山西窄相大桥0#块支架计算书

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1、山西窄相大桥0#支架设计计算书二零零九年九月窄相大桥目录一、设计和施工概况11.1施工概述11.2验算依据11.3主要材料力学性能11.4计算荷载1二、支架的设计12.1支架的总体布置12.2计算模型32.3计算结果52.4I10分配梁及钢管验算82.5预埋件验算9三、结论11四、加载预压114.1加载试验目的114.2加载程序114.3挠度测点设置及检查部位114.4加载施工安全注意事项1213窄相大桥一、设计和施工概况1.1施工概述山西窄相大桥0#块支架设计考虑在墩身上预埋钢板焊接三角形型钢托架并在其上铺设型钢作为支撑梁，然后在钢梁上架设小钢管支架安装底模及腹板模板浇注0

2、#块箱梁。1.2验算依据（1）《JTJ025-86公路桥涵钢结构及木结构设计规范》；（2）《钢结构设计规范》GB50017-2003；（3）《桥梁工程》、《结构力学》、《材料力学》；（4）《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130－2001；1.3主要材料力学性能本支架所用钢材均为A3钢材，按照《JTJ025-86公路桥涵钢结构及木结构设计规范》规定取值，临时结构容许应力考虑1.3倍提高系数，σ=118.5(MPa)，τ=110.5(MPa)。焊缝为二级手工角焊缝，fwl=160(MPa)。1.4计算荷载⑴箱梁砼施工考虑1.05的超载系数；⑵底模板重量按：1.0kN

3、/m2，内模板及腹板模板重量按：1.2kN/m2；⑶混凝土浇注时动力系数：1.2；⑷其他施工荷载取：2.5kN/m2；⑸风速为28m/s，则风荷载取：=0.48kN/m2。二、支架的设计2.1支架的总体布置支架三角托架采用H400×200型钢，焊接在墩身预埋钢板上，上面按照60cm间距铺设I25A型钢纵梁。底板钢梁上立φ48×3.5mm钢管，安装顶托后铺I10型钢分配梁及上的荷钢模板。13窄相大桥腹板也采用钢模板，后面焊接型钢框架支撑在托架上，翼缘板支架落在框架顶部。在支架四周布置1m宽的人行通道方便施工。布置图如下：图2.1-1支架立面布置图图2.1-2支架横截面布置图13

4、窄相大桥图2.1-3支架平面型钢布置图2.2计算模型支架采用SAP2000建立整体模型计算，安装底板及翼缘板部分分区施加荷载，考虑横桥向风荷载，作用在单侧腹板模板上，为便于计算分析，将腹板模板上的风荷载平均到单侧支架的型钢上。计算模型如下图所示：13窄相大桥图2.2-1总体模型图图2.2-2底板荷载图13窄相大桥图2.2-3翼缘板荷载图图2.2-4风荷载图2.3计算结果13窄相大桥运行SAP2000进行内力计算，同时应用软件的验算功能（按照《钢结构设计规范》GB50017-2003）进行构件强度及稳定性验算，结果见下图及列表：图2.3-1轴力图图2.3-2弯矩图13窄相大桥图

5、2.3-3剪力图表2.3-1构件压弯稳定性验算应力比率表表2.3-2构件抗剪稳定性验算应力比率表13窄相大桥上表列出的是较大应力的前几根杆件，从上表可以看出，杆件的压弯组合应力比最大值为0.78，小于1，最大剪应力为81.16MPa，小于容许剪应力，故支架满足设计要求。2.4I10分配梁及钢管验算分布在腹部底下的I10分配梁承受的荷载最大，故选取其中一根按照简支梁进行验算。腹部分配梁横向间距为30cm，钢管的纵向间距为60cm，则分配梁弯矩为M=7.3×26×0.3×0.6×0.6/8=2.56kN·m，σ=M/W=2.56/49×1000=52.29MPa＜118.5MPa

6、，满足设计要求。腹部底下钢管受力最大，荷载为N=7.3×26×0.3×0.6×=34.16kN·m，其中N——立杆的轴心压力设计值(kN)Φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比lo/i查表得到；i——计算立杆的截面回转半径(cm)：i=1.58cm；A——立杆净截面面积(cm2)：A=4.89cm2；13窄相大桥W——立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=5.08cm3；σ——钢管立杆最大应力计算值(N/mm2)；[f]——钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205MPa；L0——计算长度(m)；立杆稳定性：横杆步距为1.2m，故立杆计算长度为1.2m。柔度λ=L/i=120/

7、1.58=75.95；根据柔度的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.744；钢管立杆受压应力计算值；σ=34160/(0.744×489)=93.89MPa；立杆稳定性计算σ=93.89MPa小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=205MPa，满足要求！2.5预埋件验算预埋件为2cm厚的钢板，通过锚筋预埋在墩身混凝土里。托架型钢通过采用手工焊条焊接到钢板上。图2.5-1预埋件构造图表2.5-1支点内力表13窄相大桥在上表中，F3为支点竖向力，M2为支点的主弯矩，取受力最大的点11进行验算。（1）预埋件