J1-1主线计算书

G1-1主线跨线计算书
1.工程概况
遂资眉高速公路仁寿枢纽互通主线桥右线0-6号墩柱间采用6-30m预应力砼现浇连续箱梁，最大桥高15m，箱梁梁高1.8m，翼板悬臂长1.75m，顶板厚22cm，底板厚25cm，跨中腹板宽40cm，墩顶支点附近腹板宽60cm。

在支点截面处设置端、中纵梁，其中中横梁宽度2.5m，端横梁宽度1.25m。

采用C50混凝土，共1875m3。

匝道桥标准路段宽度为10.5m，主要跨径20-25m。

梁体采用单箱双室预应力砼直腹板等截面连续梁桥。

梁高1.6m，梁顶宽度10.5m，地板宽度7m。

悬臂长1.75m，顶板厚22cm，底板厚25cm，跨中腹板宽40cm，墩顶支点附近腹板宽60cm,。

在支点截面处设置端、中横梁，其中中横梁宽度2.5m，端横梁宽度1.25m。

B匝道采用C50混凝土，共310m3，其他匝道均采用C40混凝土，共5194m3。

2.荷载分析
横断面计算简图如下：
纵断面计算简图如下:
(1)箱梁实体荷载：
30米箱梁方量=7.5415*27.5+2.5*16.6175=248.94m，混凝土自重
q1=248.94*2.6=647.24吨，即647.24/12.1/30×9.8=17.47KN/m2。

最不利位置在箱梁实心位置，取最不利位置I-I计算，
16.6175*2.5*2.6*9.8/2.5/12.1=35 KN/m2，故取35 KN/m2进行计算：
(2)模板及附件荷载q2:
q2=1.3KN/m2
(3）施工荷载：
因施工时面积分布广，根据实际情况需要人员及机械设备，取q3=3KN/m2（施工中要严格控制其荷载量）。

(3) 倾倒、振捣砼时荷载:取q5=2KN/m2
3.模板计算
（1）模板抗弯强度计算
模板顶总均布荷载q=1.2*35*0.3+1.4*（1.3*0.3+3*0.3+2*0.3）=15.25KN/m
箱梁底模板、侧模板及箱室内模板均采用高强度竹胶板，竹胶板规格
122*244*2.0cm。

模板厚度20mm，模板背肋间距30cm，故验算计算宽度30cm。

模板E=9000N/mm2,I= bh3/12=0.2*10-6m4，W=bh2/6=0.2*10-4m3,允许强度11 Mpa，抗剪强度[T]=1.2N/mm2，允许挠度L/400，按三跨连续梁计算：
跨中最大弯矩M=0.1qL2=0.1*15.25*0.32=0.14KN.m
Ó=M/W=0.14/0.2*10=7Mpa<11Mpa
(2)模板抗剪强度验算
按三跨连续梁计算，
T=3Q/2bh<[T]
Q=0.6ql=0.6*15.25*0.3=2.75KN
T=3*2.75/2/0.3/0.02=0.69N/mm2<[T]=1.2N/mm2
抗剪强度满足要求
（2）模板刚度验算
模板刚度按三跨连续梁计算
V=0.677qL4/100EI=0.677*15.25*0.34/100/9000/0.2=0.5mm<L/400=0.75mm 模板强度刚度满足要求
4.横向方木计算
模板下设10cm*10cm横向方木，间距60cm，模板自重取2KN/m2*0.6=1.2KN/m 横向方木受总均布荷载q=1.2*(35*0.6+1.2)+1.4*（1.3*0.6+3*0.6+2*0.6）=31.93KN/m
W=bh2/6=1.7*10-4m3,I= bh3/12=8.33*10-6m4,方木允许强度14.5 Mpa，E=11*103 Mpa。

(1)横向方木抗弯强度计算
跨中最大弯矩M=qL2/8=31.93*0.62/8=1.44KN.m
Ó=M/W=1.44/1.7*10=8.45Mpa<14.5 Mpa
（2）横向方木刚度验算
V=5qL4/384EI=5*31.93*0.64/384/11/8.33=0.6mm<L/400=1.5mm
横向方木强度刚度满足要求。

5.纵向方木计算
横向方木下设10cm*15cm纵向方木，间距60cm，60cm长的纵向方木上承担2根横向方木，重量为0.1*0.1*0.6*7.5*2=0.09KN，横向方木施加在纵向方木上的线均布荷载为0.09/0.6=0.15KN/m，纵向方木受总均布荷载
q=1.2*(35*0.6+1.2+0.15)+1.4*（1.3*0.6+3*0.6+2*0.6）=32.11KN/m
W=bh2/6=3.75*10-4m3,I= bh3/12=28.13*10-6m4,方木允许强度14.5 Mpa，
E=11*103 Mpa。

（1）纵向方木抗弯强度计算
跨中最大弯矩M=qL2/8=32.11*0.62/8=1.44KN.m
Ó=M/W=1.44/3.75*10=3.84Mpa<14.5 Mpa
（2）纵向方木刚度验算
V=5qL4/384EI=5*32.11*0.64/384/11/8.33=0.6mm<L/400=1.5mm
横向方木强度刚度满足要求。

2．支架计算
该现浇梁满堂红支架采用扣件式支架，支架架杆规格为Φ48*3.5mm。

支架横向间距为0.6米，纵向间距0.9m，步距为0.9米，支架计算高度1.2米。

立杆顶、底部均加一排扫地杆。

纵横向每4米设置连续剪刀撑。

最不利位置计算
取箱梁最不利位置I-I截面进行计算，16.6175*2.5*2.6*9.8/2.5/12.1=35 KN/m2。

（1）荷载计算
I-I截面荷载：35KN/㎡。

(2)模板及附件荷载q2:
q2=1.3KN/m2
(3）施工荷载：
因施工时面积分布广，根据实际情况需要人员及机械设备，取q3=3KN/m2（施工中要严格控制其荷载量）。

(5) 倾倒、振捣砼时荷载:取q5=2KN/m2
故上部荷载最大值q=35+1.3+2=38.3KN/m2
碗扣式脚手架计算书
扣件式钢管落地平台的计算依照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等编制。

一、参数信息:
1.基本参数
立杆横向间距或排距l
(m):0.60，立杆步距h(m)：0.90；
a
(m):0.90，平台支架计算高度H(m)：1.20；
立杆纵向间距l
b
立杆上端伸出至模板支撑点的长度a(m):0.10，平台底钢管间距离(mm)：600.00；钢管类型(mm):Φ48×3.5，扣件连接方式：单扣件，取扣件抗滑承载力系数:0.80；
2.荷载参数
脚手板自重(kN/m2):0.300；
栏杆自重(kN/m):0.150；
模板等最大荷载(kN/m2):3.300；
施工均布荷载(kN/m2):3.000；
二、纵向支撑钢管计算:
纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算，截面几何参数为
截面抵抗矩 W = 5.08 cm3；
截面惯性矩 I = 12.19cm4；
纵向钢管计算简图
1.荷载的计算：
(1)脚手板与栏杆自重(kN/m)：
= 0.15 + 0.3×0.6 = 0.33 kN/m；
q
11
(2)模板等的线荷载(kN/m)：
= 3.3×0.6 = 1.98 kN/m；
q
12
(3)活荷载为施工荷载标准值(kN/m)：
= 3×0.6 = 1.8 kN/m
p
1
2.强度验算:
依照《规范》5.2.4规定，纵向支撑钢管按三跨连续梁计算。

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和；最大弯矩计算公式如下:
最大支座力计算公式如下:
均布恒载：q
1 = 1.
2 × q
11
+ 1.2 × q
12
= 1.2×0.33+ 1.2×1.98 = 2.772 kN/m；
均布活载：q
2
= 1.4×1.8 = 2.52 kN/m；
最大弯距 M
max
= 0.1×2.772×0.92 + 0.117 ×2.52×0.92 = 0.463 kN.m ；
最大支座力 N = 1.1×2.772×0.9 + 1.2×2.52×0.9 = 5.466 kN；
最大应力σ = M max / W = 0.463×106 / (5080) = 91.211 N/mm2；
纵向钢管的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2；
纵向钢管的计算应力 91.211 N/mm2小于纵向钢管的抗压设计强度 205 N/mm2，满足要求！
3.挠度验算:
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度；
计算公式如下:
均布恒载:
q = q
11 + q
12
= 2.31 kN/m；
均布活载：
p = 1.8 kN/m；
V = (0.677 ×2.31+0.990×1.8)×9004/(100×2.06×105×
121900)=0.874 mm；
纵向钢管的最大挠度为 0.874 mm 小于纵向钢管的最大容许挠度 600/150与10 mm，满足要求！
三、横向支撑钢管计算:
支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；
集中荷载P取板底纵向支撑钢管传递力，P =5.466 kN；
支撑钢管计算简图
支撑钢管计算弯矩图(kN.m)
支撑钢管计算变形图(mm)
支撑钢管计算剪力图(kN)
= 0.915 kN.m ；
最大弯矩 M
max
最大变形 V
= 1.828 mm ；
max
= 9.434 kN ；
最大支座力 Q
max
最大应力σ= 180.107 N/mm2；
横向钢管的计算应力 180.107 N/mm2小于横向钢管的抗压强度设计值 205
N/mm2，满足要求！
支撑钢管的最大挠度为 1.828 mm 小于支撑钢管的最大容许挠度 900/150与10 mm，满足要求！
四、模板支架立杆荷载标准值(轴力)计算:
作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

1.静荷载标准值包括以下内容：
(1)脚手架的自重(kN)：
N
G1
= 0.149×1.2 = 0.179 kN；
(2)栏杆的自重(kN)：
N
G2
= 0.15×0.6 = 0.09 kN；
(3)脚手板自重(kN)：
N
G3
= 0.3×0.9×0.6 = 0.162 kN；
(4)上部荷载(kN)：
N
G4
= 38.3×0.9×0.6 = 20.682 kN；
经计算得到，静荷载标准值 N
G = N
G1
+N
G2
+N
G3
+N
G4
= 21.113 kN；
2.活荷载为施工荷载标准值产生的荷载。

经计算得到，活荷载标准值 N
Q
= 3×0.9×0.6 = 1.62 kN；
3.因不考虑风荷载,立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2N
G + 1.4N
Q
= 1.2×21.113+ 1.4×1.62 = 27.603 kN；
五、立杆的稳定性验算:
立杆的稳定性计算公式:
其中 N ---- 立杆的轴心压力设计值(kN) ：N = 27.603 kN；
φ ------- 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 L
o
/i 查表得到；
i ---- 计算立杆的截面回转半径(cm) ：i = 1.58 cm；
A ---- 立杆净截面面积(cm2)：A = 4.89 cm2；
W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=5.08 cm3；
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] =205 N/mm2； L
---- 计算长度 (m)；
如果完全参照《扣件式规范》，由公式(1)或(2)计算
l
0 = k
1
μh (1)
l
= h+2a (2)
k
1
---- 计算长度附加系数，取值为1.243；
μ ---- 计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；μ= 1.7；
a ---- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.1 m；公式(1)的计算结果：
立杆计算长度 L
0 = k
1
μh = 1.243×1.7×0.9 = 1.902 m；
L
/i = 1901.79 / 15.8 = 120 ；
由长细比 l
/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.452 ；
钢管立杆受压应力计算值；σ =27603.216 /( 0.452×489 )= 124.886 N/mm2；
钢管立杆稳定性验算σ = 124.886 N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！
公式(2)的计算结果：
L
/i = 1100 / 15.8 = 70 ；
由长细比 l
/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.775 ；
钢管立杆受压应力计算值；σ =27603.216 /( 0.775×489 )= 72.837 N/mm2；
钢管立杆稳定性验算σ = 72.837 N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！
水平贝雷片计算
查《装配式公路钢桥多用途使用手册》弦杆允许承载力560KN，竖杆210KN，斜杆171.5KN。

贝雷片材料16Mn，每片贝雷片重量270kg。

构件允许拉压弯应力均为273Mpa，允许剪应力208 Mpa,允许挠度L/700。

脚手架下放20号槽钢，槽钢放置在贝雷片上，用U型螺栓固定在贝雷片上。

每两片贝雷片组合成一榀，两片之间用10号槽钢相连，纵向每3米距离连接一次，两片贝雷片横向间距45cm，每榀横向间距1m，共13榀。

每榀计
算模型如下：
贝雷片和脚手架连接模式如下: 荷载计算：
(1)混凝土自重取安全系数1.2，q1,1.2*248.94*2.6*9.8=7611.6KN ， (2)模板及附件荷载q2=1.3KN/m 2*30*12.1=363KN ， (3）施工荷载：
q3=3KN/m 2*30*12.1=1089KN
(4)倾倒、振捣砼时荷载:取q4=2KN/m 2*30*12.1=726KN
(5)脚手架排数22*34，横向按平均长度2米，纵向按30米计算，钢管重量3.841kg/m 。

取安全系数1.2，
q5=（22*34*20+22*30*2）*3.841*1.2*9.8=735.37KN
（6）20a 槽钢重量，线重量22.64kg/m ，每根长度13米，共34根：q6=22.64*13*34*9.8=98.1KN
上部总荷载：q=7611.6+363+1089+726+735.37+98.1=10623.07KN 按均布计算，每片贝雷片承受线荷载10623.07/26/30=13.62KN/m 。

手算：
贝雷片W=3578.5cm 3，I=250497.2cm 4
按简支梁进行计算，取安全系数1.2，跨中最大弯矩
2
8
1ql M =
=0.125*1.2*13.62*15*15=459.7KN.m<[M]=788.2KN.m 最大剪力2
ql
V =
=1.2*13.62/2=122.58KN<[V]=245.2KN
以一片贝雷片为计算单元，如下图所示：
贝雷片总位移8mm<L/700=21mm（位于距左侧8.25m处上端）
竖杆、斜杆最大拉压力86.3KN
上下弦杆最大弯矩59.4KN.m
竖杆、斜杆最大应力88.4mpa
上下弦杆最大应力122.3mpa
支座反力（KN）
工字钢计算
跨中临时支墩为方墩时，采用在方墩上预埋钢板，在钢板上焊接牛腿，牛腿平台立放两并排的40a工字钢，贝雷片直接放置在工字钢上，如下图所示：
预埋钢板横向布置图
预埋钢板纵向布置图
荷载计算：
(1)混凝土自重取安全系数，q1=248.94*2.6*9.8=6343KN，
(2)模板及附件荷载q2=1.3KN/m2*30*12.1=363KN，
(3）施工荷载：
q3=3KN/m2*30*12.1=1089KN
(4)倾倒、振捣砼时荷载:取q4=2KN/m2*30*12.1=726KN
(5)脚手架排数22*34，横向按平均长度2米，纵向按30米计算，钢管重量3.841kg/m。

取安全系数1.2，
q5=（22*34*20+22*30*2）*3.841*1.2*9.8=735.37KN
（6）20a槽钢重量，线重量22.64kg/m，每根长度13米，共34根：q6=22.64*13*34*9.8=98.1KN
（7）上层贝雷片重量q6=270*10*18*9.8=476.28KN
上部总荷载：q=6343+363+1089+726+735.37+98.1+476.28=9830.75KN
每个贝雷片对牛腿的荷载9830.75/26/2/2=94.5KN。

按最不利荷载位置加载：
最大位移8mm<L/150=8.3mm（位于跨中）
最大应力177.4mpa
支座处最大剪力F S =757.9KN ，40a 工字钢在支座处用15cm*10cm 厚度10mm 钢板两面进行加劲，各用I X /S X =34.1cm ，d=10.5mm 最大剪应力⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛=
x
x s S I d F τ=105.8mpa
故40a 工字钢抗剪强度满足要求
支座反力最大
909.5KN
穿心棒计算
计算荷载：
按最不利荷载909.5KN 进行验算。

40a 组合工字钢下设置穿心棒和支撑钢柱。

穿心棒直径20cm ，间距1.3m ，共4根。

支撑钢柱为一根20a 工字钢，分别设置在两端，如上图所示。

钢柱顶和组合40a 工字钢三边围焊。

穿心棒验算：
验算按照一段自由，一定固定的悬臂结构进行验算，取最不利荷载P=909.5KN
强度计算：ó=M/W=16*909.5*0.3/3.1416/0.2/0.2/0.2=173.7mpa<210mpa 剪力计算：A
Fx
⨯⨯=
34τ=4*909.5/3/3.1416/0.1/0.1=38.6mpa<125mpa 支撑钢柱计算
支撑钢柱为20a 工字钢，按均布荷载计算，
F X =94.5*26/6=409.5KN ，按弯矩分配计算F X =267KN ，取最不利荷载409.5KN 进行验算
A=35.578cm2
ó= F X/A=115.1mpa<210mpa
20a工字钢与基础接触位置焊接15cm*15cm钢板，与基础应力
ó= F X/A=409.5/0.15/0.15=18.2mpa<25mpa（基础为C25混凝土）
临时支墩计算
两侧临时支墩采用贝雷片组成，每片横向间距90cm，用10号槽钢连接成整体。

每个临时支墩共15片贝雷片，共30片。

计算荷载：
(1)混凝土自重取安全系数1.2，q1=1.2*248.94*2.6*9.8=7611.6KN，
(2)模板及附件荷载q2=1.3KN/m2*30*12.1=363KN，
(3）施工荷载：q3=3KN/m2*30*12.1=1089KN
(4)倾倒、振捣砼时荷载:取q4=2KN/m2*30*12.1=726KN
(5)脚手架排数22*34，横向按平均长度2米，纵向按30米计算，钢管重量3.841kg/m。

取安全系数1.2，
q5=（22*34*20+22*30*2）*3.841*1.2*9.8=735.37KN
（6）20a槽钢重量，线重量22.64kg/m，每根长度13米，共34根：q6=22.64*13*34*9.8=98.1KN
（7）上层贝雷片重量取安全系数1.2，q6=270*10*26*9.8=687.96KN （8）40a工字钢工字钢自重，每根长度13米，线重量67.6kg/m：67.6*13*8*9.8=68.9KN
（9）20a工字钢取每段长度1.5米，共26*2=52根，线重量27.9kg/m：
27.9*1.5*52*9.8=21.33KN
上部总荷载：
q=7611.6+363+1089+726+735.37+98.1+687.96+68.9+21.33=11401.26KN 按均布计算，临时支墩每片贝雷片每节点承受荷载
11401.26/2/2/15/2=95.01KN
按最不利荷载101.4KN进行验算
计算模型如下：
单个贝雷片总位移1.7mm<L/700=2.1mm
贝雷片最大拉压力2.7KN
弦杆最大弯矩0.81KN.m
竖杆斜杆最大应力2.8mpa
弦杆最大应力67.3mpa
支座反力（KN）
综上，贝雷片满足强度刚度要求
槽钢计算
贝雷片上方采用10号槽钢，槽钢上方为立杆，放置方式为两肢朝上，立杆
放在槽钢中间。

如下图：
(1)混凝土自重取安全系数1.2，q1=1.2*248.94*2.6*9.8=7611.6KN，
(2)模板及附件荷载q2=1.3KN/m2*30*12.1=363KN，
(3）施工荷载：
q3=3KN/m2*30*12.1=1089KN
(4)倾倒、振捣砼时荷载:取q5=2KN/m2*30*12.1=726KN
(5)脚手架排数22*34，横向按平均长度2米，纵向按30米计算，钢管重量3.841kg/m。

取安全系数1.2，
q6=（22*34*20+22*30*2）*3.841*1.2*9.8=735.4KN
上部总荷载q=7611.6+363+1089+726+735.4=10525KN
取1.4m20号槽钢为计算单位，令脚手架作用在跨中最不利位置，每个节点作用力10525/22/34=14.1KN，模型如下：
计算结果：
最大位移1mm<L/150=6mm（最大位移位于跨中处）
最大应力151.1mpa<210mpa
工字钢计算
贝雷片下第一层40a工字钢计算：
(1)混凝土自重取安全系数1.2，q1=1.2*248.94*2.6*9.8=7611.6KN，
(2)模板及附件荷载q2=1.3KN/m2*30*12.1=363KN，
(3）施工荷载：
q3=3KN/m2*30*12.1=1089KN
(4)倾倒、振捣砼时荷载:取q4=2KN/m2*30*12.1=726KN
(5)脚手架排数22*34，横向按平均长度2米，纵向按30米计算，钢管重量3.841kg/m。

取安全系数1.2，
q5=（22*34*20+22*30*2）*3.841*1.2*9.8=735.37KN
（6）20a槽钢重量，线重量22.64kg/m，每根长度13米，共34根：q6=22.64*13*34*9.8=98.1KN
（7）上层贝雷片自重取1.2安全系数，q7=270*9.8*10*26*1.2=825.55KN 上部总荷载q=7611.6+363+1089+726+735.37+98.1+825.55=11448.62KN
按均布荷载计算，每根40a工字钢承受节点荷载
11448.62/2/26/2/2=55.04KN
按最不利荷载101.4KN进行验算
模型如下：
最大位移0.13mm<L/150=6mm
最大应力21.5mpa
最大剪应力78.6mpa
支座反力（KN）
故40a工字钢满足强度刚度要求。

40a工字钢下20a工字钢验算：
20a工字钢计算：
(1)混凝土自重取安全系数1.2，q1=1.2*248.94*2.6*9.8=7611.6KN，
(2)模板及附件荷载q2=1.3KN/m2*30*12.1=363KN，
(3）施工荷载：
q3=3KN/m2*30*12.1=1089KN
(4)倾倒、振捣砼时荷载:取q4=2KN/m2*30*12.1=726KN
(5)脚手架排数22*34，横向按平均长度2米，纵向按30米计算，钢管重量3.841kg/m。

取安全系数1.2，
q5=（22*34*20+22*30*2）*3.841*1.2*9.8=735.37KN
（6）20a槽钢重量，线重量22.64kg/m，每根长度13米，共34根：q6=22.64*13*34*9.8=98.1KN
（7）上层贝雷片自重取1.2安全系数，q7=270*9.8*10*26*1.2=825.55KN （8）上层40a工字钢自重，线重量67.6kg/m，q8=67.6*13*8*9.8=58.9KN 上部总荷载
q=7611.6+363+1089+726+735.37+98.1+825.55+58.9=11507.52KN
20a工字钢主要受剪，每根20a工字钢承受节点荷载11507.52/8/15=95.9KN
取最不利荷载197.2KN 进行验算
20a 工字钢F X =197.2KN ，I X /S X =17.2cm ，d=7mm 。

⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=x x s
S I d F τ=163.79mpa
基础计算
临时支墩制作处反力
取最大值144.7KN 代入计算
贝雷片支座处垫块面积10cm*10cm ，S=0.1*0.1=0.01m 2
Ó=F/S=144.7/0.01=14.47mpa<25mpa(基础为C25混凝土)。