现浇梁支架门洞支架计算书.doc

1 / 13 互通立交现浇箱梁互通立交现浇箱梁 门洞受力计算书门洞受力计算书 计算人： 复核人： 2 / 13 目录目录 1、计算依据.2 2、工程概况.3 2.1 总体概况3 2.2 地质情况3 2.3 拟定方案3 2.4、荷载分析及选用材料力学性能4 2.4.1 荷载分析.4 2.4.2 荷载组合.6 2.4.3 材料力学性能.6 2.5、各构件受力检算7 2.5.1 纵梁受力检算.7 2.5.2 横梁计算（立柱顶分配梁）.8 2.5.3 钢管立柱计算.9 2.5.4 地基承载力验算.10 3、结论及建议.11 3 / 13 1、计算依据、计算依据 ⑴《建筑结构荷载规范》 （GB50009-2012） ； ⑵《建筑地基基础设计规范》 （GB50007-2011） ； ⑶《混凝土结构设计规范》 （GB50010-2010） ； ⑷《公路桥涵地基与基础设计规范》 （JTG D63-2007） ； ⑸《简明施工计算手册》朱国梁等（人民交通出版社） ⑹《钢结构设计规范》 （GB50017-2003） ⑺蓬莱至栖霞高速公路工程第四合同段设计文件 ⑻蓬莱至栖霞高速公路工程第四合同段现浇箱梁施工方案 2、工程概况、工程概况 2.1 总体概况 中铁 X 局承建的第四合同段起点 K29+508 位于栖霞市大夺沟村小夺沟，终点 K39+890.639 位于栖霞市臧家庄镇丰粟村东南 G15（RK47+984.220）处，设单喇 叭互通立交与 G15 相接。

全长 10.38 公里，管段基本与 S211 省道平行 CK0+574.811、BK1+214.355 两座丰粟互通立交连续梁并行设计，均都在第二 联跨沈海高速公路，CK0+574.811 立交跨径组合采用：4*30+（30+30+32+20） +4*29m，BK1+214.35 立交跨径组合采用：4*30+（32+32+30+21）+4*30m，采用支 架现浇施工，为保障正常通行，跨沈海高速及 S211 省道位置设置门洞按照前 期评估要求，门洞垂直沈海高速跨度不小于 8.5m，净高大于 5.5m 40.18° 沈阳 海口 新建桥梁 8.7m 18.4m 支架条基 2m 10.5m 图图 2-12-1 新建桥梁和既有道路位置关系图新建桥梁和既有道路位置关系图 4 / 13 2.2 地质情况 门洞所处位置为沈海高速，路面宽度 12.5m，比要求门洞跨宽度 8.5m 宽 4m，因此门洞支架可座在路面范围内，根据沥青混凝土常用设计标准，路面承载 力按 10MPa 考虑 2.3 拟定方案 拟采用工 40a 工字钢作为主梁，钢管采用 Φ630*10mm 钢管作为立柱，条形 基础采用 25m*1m*0.5m，C25 砼。

长度是根据斜交角度同时考虑每端长出现浇梁 体 2m 计算得出，宽度拟定 1m，厚度 0.5m支架间距拟定 200cm，布置图如下： 100100 门洞中心线 870 图图 2-22-2 门洞纵断面图门洞纵断面图 404040404040404040 200250250250250250250 桥梁中心线 200 120 40 120 904040404040404040 5055040 630*10mm螺旋钢管 C25砼条形基础 25*1.0*0.5m 既有道路路面 I40a双排工字 钢横桥向设置 I40a工字钢 顺桥向设置 5 / 13 图图 2-32-3 门洞横断面图门洞横断面图 2.4、荷载分析及选用材料力学性能 2.4.1 荷载分析 整个支架承受的荷载分为静荷载和动荷载，静荷载主要为混凝土结构自重、 模板自重、主梁分配梁自重等，动荷载主要为施工荷载，因支架较低且所处区域 及季节较良，不考虑风荷载及雨雪荷载的影响 ⑴梁体荷载计算：梁体荷载采用分区法计算，取梁段不利位置，即界面最大 处计算 20 1050 170 73.2187.8 20 170 80 73.2187.8 45 22 80 2420024200 V-V 1:50 25 50 602 1 11 1 2 2 2 2 3 34 43 3 图图 2-42-4 梁体混凝土重量计算分区图梁体混凝土重量计算分区图 新浇筑混凝土自重取 25kN/m3，如图，各分部混凝土重量如下表。

序 号 区域面积（㎡）混凝土重量（KN/m） 110.6315.75 221.6842 330.4912.25 442.1654 梁中部位实心混凝土重量为 45KN，折算成线荷载为 1.5KN/m 因梁体与承重纵梁为 40.18°斜交，意味着最大荷载会通过不同纵梁的不同 断面，其中部分纵梁会出现通长受力，部分纵梁只有一部分承受荷载，取通长受 力的纵梁分析，偏安全考虑，按照通长最大荷载考虑，即 54+1.5=55.5KN/m ⑵内模、外模重量 6 / 13 外模采用定型钢模板，内模采用竹胶板或钢模板，因模板目前还没做，按照 以往经验，取内模外模折算线荷载 10KN/m(内外模总重 30t) ⑶纵横梁重量（工 40a 工字钢，每端挑出 50cm） 纵梁单根 9.5m 长，单根重量为 9.5*67.13=637.74kg，考虑纵梁按照 60cm 间 距均布，则需要根数为 21/0.6+1=36 根，总重量为 36*637.74=22958.64kg 横梁为钢管顶端分配梁，采用双拼 45a 工字钢，单根长度 24m，共两根，重 量为：24*2*2*67.13=6444.48kg ⑷施工人员、材料及机具等施工荷载（取 2.5kPa） ⑸倾倒混凝土产生的冲击荷载（取 2kPa） ⑹振捣混凝土产生的荷载（取 2kPa） 2.4.2 荷载组合 ⑴荷载组合 I（用于强度计算）：           1.21231.4456 I q   ⑵荷载组合 II（用于刚度计算）：    1.212 II q   2.4.3 材料力学性能 ⑴40a 工字钢： ==截面特性:============= 截面惯性矩 Ix=21714.0762(cm4) 截面惯性矩 Iy=659.9021(cm4) 截面抵抗矩 Wx=1085.7039(cm3) 截面抵抗矩 Wy=92.9440(cm3) 回转半径 ix=15.8837(cm) 回转半径 iy=2.7690(cm) 截面形心 x0=-0.0000(cm) 截面形心 y0=0.0000(cm) 截面面积 A =86.0677(cm2) 线密度 =67.1328(kg/m) ===力学特性================ 弹性模量 E=206*10e3(N/mm2) 抗拉、抗压、和抗弯强度设计值 f=215(N/mm2) 抗剪强度设计值 fv=125(N/mm2) 7 / 13 ⑵Φ 630mm*10mm 钢管 ==截面特性:============= 截面惯性矩 Ix= Iy =9772.6699(cm4) 截面抵抗矩 Wx= Wy=310.2456(cm3) 回转半径 ix= iy=22.2387(cm) 截面形心 x0= y0=0.0001(cm) 截面面积 A =19.7603(cm2) 线密度 =15.4131(kg/m) ==力学特性================ 弹性模量 E=206*10e3(N/mm2) 抗拉、抗压、和抗弯强度设计值 f=215(N/mm2) 抗剪强度设计值 fv=125(N/mm2) ⑶双拼 45a 工字钢 ==截面特性:============= 截面惯性矩 Ix=64481.0508(cm4) 截面惯性矩 Iy=13229.4443(cm4) 截面抵抗矩 Wx=2865.8245(cm3) 截面抵抗矩 Wy=881.9630(cm3) 回转半径 ix=17.7444(cm) 回转半径 iy=8.0374(cm) 截面形心 x0=7.5000(cm) 截面形心 y0=-0.0000(cm) 截面面积 A =204.7901(cm2) 线密度 =159.7363(kg/m) 力学性能同 45a 工字钢。

⑷ C25 砼 根据《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）4.1 条： 混凝土强度设计值（N/mm2） 混 凝 土 强 度 等 级强 度 种 类 C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80 f c 7.29.6 11. 9 14. 3 16. 7 19. 1 21. 1 23. 1 25. 3 27. 5 29. 7 31. 8 33. 8 35. 9 8 / 13 f t 0.9 1 1.1 0 1.2 7 1.4 3 1.5 7 1.7 1 1.8 0 1.8 9 1.9 6 2.0 4 2.0 9 2.1 4 2.1 8 2.2 2 2.5、各构件受力检算 2.5.1 纵梁受力检算 纵梁所受上部荷载组合 q1=1.2*（55.5+10+0.67*3）+1.4*（2+2+2.5） *2=99.21KN/m； q2=1.2*（55.5+10+0.67*3）=81.01KN/m. 纵梁按照 60cm 间距均布，最不利荷载位置底宽为 2m，即有 3.3 根工字钢共 同受力，取 3 根，则单根工字钢受力为：99.21/3=33.07KN/m 和 81.01/3=27KN/m. 按简支梁受力模型简化，则最大弯矩： 22 max 11 33.07 9.1342.32 88 MqlKNm 最大应力： ＞215Mpa 9 max 342.32 10315.3 1085.7 M Mpa W  需对纵梁间距进行调整，不利位置由 5 根共同受力，则间距为 40cm。

q1=1.2*（55.5+10+0.67*5）+1.4*（2+2+2.5）*2=100.82KN/m； q2=1.2*（55.5+10+0.67*5）=82.62KN/m. 则单根工字钢受力为：100.82/5=20.16KN/m 和 82.62/5=16.52KN/m. 则最大弯矩： 22 max1 11 20.16 8.5182.07 88 MqlKNm 最大应力： ＜215Mpa 9 max 182.07 10167.7 1085.7 M Mpa W  满足要求 最大挠度： =2.75mm 44 2 max 88 55 16.52 8.7 0.0275 384384 2.06 1021714.08 10 q l m EI      外露模板构件允许最大挠度为：l/400=9.1/400=0.023m=23mm 9 / 13 =27.5mm＞23mm max  挠度超限，需对纵梁进行调整，改为工挠度超限，需对纵梁进行调整，改为工45a工字钢；工字钢； 结构参数如下： 型钢型号：RZ_I45a ==截面特性:============= 截面惯性矩 Ix=32240.5313(cm4) 截面抵抗矩 Wx=1432.9125(cm3) 回转半径 ix=17.7444(cm) 截面形心 x0=-0.0000(cm) -------------- 截面惯性矩 Iy=854.9985(cm4) 截面抵抗矩 Wy=113.9998(cm3) 回转半径 iy=2.8896(cm) 截面形心 y0=-0.0000(cm) -------------- 截面面积 A =102.3951(cm2) 线密度 =79.8681(kg/m) 截面每延米外表面积=1.4112(m2/m) ===力学特性================ 弹性模量 E=206*10e3(N/mm2) 抗拉、抗压、和抗弯强度设计值 f=215(N/mm2) 抗剪强度设计值 fv=125(N/mm2) 纵梁单根 9.5m 长，单根重。