严西湖大桥引桥盖梁施工支架计算书.doc

严西湖大桥引桥盖梁支架计算书施工方案编号：005武汉市花城大道新建工程(西段)严西湖大桥引桥盖梁支架计算书编制: 复核: 批准: 湖北省路桥集团有限公司2012/01/01严西湖大桥引桥盖梁支架计算书一、 工程概况： 花城大道是武汉市花山新城“一干一横”规划主干路网中东西向交通干路，在花山新城路网中占据重要地位。花山大道西段既是花山新城对外联系的主要通道，联系着花山新城与武汉中心主城区的交通，促进大东湖景区与花山生态区域沟通互动，同时，由于该段道路需跨越严西湖，且主要路段位于东湖风景区内，也是花山新城生态系统的重要组成部分，其交通、生态、景观功能并重。引桥盖梁共A、B两种型号，二者都有预应力。其中A型盖梁适用于上构为预制箱梁结构墩位处，结构尺寸为16.7m1.8m2m（盖梁有2%横坡，盖梁边缘处高1.842m）； B型盖梁适用于上构为预制箱梁与现浇箱梁结构处的交界墩处。A、B型盖梁构造图分别如下：A型盖梁构造图B型盖梁构造图A、 B两种盖梁具体指标如下表所示：分类 内容钢筋（T）混凝土（m）预应力（束）盖梁数量A型盖梁7.30153.51045B型盖梁5.60143.594合计350.9492581.548949由上表可知，A型盖梁的荷载大，故验算时以A型盖梁为例。二、 支架结构形式： 盖梁支架结构以两层抱箍为支点，通过钢管与I56工字钢为承重系统，顶上均布I12工字钢（盖梁施工支架图），材料的具体情况如下：I12工字钢：等距离布设（1m/道，共19道），工字钢下料长度为3.5m，两侧预留盖梁施工操作平台；I56工字钢：横桥向布设2根，间距为1.65m，长18 m，两端预留盖梁施工操作平台；钢管：21912mm，钢管可调节长度为20cm，两端分别与I56工字钢及下层抱箍通过销子连接；抱箍：分为上下2层，底层抱箍距I56工字钢2m。上层抱箍 下层抱箍盖梁施工支架图三、 计算模型反力计算位移计算应力计算自重系数1.15，施工荷载2KPa，系数1.20，砼荷载系数1.25。四、 计算结果：计算汇总表编号项目数值部位备注1最大支点反力64.22T钢管底端安全2最大位移1.35cmI56工字钢端头安全3I56工字钢最大应力95.09Mpa立柱中心处安全421912mm钢管最大应力84.61Mpa钢管中部安全A3钢材料强度f=210Mpa，满足施工规范要求。五、 注意事项：1. 盖梁施工支架安装严格按照设计图纸施工。2. 钢管压杆稳定验算本项目钢管型号21912mm，单根总长3.6m。1) 柔度计算=l/i式中：压杆的长度系数； l 杆长，3.6m； i 杆回转半径，219/4=54.75mmxy平面内：=2，那么=23.6/0.05475=131.51xz平面内：=1，那么=13.6/0.05475=65.75那么，max=131.51100，满足欧拉公式要求。2) 临界应力cr计算F/A()cr式中：F钢管轴向压力，（6102+2462）-2=658KN A钢管截面积，7803.72mm； ()折减系数，是柔度的函数，查表得=0.423。那么杆轴向应力cr =658103/0.007803720.423=199.43Mpacr f=210Mpa，压杆稳定应力满足要求。六、 抱箍计算：A型盖梁，长16.7m，宽1.8m，高2m，砼体积60.12m（按支架受力计算统计，具体参数见上）,方墩柱尺寸1.4m1.4m，双柱间距2.6m。抱箍采用A3钢板制作，厚度16mm，横梁采用19根1.0m1.8m I12工字钢。纵梁采用I56a型钢218m，抱箍高0.65m，紧固采用8.8级M30高强螺栓连接，螺栓安全系数1.7，摩擦力安全系数1.6。1、 荷载计算由上可知，单个抱箍所要承受的竖向压力F=4072=814KN2、 抱箍的受力验算1. 螺栓数目计算1) 抱箍单侧所受的竖向压力N=407 KN2) M30的高强螺栓的设计抗剪力 NL=Pn/K P高强螺栓预拉力， 280kN； 摩擦系数，取0.3； n传力接触面数目，取1； K安全系数，取1.7。所以： NL=Pn/K=2800.31/1.7=49.4 KN 单侧螺栓数目m=F/NL=407/4210颗，即计算截面上的螺栓数目m=10颗，则实际每颗螺栓提供的抗剪力P=F/m=40.7 KN NL故能承担所要求的荷载。2. 螺栓轴向受拉计算1) 抱箍所产生的压力PN=F/=2713KN；2) 抱箍所产生的正压力全部由20颗M30高强螺栓承，即每颗螺栓的轴心拉力为N0=PN/20=135.7KNP=280 KN（小于0.6P）；3) 螺栓轴向应力= N0 (1-0.4m1/m) /A N0为轴心拉力，135.7 KN； m1为所计算界面螺栓数目，20； m为抱箍单个面连接端螺栓数目，10； A为单颗高强度螺栓截面积，706.5mm。即= N0 (1-0.4m1/m) /A=135.71000（1-0.42）/706.5=39 f=210Mpa（安全系数大于1.7）。故高强螺栓满足要求。3. 抱箍应力计算抱箍为受拉产生的应力PN=10N0=1357KN抱箍壁采用16mm钢板，高度0.65m则抱箍壁的纵向截面积S=0.0160.65=1.0410-2m2=PN/S=130.48MPa=145MPa满足要求。抱箍应力计算图- 8 -