边跨现浇段.docx

1计算依据相关施工图纸；(2)钢结构设计规范(GB50017-202*)；(3)建筑地基基础设计规范(GB50007-202*)；(4)路桥施工计算手册人民交通出版社；(5)建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范(JGJI66-202*)；(6)建筑施工扣件式钢筋脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)；建筑施工模板安全技术规范(JGJ162-202*)；(8)MIDAS/civil计算软件。2工程概况,2650.:13251325:-2-2."5a>卓水楹一_一滴水栩/图2-1边跨现浇段梁端截面构造图图2-2边跨现浇段一般截面构造图3支架布置形式支架立面图如下图所示。图3箱梁边跨现浇段支架立面图I2&工手钢分配索图32箱梁边跨现浇段支架平面图翼板及顶板下横向设轴间距400mm的100mm方木,纵向设置间距600mm的150mm方木，碗扣式支架横向间距600mm,纵向间距900mm,横杆水平步距120OmmO碗扣支架下端支撑于间距60cm的纵向128a工字钢上。底腹板下横向设轴间距40Omm的100mm方木，纵向设置140a工字钢，腹板区工字钢间距60cm,顶底板区工字钢间距90cm。支撑立柱为"38Omm(t=10mm)钢管，单排间距3.6m3.9m设置7根，共两排，钢管之间由2Oa槽钢平联连接增加整体刚度，钢管立柱顶部有双拼140a工字钢大梁，大梁与外侧2根钢管立柱由斜撑连接。梁端处翼板处除128a工字钢变成118工字钢外，其他布置情况同上，118工字钢间距要与非梁端处128a工字钢对应。梁端处底腹板处模板和IOCm方木布置同上，14Oa工字钢改为118工字钢，间距为60Cmo所有模板均为15mm厚优质竹胶板。4设计参数及材料强度4.1 设计参数表4.7材料1殳计参数表序号材料规格截面积(mn?)惯性矩I(mm4)截面矩W(mnr3)弹性模量(MPa)备注1竹胶板厚15mm1.5X1042.81XlO63.75XlO45×1O3Im宽2方木15cm×15cm2.25×IO44.22XlO75.63XlO59X1033方木10cm×IOcm1.OXlO48.33XlO61.67XI059×IO34钢管48×3.5mm4.89×1021.22×IO55.08XlO35.08×IO35钢管380XlOmmI.16×1042.06×IO56工字钢I28a2.06×IO57工字钢I40a2.06×IO58槽钢20a2.06×IO59槽钢32a2.06×IO5备注混凝土容重取26kN11,钢材容重取78.5kN11?4.2 材料设计强度表421钢材设计强度值(Nmm2)钢材抗拉、抗压、抗弯抗剪承压型号厚度或直径(mm)Q235648*3.5mm普通钢管及碗扣支架145Q23516215125325>16-40205120>40-60200115Q34516310180400>16-40295170说明：设计强度按建筑施工钢管扣件式脚手架安全技术规范(JGJl30-2001)、建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范(JGJI66-202*)、钢结构设计规范(GB50017-202*)取值。5荷载取值及荷载组合5.1 荷载类型模板、背带自重新浇筑混凝土自重(取26kN11?)施工人员、材料及机具等施工荷载(2.5kPa)倾倒混凝土产生的冲击荷载（2kPa）振捣混凝土产生的荷载（2kPa）新浇筑混凝土对侧面模板的压力标准值混凝土侧压力按下列两公式计算，并取其中的较小者：F=O.22cto2V（5.1-1）F=cH（5.1-2）式中：F新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（kPa）；h为有效压头高度（m）；U混凝土的浇筑速度（mh）,可按实测确定（暂定为1.8mh）;to新浇混凝土的初凝时间（三）,可按实测确定（暂定为6小时）；Yc混凝土的容三（kNm3）;Pi外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0,掺缓凝作用的2.8外加剂时取1.2；B2混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时，取0.85；5090mm时,取1.0；11015Omm时,取1.15。混凝土侧压力标准值由式（5.1-1）得F=0.22X26X6.0X1.2X1.15X.8=63.5kPa由式（5.1-2）得F=26X2.6=67.6kPa按取最小值，最大侧压力为63.5KPa,有效压头高度故有效压头为2.44mo5.2 荷载组合5.2.1 箱梁底板、翼板计算荷载组合I（用于强度计算）：/=+荷载组合II（用于刚度计算）：qh=（D+5.2.2 箱梁侧模计算荷载组合Hl（用于强度计算）qm=+荷载组合IV（用于刚度计算）qv=5.3 荷载计算5.3.1 梁端IIII-1325I1325I,洛I2%、:幽氏区一一！s王!一板区_二Mi水樵III底腹板区S滴水除/III根据梁端截面分析，翼板最厚0.6m,底腹板最厚2.6m。翼板区恒载=0.60x26=15.6KP;翼板区活载=2.5+2+2=6.5KR/。底腹板区恒载%m=2.6x26=67.6KR?;底腹板区活载"2=25+2+2=6.5KR/。5.3.2 一般截面2125J200801325502.5_界顶区T屋顶底板区腹板区顶底板区？P顶底板区段、502.580J-F腹板区8011325§顶底板区502.52、_顶欣位区，；根据梁端截面分析，翼板最厚0.6m,顶底板区最厚1.5m,腹板区最厚2.6m。（腹板区考虑内侧模及一排内模支架荷载2kNm2,顶底板区考虑内模支架及顶板模型荷载4.5KNm2）0翼板区恒载t=060x26=156KRz;翼板区活载4t=2.5+2+2=6.5K%。顶底板区恒载矽T=I5X26=39KRz；顶底板区活载%_2=2.5+2+2=6.5KPa。腹板区恒载43-=2.6x26=67.6KRZ；腹板区活载%=2.5+2+2=6.5KRZ。6结构计算6.1 翼板模型计算6.1.1 翼板15mm竹胶板计算计算模型q取Im板宽进行受力分析。强度计算：4=15.6+6.5=22.1MV/利，1.=0.40m刚度计算：q=56KN/m,1.=0.40m计算结果强度MmaXwW刚度-ql=9.4Mpa<ul=35MPaW50EIrI4(Y)=0.19如</1=1.00加lj4006.1.2翼板下IOemXlOCm方木小愣计算翼板模型面板下面IOCm*10Cm方木计算时按三跨连续梁考虑。计算模型q1.1.1.1.图6.1.2-1侧模IoCm*10Cm方木小楞计算模型强度计算：q=22.1×0.4=8.84kNm,1.=0.6m刚度计算：q=15.6×0.4=6.24kNm,1.=0.6m计算结果强度M1.qlw=与1=1.9MPa<j=12MPa刚度f=G.Bnrni</=1.5mm150Elj4006.1.3 翼板模型下15CmXl5cm分配梁计算15cm×15cm方木分配梁计算时按三跨连续梁考虑。由于小楞方木的布置具有一定的随机性，因此检算应力时应按产生最大应力布载模式进行计算。计算模型图6.1.3-115cm*15cm方木分配梁计算模型10cm×IOcm方木小楞传递给15CmX15cm方木分配梁的集中力为强度计算：P=l.l×8.84×0.6=5.83kN刚度计算：P=1.l×6.24×0.6=4.1IkN计算结果强度组合应力图如下：MIDASCivil单也：N/rnm2日期：12/06/2014图6.1.3-215cm*15cm方木分配梁组合应力图由以上组合应力图可知：w=2.6MPa<=2MPa满足要求刚度位移图如下MlDAS/Ci51单位：mm日期：12/06/2014图6.13315cm*15cm方木分配梁位移变形图由以上位移图可知：/=0.3nn<f=2.25mm满足要求。6.1.4 翼板下128a工字钢分配梁计算计算模型140a工字钢分配梁计算在MlDAS某某模，翼板下7根分配梁受力分析如下。强度计算时P=(15.6÷6.5)×0.6×0.9=11.93kN;(2)刚度计算时P=15.6×0.6×0.9=8.42KNo计算结果强度组合应力图如下:MIDAS/QvilPoST"PROCESSORBEAMSTRESS06m6二，O6m6I7O6m6I.06m6I06m6II,06m6二，遑合（最大值）77.4765.5553.6341.7129.7917.880.00-5.96-17.88-29.79-41.71-53.63MAX:8MIN:4文件：翼卷工字有羊也：N/mm2日期：12/07/2014图6.1.42128a工字钢分配梁组合应力图由以上组合应力图可知：GV=77.47MRZ<=210MRz满足要求。刚度位移图如下：MIDAS/CivilPOST-PROCESSOR二I三二：肉二E''E1.TOons.(二-工，.0.RS.0.ns0.SS.0.0s.Oons.Og363360360370963J8.6I.308.5.2O2.2.2.2.1.1.1.1.O.660.系敷=1.277IE+002ST：M堂计算MAX:7MIN:2文件：右翼板H字钢单位：mm日期：12/07/2014图6.1.43128a工字钢分配梁位移变形图由以上位移图可知：f=2.93mn<f=13/n/n满足要求。反力图6.1.4-4128a工字钢分配梁支点反力图一图6.1.4-5128a工字钢分配梁支点反力图二6.2一般底板下模型计算6.2.1 底板下15mm竹胶板计算计算模型图6211腹板下模型面板计算模型取Im板宽进行受力分析。强度计算：q=67.6+6.5=74.1MV/帆，1.=0.4m刚度计算：q=67.6KNIm,1.=0.4m计算结果强度Mw=卫一=31.62MP”l1=35MPcIMWWl"ql刚度r,4C00.82w</1=fwnlj4006.2.2 底板下IOcm×IOcm方木小愣计算底模面板下面IOCmXlOCm方木计算时按连续梁考虑。计算模型图6.2.2-1底模IoCm×IOcm方木小楞计算模型由于底腹板属于对称结构，因此取一半进行计算。腹板下：强度计算：q=74.1×0.4=29.64kNm刚度计算：q=67.6×0.4=27.04kNm顶底板下：强度计算：q=45.5×0.4=18.2kNm刚度计算：q=39×0,4=15.6kNm计算结果强度组合应力图如下：MIDAS/CivilPOST-PROCESSORBEAMSTRESSST:,78l33B8l43l98l53D8g82"l72ll7MAX:12MIN:13Xz:¾K10n×10cm单也：N/mm2日窥：12/07/2014图6.2.2-210cm×IOcm方木小楞组合应力图由以上组合应力图可知：w=9.78MPf/<=12MRZ满足要求刚度位移图如下MIDAS/QvilPOST-PROCESSORDISP1.ACEMErJT0.1S0.160.150.130.110.100.080.060.050.030.020.分析结果ST:刚登JE文件：度馒IOcmXloem单也：mm日期：12/07/2014图6.2.2-315cm*15cm方木小楞位移变形图由以上位移图可知：f=0.18/wn<f=.5nvn满足要求。支点反力MIDAS/QWlPOsTPROCESSORREACTIONFORCE内力-Z量小及力节点=14FZi6.38最大反力中点13FZ:19.09MAXI13MIN:14式传：截栏IOunXIOCm也：kNSMS：1W2O14图6224方木小楞支点反力图一MIDASQ51POST"ProcessorREAcnONFORCE内力N量小反力，点，14FZ:5.47大氏力七点，13FZt16.37ST:FlSirMMAX:13MIN:14大勺：屈板IoanXlgn41.&:kN日芽12/07/2014图6225方木小楞支点反力图二6.2.3 底板下140a工字钢分配梁计算140工字钢分配梁计算在MIDAS某某模，底板下7根分配梁受力分析如下。计算模型iQV4n图6.2.3-1140a工字钢分配梁计算模型IOCmXlOCm方木小楞传递给工字钢分配梁的集中力。强度计算时P分别为7.7kN、17.2kNs15kN、16.8kN、16.3kN、16.3kN、16.8kN、14.4kN、16.8kN、12.8kN、13kN>19.1kN、12.8kN0刚度计算时P分别为6kN、15.9kN、12.9kN>14.4kN、14kN14kN、14.4kN、12.4kN、15.4kN、11.3kN、11.1kN>16.4kN、IlkN。计算时按最大荷载计算。强度计算：P=19.1kN;刚度计算：P=16.4kNo计算结果强度组合应力图如下：MiDAS/CiVilPOSTPROCESSORBEAMSTRESS汨合（强大值）08-2.Oan6T900I6I.900I6-,OoOI6TOoOl67OoOI6一，OooI67OaH67OOOl67OoOI6TOan67OOoI6700016TOooI6T000I6000161，OooI67105.5586.8568.1549.4630.7612.060.00-25.34-44.0462.74-81.44-100.14ST:12H宇桐强受MAX:14MIN:6文件：1111-单便：ZImE八23期：12/07/2014图6.2.3-2140a工字钢分配梁组合应力图由以上组合应力图可知：tv=10555MPa<=210MPa满足要求刚度位移图如下：MIDAS/GvilPOST-PROCESSORDISP1.ACEMENTOOOb90§91,0.81Qoo寸91.OOOWI.一.Ooob91.OoOV9TOoowlOOObgTI08ST.OOOb91.OOOWI.OSST.OOOb911OOOXT100OW081.分析诘果05.444.94T4.4S3.9S3.462.97=-2.47.1.981.48=0.990.490.00系St=68750E+lST:12H字钠用变MAX;9MIN!3文件：Illl-单位：mm日期：12/07/2014图6.2.3-3140a工字钢分配梁位移变形图由以上位移图可知：f=5.44nun</1='=13mm满足要求。lj400支反力支反力结果如下表所示：表6.2.3-1140a工字钢分配梁半幅支反力汇总表强度计算刚度计算近墩处支反力_kN远墩处支反力_kN近墩处支反力_kN远墩处支反力_kN工字钢145.02101.2835.0878.92工字钢2100.55226.2592.95209.15工字钢387.69197.3175.42169.68工字钢498.22220.9884.18189.42工字钢595.29214.4181.85184.15工字钢695.29214.4181.85184.15工字钢798.22220.9884.18189.42工字钢884.18189.4272.49163.11工字钢998.22220.9890.03202.57工字钢1074.831683766.06148.64工字钢Il7617164.89146.01工字钢12111.66251.2495.88215.72工字钢1374.83168.3764.31144.69注：工字钢序号从边到中排列。6.2.4双拼140a工字钢大梁计算计算模型双拼140a工字钢大梁计算在MIDAS某某模，大梁受力分析如下。009.夕Aa源夕215咖涮涮/图6.2.4-1双拼140a工字钢大梁半幅计算模型计算结果强度组合应力图如下：MIDASQwlPOSTPROCSSORBEAMSTRESSOoSZ9ZN,00S2OOeeOCO13267112.4492.2271.9951.7831.5311.300.0029.15-49.38-69.6169.830.08nn'5QQrOodO.o8nn.l0.R89OoOS二OaXbN。ox00R9aaooglsc,0.8M.oo86oc0O02m,10sz2OoS2总|OoevOO££Oawox".二二；9OOeEnralQOOOE'OmOs893g、T;0.2nm.lMAX：57MIN:69Ill单位：N/mm2日现12/07/2014图6.2.4-2双拼140a工字钢大梁组合应力图由以上组合应力图可知：w=132.67MPr/<=21()MPa满足要求刚度位移图如下：MlDASQwPOsTPROCE5SORDISP1.ACEMENT1852074186305no86(3196i2oNZZl.1.1.l.adddaJ口一三一5.2812E4O02ST;冽立法复MAX:71MIN:1文件；Ill单位：mmt12/07/20140.s三.OlOo9帛009wrs0串S，O.?B-OS-SrHHoomcUc。露OOSl60gIOOeg6:Oo69W,Odllm9r0.02否TOOS1.mtS一善,0.s7-Oo-00N.IO-ORR-0209至OOJS-S-Sfc三-(SC0c-OOSI60CmOOaE-Qss0.09b2s0¥01.0350.09K:中图6.2.4-3双拼140a工字钢大梁位移变形图由以上位移图可知：f=2.5Xmm</=理92-9.75mm满足要求。l400反力支点反力图如下:图6.2.4-4双拼140a工字钢大梁支点反力图6.3 梁端底板下模型计算梁端底板下竹胶板和方木布置情况和一般底板下腹板区情况相同，在此不再赘述。方木下工字钢分配梁直接布置在盖梁上，不需要验算。6.4 侧模计算6.4.1 侧模面板计算计算模型q强度计算：q=65.5kNm,1.=0.4m刚度计算：q=63.5kNm,1.=0.4m计算结果强度M1.qCw=卫一=27.95MPa<l1=35MPaMWW1.“刚度fq匕CT7rl41t=0.77mtn</=nn150Ellj4006.4.2 侧模面板IOCmXIoCm方木小愣计算侧模面板外侧IOCmXIOcm方木计算时按三跨连续梁考虑。计算模型图6.4.2-1侧模IoCm×IOcm方木小楞计算模型强度计算：q=26.2kNm,1.=0.6m刚度计算：q=25.4kNm,1.=0.6m计算结果强度y=UMPa1-qla=-=5.65MPaVWW刚度150EI0.29</=1.5trunlj4006.4.3 248钢管背带计算置具有一定的随侧模248钢管背带计算时按三跨连续梁考虑。由于小楞方木的布机性，因此检算应力时应按产生最大应力布载模式进行计算。gzln图6.4.3-2248钢管背带计算模型10cm×IOcm方木小楞传递给2048钢管背带的集中力为强度计算：P=26.2×0.6=15.72kN刚度计算：P=25.4×0.6=15.24kN计算结果强度组合应力图如下：06CZ?odNZlnI,MIDAS/Civil单性：N/mm2日期：12/08/2014图6.43-3248钢管背带组合应力图由以上组合应力图可知：u.=146A2MPa<=25MPa满足要求刚度位移图如下MIDAS/GvilPOSTPROCESSORDISP1.ACEMENT.47,43.38.34加.26,21.17.13,09,04,000.aa6a0.0.aada0.MIDAS/OVilPOSTPRQCESSORREAEoNFORCE内力z最小反力节点=4FZ:13.24最大反力十点=3FZ:26.06ST:强受评算MAX:3MIN:4文件：Ill-里也：kN日期：12/08/2014，设计采用14ST:用生1.jEMaxTsMINS1文件：ill-单位：mm日期：12/08/2014图6.4.3-4248钢管背带位移变形图由以上位移图可知：f=0.47nn</=1.5nn满足要求。6.4.4 拉杆受力检算图6.44T2648钢管背带受力图根据双拼钢管背带的支反力图可知，拉杆受最大的拉力为26.06kN圆钢拉杆，套16的螺母（有效直径14mm,设计强度210MPa）。F=26.06kN<A=210×153.81000=32.3KN满足要求。6.5 碗扣钢管支架计算顶板及翼板下采用钢管满堂支架，横桥向间距0.6m,顺桥向0.9m,横杆步距1.2m。6.5.1 计算简图每根立柱所承受的坚向力按其所支撑面积内的荷载计算，如下图所示：图6.5148钢管支架受力检算示意图6.5.2 碗扣钢管支架计算支架立杆采用4>=48mm(=3.5mm)的碗扣式钢管，直接承受由顶托传递下来的竖向荷载，计算时荷载数值取方木大楞最大支反力，计算以立杆稳定性计算为主。立杆截面面积A=489.3m11,惯性矩I=1.219×Gmn?,回转半径i=15.8mm步距为1.2m时，长细比2=，=坦&=75.9<H)=150i15.8查建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范(JGJI66-202*)附录E,可知轴心压杆稳定系数=0.744(步距为1.2m)。翼板下碗扣钢管支架受力计算N=22.1×0.9×0.6=11.9kN一:=32.7MPa<f=205MPa,满足要求。489.3x0.744顶板下碗扣钢管支架受力计算顶板厚60cm,与翼板计算厚度相同，在此不再计算。6.6 钢管支架计算6.6.1 计算简图图6.6.1-1钢管架屈曲分析简图662稳定性计算钢管桩拟采用=380mm(=Iomm)O钢管桩支反力最大为950.04kN,钢管桩长度最大约为7.7m,简化为上下端钱支的压杆，故lo=7.7m,截面面积A=116.239c11回转半径i=13.086cm长细比人=loi=58.8,查钢规可知轴心压杆稳定系数(I)=O.813；N_950.04XIO3A0.813x11623.91OO.53MPa<0=21OMPa若实际施工过程中采用其它型号钢管桩，钢管桩规格不得小于此计算型号钢管桩；若采用钢管桩规格小于此计算型号钢管桩需重新检算，满足要求后方能使用。6.6.3 钢管桩屈曲分析Mode3MAX:99MIN:40文件：Ill-单位:日期：12/08/2014MIDAS/QvilPoST"PROCESSORBUCK1.INGM8E咯界荷较奈兹=3.422E+000图6.6.3-1钢管桩屈曲变形图平面外屈曲分析临界荷载系数为：3.42>2.5,满足要求。6.7 地基承载力计算外侧钢管支撑反力为:Nl=N7=609kN,N2=N6=935.3kN,N3=N5=972.8kN,N4=936.9kN内层钢管支立于承台基础上，故不另作处理；外层钢管地基处理采用23.6X2X1.5m条形基础，C30浇筑，上部搭设钢管支架。6.7.1 基础宽高比根据建筑地基基础设计规范(GB50007-202*)公式8.1.1进行反算。宽高比为：0.5×(2-0.38)tana0.541.5查建筑地基基础设计规范(GB50007-202*)表8.1.1可知,宽高比允许值为1,满足要求。6.7.2 基顶受压强度单桩最大压力为N=972.8kN在钢管桩底布置一块60cm×60cm×2cm的钢板。基顶最大受压强度为：=S=2.7MP"H=8M出6.7.3 基底承载力基础承受钢管桩合力为：N=N+N2+N3÷N4+N5+N6+N7=597i.1kN换填后原地面受压强度为：5971.IxlO323600×2000=126.5kpf/<=200kpa原地面压实处理后承载力不低于20OkPa。安全生产十项注意事项：一、工作前穿戴好规定的劳动防护品，检查设备及作业场地，做到安全可靠。二、不违章作业，并监督制止他人违章作业。三、不准擅自开动别人操作的机械，电器开关设备。登高作业应戴好安全带、安全帽、并有专人监护、防止坠落，严禁向下乱抛工具和设备零件。四、不准随便拆除各种安全防护装置、信号标志、仪表及专指示器等。保持设备齐全有效灵敏可靠。五、不准随意启动设备。机器设备停机检查或修理时，应切断电源并悬挂警示牌，取牌人应是挂牌人。开机时发出信号，听到回音确定安全后才能开机。六、不准吊装物及下行人。多人操作起重搬运要统一指挥，密切配合。不准超负荷使用机器。七、不在易燃物品附近吸烟动火，不乱扔垃圾。八、不在厂内无证驾驶机动车辆，机动车进出车间转弯必须鸣号减速。车辆行驶中严禁爬上跳下。九、工作时精力集中，不准打闹、赤脚、赤膊、穿拖鞋和高跟鞋。十、上班时间不准怠工、滋事、脱岗或擅离职守。有事请假经领导批准后方可离开岗位。