高 3m。固结墩顶横隔板厚2m，简支墩顶横隔板厚1.5m。箱梁纵向梁底为直线与 R143.20m 的圆曲线组合，中孔梁顶中部为 6m直线段，边孔近 15#、18#墩处有 15.45m 直线段。箱梁腹板垂直，厚 50cm。梁底与地面最大高差 17.05m。设计分为 A、B、C 三个节段现浇， C50砼数量 453.9+459+236.9 m3 。A2 桥第五联纵断面图墩位断面图.专业资料 .跨中断面图端支点断面图墩中线断面图二、荷载计算1、现浇

3、砼的荷载偏安全地假定所有砼荷载仅由底板均摊，荷载分项系数1.2, 砼容重26KN/m3 。.专业资料 .则 p1（ 453.9+459+236.9 ） 261.2 （ 35+45+35） 8 38.9932KN/m22、施工人员料机具堆放p2, 荷载分项系数 1.4计算模板、肋木时取2.5 1.4=3.5Kpa计算支承肋木的梁时取1.5 1.4=2.1Kpa计算立柱时取11.4=1.4Kpa3、振捣砼荷载 p3=21.4=2.8Kpa ，分项系数 1.44、芯模自重 p4=2.1 1.2=2.52Kpa ，分项系数 1.2以上参数取值见建筑施工碗扣式脚手架安全技术规JGJ166-2008第和路

4、桥施工计算手册第八章模板工程周水兴等编著三、 构件计算1、 底模板底模用 1.5cm 厚竹胶板一等品，弹性模量取 9103MPa，抗弯强度 80Mpa，抗弯剪强度取 1.9MPa。密度为 8.5KN/m3，换算为每 m2 板重并计入 1.2 分项系数后为 0.153KN/m2 。作用在模板上均布荷载：P=38.9932+3.5+2.8+2.52+0.153=47.9662KN/m 2，肋木用 0.08 0.08m 马尾松，肋木间距 0.36m，板的计算跨径取净跨 28cm加板厚 1.5cm 则为 29.5cm。按三等跨连接梁模式取1m板宽计算.专业资料 . 弯矩： Mmax0.1 47.966

5、2 0.295 20.4174 KNm1 0.0152-5 3W=3.75 10 mb M 0.4174 5 11.13 MPa 80MPa，满足要求！W3.75 10剪力： Qmax 0.6 47.9662 0.295 8.49 KN对于矩形截面，最大剪应力在中和轴处1.5Qb(宽）（高）故 1.5 8.49 0.85MPa 1.9MPa，满足要求！1 0.015 挠度：考虑调整系数0.85 1 后（见木结构设计规条）E=0.8519103Mpa=7.65106 KN/m2I 10.01532.8125 10-7 m412挠度计算荷载 38.9932+2.52+0.153 41.6662KN

6、/ m2f max0.677 ql 4MPa100EI0.67741.66620.29541007.651062.81251070.001m=0.36 0.001m，满足要求！4002、 中孔肋木计算.专业资料 .横梁间距 75cm,故肋木计算跨径 l 75cm，肋木为截面0.08 0.08m 松木（也可同边孔一样，采用0.08 0.1m，增加数量不多，但可做到规格一34致，简化施工），肋木容重为 6KN/m，弹性模量为 10 MPa，抗弯强度 13Mpa，抗弯剪强度 1.9Mpa。作用在每 m长肋木上均布荷载P47.9662 0.36 1+0.08 0.08 161.2=17.3139 KN

7、/m按三等跨连续梁模式计算（计算图同上） mmax0.1 17.2848 0.75 20.972 KN mW 0.080.082 5.12 104（m）366 0.972 610 3 11.4 MPa 13MPa满足要求！5.1210 4 剪力： Qmax0.6 17.3139 0.75 7.79 KN 1.57.7910 3 1.8 MPa 1.9MPa满足要求！0.080.08 挠度：荷载： P41.66620.36 1+0.08 0.08 161.2 15.0459 KN/mf max0.677 15.8908 0.754= 0.677 15.04590.75412100EI1000.8

8、5 10 74.09610 50.0011m 0.75 0.0019m满足要求！400计入调整系数0.85 1 后，E=0.85110 4 Mpa=0.8510 7 KN/m2I 0.08 0.083 4.096 105m412123、 中孔楞木计算楞木采用截面为1818cm的马尾松，因贝雷梁上顶托间距为75cm，.专业资料 .所以楞木间距为75cm。按最不利的单跨简支梁时行验算，验算如下：楞木所受间距为36cm肋木传递的集中荷载为：钢筋砼： g1=38.99320.36 0.75=10.528KN底模板： g2=0.153 0.36 0.75=0.041KN肋木： g3=0.08 0.08

9、0.75 6=0.029KN楞木： g4=0.18 0.18 0.36 6=0.070KN芯模： g5=2.1KN人员机具： p1=1.5 0.36 0.75=0.405KN振捣砼： p2=2.0 0.36 0.75=0.54KN综上得，设计荷载：P1=10.528+(0.041+0.+0.070+2.1)1.2+(0.405+0.54)1.4=13.216+1.323=14.539KN标准荷载：P2=10.528+(0.041+0.+0.070+2.1)1.2=13.216KN采用 Midas 软件进行计算：1) 建模按边跨跨径最大的三跨连续梁建模，肋木的集中荷载间距为36cm，支点间距分为

10、 142cm、150cm、95cm，梁截面为 1818cm，弹性模量 E=8500Mpa。节点坐标表单位 mm节点号X 坐标节点号X 坐标节点号X 坐标1081440329205360918001332406720102160143600710801125204387021420122880.专业资料 .6666666666611111111111222222222223333333333311111111111-1567289101112313144恒载受力图单位 :N33333333333222222222223333333333311111111111-15672891011123131

11、44活载受力图单位 :N2) 力计算9999999999933333333333555555555554444444444411111111111-283063382313767192849273474515 -77267289111231314 410-9794-5266-15311-19805-24333-38872剪力图单位： N.专业资料 .9999999999933333333333555555555554444444444411111111111-1.61.30.90.60.40.2-0.0-0.2-0.5-0.7-0.9-1.1-1.8剪应力图 单位： Mpa剪应力： 1.538

12、872 1.8 MPa 1.9MPa满足要求！1801809999999999933333333333555555555554444444444411111111111-8789994-8789994-8012553-5730084-5730084-437716715672891012313144112503587551203257900254273220 427322025035875790025弯矩图单位： N.mm9999999999933333333333555555555554444444444411111111111-6.05.76.04.44.42.62.6-4.5-5.9-9.

13、0-8.2-5.9-9.0弯应力：3) 刚度计算弯应力图单位： Mpa6M687899949.0 MPa 13MPa满足要求！bh2180 1802.专业资料 .66666616166111266212231321133211121322113-223-133-1331-11-11-0.00-.0.00.0-0.1-0.20.0-0.4-0.0-1.0-0.6-0.8-0.6-1.2变形图 单位： mm刚度： f max1.2mm 1420 3.5mm满足要求！4004、 中孔贝雷梁计算贝雷梁用单层单片，跨径3 跨 15m，中跨的贝雷片横向布置如下图。跨中贝雷梁布置断面.专业资料 .最大间距

14、100cm,贝雷自重 1KN/m,贝雷梁顶以上单位面积荷载为：钢筋砼： g1=（197.4+170.17 ）/2/8=22.97KN/m 2底模板： g2=0.015 8.5=0.128KN/m2肋木： g3= 10.08 0.08 16=0.107KN/m20.36楞木： g4= 10.18 0.18 16=0.259KN/m20.75芯模： g5=1.5KN/m2人员机具： p1=1.5 KN/m2振捣砼： p2=2.0KN/m2综上得，设计荷载：P1=（22.97+0.128+0.107+0.259+1.5)1.2+(1.5+2.0)1.4=24.96 1.2+3.5 1.4=34.85

15、KN/m2标准荷载：P2=(22.97+0.128+0.107+0.259+1.5)1.2=24.96 1.2=29.95KN/m2各跨贝雷梁间分离简支，故按简支梁模式计算，以底宽8 米进行贝雷片排数布置计算。 按弯矩布置贝雷排数：n8P1l 234.858 152788.58788.59.9 取 n=108 按剪力布置贝雷排数：.专业资料 .n8P1l34.85 8 15取 n=9245.228.52245.2 按挠度布置贝雷排数：fmax 58 P2 l 458 29.95 154384EI384 2.110825050010 80.3m582贝雷： E2.1 10 MPa=2.110 K

16、N/m-8 4I 25050010 mnf max0.3815 0.0375400根据以上最大值进行贝雷布置，即按设计应布置10 排，实行布置12排。满足要求！5、 中孔主横梁计算贝雷梁简支于主横梁上， 主横梁用 2 根 I32a 并排置于钢管桩上。 钢管桩间距 2.2m，故主横梁计算跨径为2.2m。按 3 等跨连续梁模式计算。632I32a 截面模量 W=692.20210m，I :S27.45810m，腹板厚XX-840.0095m，I X11075.525 10m，单位重 0.527KN/m。贝雷梁荷载传递到每m主横梁上平均荷载q=34.85 15/2+2 0.527 1.2=262.6

17、4KN/m弯距 Mmax=0.1 262.64 2.2 2max M max 127.1210 691.8MPa 215MPaW2 692.202满足要求！剪力Qmax =0.6 262.64 2.2=157.58 KN.专业资料 .=157.58=30.2Mpa =125Mpa,满足要求！27.45810 29.510 32挠度：挠度计算时贝雷传递荷载=15 29.95=224.625KN, 加在每m2主横梁上平均荷载q=(224.625+2 0.527) 1.2=270.81KN/mf max0.677270.812.241002.110811075.52510 820.0009 m 2.

18、2 =0.0055m，满足要求！4006、 中孔立柱计算钢管立柱间距2.2m, 单排共 6 根，计算立柱时施工人员、料机具堆放荷载取 1.4Kpa。主横梁以上的总体单位面积荷载：P1=（22.97+0.128+0.107+0.259+1.5+12 1/8) 1.2+1.4 1.4=26.46 1.2+1.4 1.4=33.712KN/m2立柱顶承受最大压力P=1.1 15 33.712 2.2+20.527 1.2 2.2=614.655KN2立柱用外径 32.5cm，壁厚 0.6cm 的钢管桩，桩底用钢板密封，钢管周长 u 0.325m1.021018m钢管自重 0.47202KN/m钢管底

19、面积 A d20.32520.08295768m244钢管截面积 = (0.32520.3132 )=6.01300833910 3 m24钢管桩在地面上最大高度16.48 m.专业资料 .以下用中孔的ZK443#钻孔地质资料计算钢管打入土中深度地质结构为：ZK443#钻孔地质资料地层名称地层厚地基承载力标准值摩阻力标准值（ m）qrk （ KPa）qik （ KPa）耕埴土0.630淤泥4.4025粉质粘土 I L=0.473.3220050砂土状强风化凝灰熔岩2.6800080碎块状强风化凝灰熔岩23.09000105根据公路桥涵地基与基础设计规 （ JTG D63-2007）公式计算单桩

20、轴向受压容许承载力：Ra1 (u2ni l i qikr Ap qrk )i1经估算桩入土深度在11m左右，则桩底标高 -7m，桩底进入碎块状强风化凝灰熔岩层。钢管桩轴向承载力计算表项目名称详谦互通箱梁支架桥梁名称A2- 第五联墩台号A2-17桩长孔口标高 (m)地面标 桩顶标 桩底标基桩直径桩周长qrk(m)高 (m)高 (m)高(m)(m)透水性r r q rk(m)(kPa)11.1444-7.10.3251.透水性土1.1080008800.0土层层底承载标 i土层摩擦力土q ik桩侧摩阻是否考虑桩尖处土层特性准值YES层序标高 r厚度层厚(kPa)力(kN)土极限承载力(kPa)1耕

21、埴土3.4800.60.60.6305.51桩顶反力 (kN)615.02淤泥-1500.74.44.42539.31持力土层其他土层.专业资料 .项目名称详谦互通箱梁支架桥梁名称A2- 第五联墩台号A2-173粉质粘土 I L =0.47-4.322000.73.33.35058.96桩底支承力 (kN)3654砂土状强风化凝灰熔岩-6.950001.12.62.6105153.31桩自由长度 (m)0.0005碎块状强风化凝灰熔岩-29.980001.1231E-0410511.79桩容重 (kN/m3)166中风化凝灰熔岩-35.990001.16105桩土容重差 (kN)14.7反力合

22、计 (kN)630计算结果单桩承载力 Ra(kN)634计算结果满足要求，承载力富裕4kN，桩侧摩阻力所占比例42.4% ，桩端承载力力所占比例57.6%，承载力富裕百分比0.7%。稳定计算：按两端铰支轴心受压件模式计算回转半径 i D 2d 20.32520.31320.1128034796m44在钢管中部夹焊两根 14a槽钢，则计算长度为 16.48/2=8.24m8.2473.04740.1128034796 0.7713 615 0.771361510 3A6.013008339 133MPa =215MPa，满足要求！立柱布置为2.5+32.2+2.5m，边立柱距翼缘板边缘0.2m。

23、实际布置须根据荷载分布情况及下方T 梁位置作适当调整。7、 边孔肋木计算贝雷梁间距90cm,故肋木计算跨径l 90cm，肋木为截面0.08 0.1m34松木，肋木容重为 6KN/m，弹性模量为 10 MPa，抗弯强度 13Mpa，抗弯剪强度 1.9Mpa，.专业资料 .作用在每 m长肋木上均布荷载 47.9662 0.36 1+0.08 0.1 16 1.2=17.3254 KN/m按三等跨连续梁模式计算 mmax0.1 17.3254 0.9 21.4034 KN-mW 0.08281040.1 （m）366 1.403446 10.53 MPa 13MPa 满足要求！810 剪力： Qma

24、x0.6 17.32540.9 9.3557 KN 1.5 9.3557 1.75 MPa 1.9MPa,满足要求！0.080.1 挠度：荷载 41.6662 0.36 1 +0.08 0.1 161.2 15.0574 KN/mf 0.677 15.05740.94=0.67715.05740.9412max100EI1000.85 1078 1050.0011m 0.9 0.0023m，满足要求！400计入调整系数0.85 1 后，E=0.85110 4 Mpa=0.8510 7 KN/m23 8105I 0.08 0.1m412128、 边孔贝雷梁计算贝雷梁用单层单片， 跨径 3 跨 1

25、2m，单跨共布置 16 排，平均间距 0.8m，贝雷自重 1KN/m,计算贝雷梁时，施工人员、料机具堆放荷载按2.1Kpa 计算。.专业资料 .作用在贝雷上均布荷载=（38.9932+2.1+2.8+2.52+0.153）0.8+ 每 m贝雷自重 +分配给每 m贝雷肋木重 37.253 +1 1.2 +1 0.08 0.1 0.360.9 61.2 38.505 KN/m各跨贝雷梁间分离简支，故按简支梁模式计算.专业资料 . 弯距 Mmax ql 2 38.505122693 KNmM = 788.5KN m，满足88要求！ 剪力 Qmax 12238.505 231 KNQ = 245.2K

26、N ，满足要求！挠度计算计算均布荷载（38.9932+2.52+0.153 ） 0.8+1 1.2+ 1 0.080.36 0.1 0.9 61.2 34.677 KN/m4f max 5ql384EI534.67712 42.110825050010 83840.017m 120.03m, 满足要求！400582贝雷 E2.1 10 MPa2.1 10 KN/m-84I 25050010 m9、 边孔主横梁计算贝雷梁简支于主横梁上。 主横梁用 1 根 I32a 置于钢管桩上， 钢管桩间距 2.3m，故主横梁计算跨径为2.3m。按 3 等跨连续梁模式计算。I32a 截面模量 692.20210

27、63，I :S 27.458 102m，腹板厚mXX-840.0095m，I X11075.525 10m ，单位重 0.527 KN/m贝雷传递荷载 =12 38.505=231.03 KN2加在每 m主横梁上平均荷载 =231.03 0.8+2 0.527 1.2=290.1 KN/m弯距 M=0.1 290.1 2.32=153.5 KN mmax M max153.56110.9 MPa 215MPa，满足max2W2692.20210要求！.专业资料 .按许用弯应力控制横梁支点的最大间距为：l max2W 2 692.20210 6215 103=3.2m0.1q0.1290.1剪力

28、 Qmax =0.6 290.1 2.3=400.3 KN=400.110 3227.45810 20.0095=76.7Mpa =125Mpa，满足要求！按许用剪应力控制横梁支点的最大间距为：l max1252.3=3.75m76.7挠度：挠度计算时贝雷传递荷载=12 34.677 =208.1KN2加在每 m主横梁上平均荷载 =208.1 0.8+2 0.527 1.2=261.4f max0.677261.42.341002.110 811075.52510 820.0011 m 2.3 =0.0058m，满足要求！400按许用挠度控制横梁支点的最大间距为：l max2 100 2.1

29、10811075.525 10 80.01 =4.03m0.677261.4注：设最大间距为4m，则允许的最大挠度为40.01m400由以上计算可知， 横梁支点（即钢管柱）的局部最大间距可为3.2m!10、 边孔立柱计算A、 荷载计算钢管立柱间距 2.3m。计算立柱时施工人员、 料机具堆放荷载取1.4Kpa,作用在贝雷上均布荷载=（38.9932+1.4+2.8+2.52+0.153）0.9+ 每 m贝雷自重 +分配给每 m贝雷肋木重 41.2796+1 1.2+10.08 0.1 0.9 0.3661.2 42.6236 KN/m.专业资料 .贝雷传递荷载 =12 42.6236 =255.

30、7416 KN2加在每 m主横梁上平均荷载=255.7416 0.9 +0.527 1.2=284.7897 KN/m立柱顶承受最大压力 =1.1 284.7897 2.3=720.518 KNB、 计算参数立柱用外径 32.5cm，壁厚 0.6cm 的钢管桩，桩底用钢板密封，钢管周长 u 0.325m1.021018m钢管自重 0.47202KN/m钢管底面积 A d20.3252440.08295768m2钢管截面积 = (0.32520.3132 ) =6.01300833910 3 m24钢管桩在地面上最大高度 16.48 m以下用 ZK442 #钻孔地质资料计算16 #边孔钢管打入土

31、中深度。ZK442 #钻孔地质资料地层名称地层厚地基承载力容许基本值摩阻力标准值 qik（m）（ KPa）（ KPa）耕埴土0.830淤泥3.325粉质粘土5.65220050碎块状强风化凝灰熔岩5.159000105砂土状强风化凝灰熔岩6.48000105碎块状强风化凝灰熔岩6.29000105C、 桩身总承压力计算.专业资料 .据沉桩承载力容许值公式1n(ui l i qikr Ap qrk )Ra2i 1 1 1.021018 (0.8 0.6 30+3.3 0.7 25+5.65 0.7 250+3.25 1.1 105)+1.1 0.082957689000740KN720KN，满足

32、要求！按规定在局部冲刷线以下桩自重的一半作为外力考虑钢管桩地面上最大高度为16.48m，地面下长度之半20.5 10.25m2故作为外力计算的钢管桩自重（16.48 +10.25 ） 0.47202 12.617 KN桩身总承压力 =720.518 +12.617 =733.135 KN 740KN，满足要求！D、 稳定计算按两端铰支轴心受压件模式计算回转半径 i D 2d 20.325 20.31320.1128034796m44在钢管中部夹焊两根 14a槽钢，则计算长度为 16.48/2=8.24m8.2473.04740.1128034796 0.7713 733 .135A733.1356.01300833910 30.7713158.08 MPa =215MPa，满足要求！验算立柱布置为2.35+3 2.3+2.35m 共 6 根，边立柱距翼缘板边缘.专业资料 .0.2m。实际布置须根据荷载分布情况及下方T 梁位置作适当调整， 共 7 根，满足要求！。四、结论通过以上设计验算，本方案可行。*公路工程公司* 高速公路南连接线* 标段项目经理部2010-9-20.专业资料 .