各种受力计算

渝黔高速公路门架通道计算

寨子坡互通式立交主线桥第六联（M25～M26跨）跨越渝黔高速公路。在施工过程中为了保证渝黔高速公路过往车辆正常通行，上部现浇箱梁满堂支架搭建时，在渝黔高速公路左、右幅各搭建一个宽４米，高５米的行车通道，通道顶部采用32a型工字钢作横梁，间距按90cm排列。一个门架通道需23根32a型工字钢。

根据规范：

1．碗扣式多功能脚下手架中规格为3000mm的立杆应标为：LG-300主要参数和性能

a.允许均布荷载：Q≤3KWN/平方米

b.允许集中荷载：P≤2KN

c.立杆（顶杆）允许最大荷载应符合下表的规定：

d.横杆允许最大荷载应符合下表的规定：

e.横杆允许最大挠度：f≤1/150L

f.可调支座、可调上托、钢模板支撑托允许最大荷载P50KN

g.转角支座、转角上托、允许最大荷载P≤30KN

根据规范：新浇混凝土容重为26KN/m3

施工荷载为2.5Kpa

振捣混凝土时产生的荷载：对水平模板2.0 Kpa（20kg/m2）型号3000mm的立杆每米重量为5.8kg

型号600mm的立杆每米重量为6.76kg

型号900mm的立杆每米重量为6.10kg

根据施工图纸，M25～M26跨每延米箱梁砼为17.36 m3。

立面图

9米工字钢以上的箱梁重量为：

17.36×9×26KN/m3 =4062.24KN

施工荷载产生的力为：

2.5×9×20=450KN

振捣混凝土时产生的力：

2.0×9×20=360KN

32a型工字钢横梁重量：

23×9×52.72kg/m=109.13 KN

所以工字钢以上部分的总压力为：

4062.24+450+360+109.13=4981.37KN

步距1200mm的立杆最大荷载为30KN，本工程的步距采用0.6×0.9×1.2。以1.2m的步距为例计算

而门架以下的立杆为23×8=184根

所以门架以下立杆的最大荷载为30×184=5520KN

因此立杆的承载能力能满足施工要求。

9m

平面图

2、工字钢上面宽4m的箱梁的重量为：

17.36×4×26 =1805.44KN

施工荷载产生的力为：

2.5×4×20=200KN

振捣混凝土时产生的力：

2.0×4×20=160KN

所以工字钢以上部分的总压力为：

1805.44+200+160=2165.44KN

每米工字钢的均布荷载：

g= 2165.44/（4×23）=23537N/m

查规范有工字钢的弹性模量E=2.0×105Mpa，惯性矩I=11075.5cm4，

[τ]=90Mpa，[σ]=160Mpa抗弯截面模量W z=692.2cm3，

剪力：Q=1/4gL=1/4×23537×4=23537N

弯矩：M=1/8gL2=1/8×23537×42=47074N·m

根据公式：

梁跨中最大绕度为y max=5qL4/384EI=5×23537×44/384×2×1011×11075.5×10-8=0.0035m

跨中最大绕度为0.0035米，满足施工要求。

根据公式τmax=F qmax·S*zmax/I z d

d=9.5mm=0.95×10-2m

I z/S*zmax=27.46cm=0.2746m

τmax=23537/(0.2746×0.95×10-2)=9.02×106pa=7.02Mpa

τmax<[τ]，因此满足施工要求。

σmax=M/692.2×10-6=68.0×106pa

σmax<[σ],因此满足施工要求。

满堂支架计算

一、基本情况

根据绕城公路南段S12合同段寨子坡互通式立交桥工程特点，主线桥墩柱高度＜15ｍ和匝道桥的上部结构现浇预应力连续箱梁，全部采用满堂支架施工。该计算取匝道墩柱最高的H匝道H=30ｍ计算支架及地基的竖向承载能力。

二、荷载取值

箱梁混凝土浇注施工时，支架及地基受荷载考虑如下几种情况：1）新浇箱梁混凝土重力荷载；

2）箱梁模板重力荷载；

3）箱梁施工人员机具重力荷载；

4）混凝土浇筑时振捣产生的荷载；

5）拼装支架自重荷载。

1、箱梁混凝土重力荷载

根据桥梁设计图，箱梁支座处断面面积为9.26m2,跨中断面面积为4.26 m2 ,新浇混凝土容重取26KN/m2。箱梁每延米重支座处为240.76 KN/m，跨中为110.76 KN/m。

2、支架、模板

箱梁内模板支架采用扣件式钢管（Φ48×3.5）拼装,钢管每延米重0.0384 KN/m,考虑扣件重,实际计算取0.04 KN/m。

箱梁模板每延米模板面积支座处为11.02 m2,跨中为22.09 m2,模板单位面积重25kg/m2,即0.25 KN/m2。则每延米模板重支座处为2.755 KN/m,跨中为5.523 KN/m。跨中箱梁箱内支架暂考虑为1×1步距，则每延米为（9×1.3+3×1.6×3）×0.04=1.044 KN/m,则模板与梁内支架每延米重支座处为:2.755 KN/m,跨中为:6.567 KN/m。

3、施工荷载

根据《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000，施工荷载取2.5 Kpa,混凝土振捣荷载取2.0 Kpa。则箱梁跨中与支座断面每延米施工荷载为8.5×(2.5+2.0)=38.25 KN/m。

三、满堂支架计算

钢管计算参数如下