三柱式盖梁工字钢计算

盖梁支架受力计算书

一、工程概况

宜宾县金江大道西延线－高梨街－现代城围城路道路建设工程全段共4座桥，其中3#、4#桥即将融入“铁路下穿”方案中，该方案正在设计阶段中。目前已确定和正在施工的桥为1#桥和2#桥。

1#桥全长为106.06米，桥梁跨径布置为3×30m。桥梁上部采用30m预应力混凝土T梁，结构体系采用先简支后桥面连续结构。排架为三柱式，柱最高达27.5m。盖梁尺寸为19.19×2.2×1.8（长×宽×高）米。柱与柱中心距离7.25米，两端悬挑2.345米。

2#桥全长为76.06米，桥梁跨径布置为2×30m。桥梁上部采用30m预应力混凝土T梁，结构体系采用先简支后桥面连续结构。排架为两柱式，柱最高达19m。盖梁尺寸为16.44×2.2×1.8（长×宽×高）米。两柱中心距离8.083米，两端悬挑4.18米。

本计算书为1#桥盖梁支架计算。

二、盖梁支架搭设方式

（一）1#桥支架搭设

在三根墩柱上中心位置分别横向埋置A140PVC硬塑管对柱作预留孔，孔中心离柱顶1.4m，三孔各穿一根2.6米（A120）长高强钢棒，墩柱两侧的钢棒两端靠柱处做牛腿，上置千斤顶，千斤顶上墩柱两侧各置一根20m长工56C工字钢做主梁。主梁上面安放一排每根3.3m长的16#工字钢，间距为50cm作为分布梁，共32根。分布梁

上铺设盖梁底模。传力途径为：盖梁底模——纵向分布梁（16#工字钢）——横向主梁56C工字钢——钢棒。如下图：

三、计算依据

本计算书采用的规范标准和设计文件如下：

《宜宾县金江大道西延线－高梨街－现代城围城路道路建设工程施工设计图》第二册

《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）

《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）

《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）

《热扎型钢》（GB/T 706-2008）

其他现行相关规范、规程。

四、计算参数

（一）主要材料

1、分布梁：116工字钢

截面面积为：A=26.131cm2，单位重为：20.513kg/m

截面抵抗矩：W X=141cm3

截面惯性矩：I X=1130cm4

弹性模量E=2.1×105Mpa

钢材采用Q235钢，抗拉、抗压、抗弯强度设计值［σ］=215Mpa。

2、主梁：156C工字钢

截面面积为：A=157.835cm2，单位重为：123.9 kg/m

X轴惯性矩为：I X=71400cm4，

X轴抗弯截面模量为：W X=2550cm3，

弹性模量E=2.1×105Mpa

钢材采用Q235钢，抗拉、抗压、抗弯强度设计值［σ］=215Mpa。

3、支撑梁：钢棒φ120mm圆钢(A45钢)

截面面积为：A=3.14×62=113.04cm2，

抗剪强度设计值［τ］=125Mpa。

（二）设计荷载

1、盖梁砼自重

1#、2#墩盖梁设计尺寸完全相同，按照1#墩盖梁，单个盖梁砼方量：V＝19.19×2.2×1.8＝76m3。由于柱顶圆上区的盖梁重力由柱子直接承受，柱顶区盖梁重3.14×0.92×1.8×3×27＝370.83KN 砼自重：G1＝76×27-370.83＝1681.17KN

砼自重产生均布荷载q1＝76×27KN/19.19m＝106.93KN/m

2、支架模板荷载计算为：

a.模板及连接件按每平方1.02KN/ m2计，由设计图算出模板面积为：124.82m2，模板重荷载为G2=127.32KN。

则每延米分布荷载q2＝127.32/19.19＝6.63KN/m

b. 两侧[16a槽钢，0.5m间距布置，长2米，共64根。

共重荷载G3=2×64×17.24/100=22.07KN

产生的均布荷载q3＝22.07/19.19＝1.15KN/m

c.工字钢（116）分布梁：3.3m长工字钢间距0.5m，共32根，工字钢（116）分布梁重力G4=32×3.3×20.513/100＝21.66KN 则产生均布荷载q4＝21.66/19.19=1.13KN/m；

d. 156C工字钢主梁：共2根：2×20×123.9=4956kg

两主梁工字钢自重力G5＝49.56KN；

3、施工荷载

按照桥涵施工规范规定取均布荷载：

小型机具、堆放荷载：q5=2.5 KPa

振捣混凝土产生的荷载：q6=2 KPa

4、施工中的荷载安全系数

梁自重及模板支架按恒载组合系数1.3

施工荷载按活载考虑1.4

五、受力模型建立

（一）分布梁工字钢116

分布梁工字钢主要承受模板支架、槽钢、砼自重传来的重力，按

均布荷载由32根116工字钢分担，分布梁跨径由两根主梁间距决定，由于主梁紧贴立柱，工字钢腿宽度17cm，立柱直径为1.8米，故分布梁跨径为1.97米。盖梁底宽为2.2米，分布梁两端各悬臂11.5cm，悬臂受力远小于跨中，不计悬臂部分，按简支梁计算，如下图：

（二）工字钢主梁156C

工字钢主梁承受由每根小工字钢（116）分布梁传来的重力，按均布荷载考虑，两根工字钢各承受一半的力，工字钢搭在插入圆柱的钢棒上，故工字钢计算跨径为圆柱中心的间距，取为7.25m，两端悬臂梁2.35m，如下图：

（三）钢棒计算模型

钢棒为悬臂结构模型，工字钢紧贴圆柱，故只考虑钢棒受剪，6 个支点抗剪截面分担承受上面传来的重力。

六、计算结果

（一）分布梁工字钢116计算

由于分布梁32根，共同承受来自其上面的自物体重力为

G1+G2+G3＝1681.17+127.32+22.07＝1830.56KN

分布梁承受均布恒载为1830.56/32/1.97×1.3＝37.75KN/m

承受施工活载为（q5+q6）/1.97×1.4＝（2.5+2）/1.97×1.4＝3.20KN/m

分布梁承受总荷载为q＝37.75+3.2＝40.95 KN/m

计算跨径1.97m

跨中弯矩：M=qL2/8=40.95×1.972/8=19.87KN.M

σ=M/W=19.87×106/141×103=141.92MPa＜【σ】=215MPa

挠度：

f=5qL4/384EI=5×40.95×1974/(384×2.1×106×1130)=0.338cm