互通匝道桥现浇箱梁贝雷支架计算书

互通匝道桥现浇箱梁贝雷支架计算书

本计算书以0匝道桥第6联第一跨为例进行编制，其余跨径小于30m的孔跨类型的支架和模板施工参照该跨径的方案，其余桥宽可参照该跨进行相应调整。

匝道桥第6联第一跨上部构造为单箱单室结构预应力碗连续现浇箱梁体系。跨径为

30m箱梁高1. 80m,等宽段箱梁顶宽10. 5叫底板宽3. 5m,顶板厚25cm底板厚25cm

跨中截面腹板厚度50cm,中横梁两侧各2?5ni范围内腹板加厚至70cm端横梁附近2. 5m范围内腹板加厚至70cm其中中横梁厚1.0m,端横梁厚2.0m,横梁处横桥向支座中心距2.0m。桥面横坡为单向坡

3.00%o

一、计算依据

㈠、《路桥施工计算手册》；

㈡、厦漳高速公路A3合同段两阶段施工图设计文件、技术交底、设计变更、补充、修改图纸及文件资料；

㈢、《装配式公路钢桥多用途使用手册》；

㈣、《公路桥涵施工技术规范》；

㈤、《公路桥涵设计规范》；

的、《贝雷梁使用手册》；

（七）、《建筑结构荷载规范》。

二、支架设计要点

钢管桩基础支架基础采用钢管桩做为基础。现浇箱梁支架基础平面布置图和现浇箱梁贝雷支架横断面

图如

上。

0匝道桥第30联第一跨径L二30m桥宽m等截面标准现浇箱梁。跨中设两个中支墩，中支墩钢桩中心距中心的距离按2.0m设置。边支墩距两边桥墩边缘1.75m各设置一排钢管桩做为边支墩。边支墩和各中支墩之间的钢桩中心距中心的距离为12.25m。每个中支墩：

钢管桩? 42.5*0. 6cm、7根，钢管桩间距按1. 29m布置。钢管桩上布置2136b、L>1150cm工字钢作横梁，横梁上布置支架贝雷片纵梁，支架高度8. 38m o

㈡、支架纵梁

用国产贝雷片支架拼装成支架纵梁，两排一组。支架结构均采用简支布置。

23#墩?24#墩：跨中设两个中支墩。23#墩?第一个中支墩、第二个中支墩?24#墩贝雷纵梁计算跨度均为12. 25m由11排单层贝雷纵梁组成；贝雷纵梁组与组间距为2ni每组排距除第5、6、7片为0.45m外，其余均按0?9ni等间距布置。

㈢、模板及支撑

现浇箱梁支架拟采用梁柱式支架。

箱梁模板采用厚度为1.2cm的竹胶合板；竹胶合板下顺桥向放置lOcmxlOcni方木，间距由计算推算；10x10cm的方木设［18槽钢做分配梁，间距为100cm ［18槽钢下方安放贝雷片，贝雷片一个断面设计11片，间距如附图所示；贝雷片下方设计2136工字钢和钢管

桩。其中翼板下支撑采用木模和钢托架，钢托架采用［8槽钢加工，以棉为单位，顺桥向0.8m设计一棉。

、受力分析

本次计算仅对12.45m的边跨进行计算及受力分析，如果能达到各设计规范要求，则其余跨径小于30m的孔跨一定能满足受力要求。

1、本跨箱梁为等截面箱梁，跨径为30m箱梁高1. 80m,等宽段箱梁顶宽10. 5m,底板宽3. 5m, 顶板厚25cm底板厚25cm,跨中截面腹板厚度50cm,中横梁两侧各1. 0m范围内腹板加厚至70cm,端横梁附近2. 5m范围内腹板加厚至70cm,其中中横梁厚1.0m,端横梁厚1?5m,具体情况如下图所示。

现浇梁标准断面图（图一）

2、对箱梁截面混凝土的混凝土方量的计算，利用电脑软件精确计算出每个计算节点断面面积。

3、施工时按两步浇筑进行，第一次浇筑底板和腹板混凝土，第二步浇筑顶板及翼板混凝土。为简化计算，确保安全，计算时假定两步混凝土同时施工。箱梁节点与节点部分按均布荷载考虑，并取最不利的一片纵梁进行验算。

四、施工荷载计算取值

㈠、恒载

1、梁体混凝土自重：箱梁混凝土标号为50,配筋率为2. 5%,所以梁体混凝土自重取

26KN/m,冲击系数取1. 1 ；

2、木模板自重取0. 75KN/m i；

3、钢构自重取78KN/m ；

5、［18 槽钢自重：0. 23KN/m；

6贝雷自重取lKN/m（包括连接器等附属物厂

㈡、活载

1、施工人员、机具、材料及其它临时荷载，在计算模板及下面小方木时按均布荷载为

2. 5KN/m2计算，并以集中荷载2. 5KN进行比较，取二者产生的弯矩最大者。

2、振捣荷载：水平方向取2. 0KN/m2,竖向取4. 0KN/m2

㈢、荷载组合

根据《建筑结构荷载规范》，均布荷载设计值二结构重要性系数X（恒载分项系数X恒载标准值+ 活载分项系数x活载标准值）。结构重要性系数取三级建筑：0.9,恒载分项系数为1.2,活载分项系数为1?4。

五、各构件验算

㈠、底模板计算

1、强度验算

条件：SV [ Sd

S =M/W= （ql2/8） / （bh 76） v [ S d

其中：1 —底模板下方木间距（m）；

b —为模板菟，取b=lm；

h —为模板厚，12mn厚胶合板，取h=0. 012m；

[SJ 一木材抗弯强度，取[S』二13Mpa；

Q —作用在模板上的线荷载；

q=0. 9x[ (2

受力简图(图二) 其中：H—为混凝土厚度，将上式代入强度条件有：

I v [3. 00/(30. 89H+8. 30)] 12

计算结果如下：

当H=0. 25+0. 25=0. 5 时，I v 0. 36m

当H=1.8 时，I v 0. 22m

2、挠度验算

条件：f讣V [f]

f m a X=5ql7384EI v 1/400

EP： ql v 384EI/5x400

其中:E=lxldKN/m

其中q不计振动荷载

当H=0. 25+0. 25=0. 5 时:I v0. 70m

当H=1.8 时：I r 0. 52m

因此在腹板的位置采用方木间距为20cm空箱位置采用35cm倒角介于两者之间间距为30cm 按以上计算布置可以满足模板强度及刚度的要求。如下图：

受力简图（图三）

㈡、侧模计算

1、强度验算

新浇注混凝土对模板侧压力计算公式：

1/2

P=0. 22rt i B 2U

或P=rH

其中：P—新浇筑混凝土对侧面模板的最大压力（N/mc）；

r —钢筋混凝土的容重，取26KN/m；

t。一新浇筑碗初凝时间（h）根据施工情况，本计算取4h;

B】一外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取 1.0 ,掺具有缓凝作用的外加剂时

u—混凝土浇筑速度，本计算取6mVh

H —混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土顶面的总高度，本计算取最大值为

1.8m ；

P=0. 22rt o B i B 2

u

=77.34KN/m

P=rH=26xl. 8=46. 8 KN/m

9oKN/m2的规定，所以P取根据取两式结果的较小值及混凝土侧压力不宜超过

2

46. 8KN/m2o

受力简图（图四）

Q235钢材的抗拉强度设计值为215MPa钢托架的允许挠度: 面板为1.5mm, 1=26. 97cm1, W=32.

7cm\ E=2. lxlo5MPa 抗弯强度验算：

M= ql 78=13. 266x0. 3 78=0. 149KN ? m

W=bh2/6=1 x o. ol4 76=32. 7xlo _6 m3

S =M/W=O. 149/32. 7X10_6=4. 56Mpa< [ S ]=215 Mpa

2、挠度验算

挠度条件：f-<[f]

f max=5ql 7384EI V [f]=1/400 =0. 75mm

其中：E=lxlO?KN/m2

I二bh 712=1x0. 014 712

EP： f max= 5ql 7384EI=5X13.266X0. 3 4 x 12/384x1x10 7xlx0. 014 =0. 61 mm v 0. 75mm

故抗弯强度以及挠度满足要求。

㈢、10x10cHl方木计算

取1米板宽计，按最不利荷载进行计算。

1、强度验算

条件：Sv [ S J

S =M/W=(ql2/8)/(bh 76) V [ Sj

组合荷载：

受力简图(图五)

其中：H—为混凝土厚度，将上式代入强度条件有:

1 V [17. 3/(30. 89H+8. 3)]

计算结果如下：

当 H=0? 25+0. 25二0? 5 时，I r 0. 85m

当 H=1.8 时，I v 0. 52m

2、挠度验算:

条件：f M [f]

f ma x=5ql7384EI v 1/400

EP ： qlv 384EI/5x400

其中:E=lxldKN/m

3 3

I=bh /12=0. 1x0. 1 /12

1/4

则:1 v [16/(30. 89H+3. 26)]

其中q 不计振动荷载

当 H=0. 25+0. 25=0. 5 时:I v 0. 96m

当 H=1.8 时:I v 0. 72m

i/

2

经以上计算分折，方木间距控制50cm为宜，这样布置可以满足方木强度及刚度的要求。如下图:

受力简图（图六）

钢托架以棉为单位，沿桥纵向每0.8m间距设一道钢托架。钢托架采用[8的槽钢加工而成，强度要达设计要求。

㈣、[18槽钢分配梁验算

取最高梁处腹板进行计算，间距按Im设计

1、强度验算

组合荷载：

受力简图（图七）

M=ql2/8=64. 06x1. 0 78=8. 01KN ? m

W二1. 414x10m

S =M/W=8. 01x10/1. 414x10 —56. 65Mpa< [ S m=145Mpa

2、挠度验算

挠度条件：f max<[f]

f max=5ql 7384EI V [f]二1/400 =0. 75mm

其中：E=2. lxlO5 Mpa

1=1272.7cm 4

即：珞尸5ql 7384EI=5X64.06X1 4 /384x2. 1x10 *1.2727 x 10

二0. 31 V 0. 75mm

㈤、贝雷支架纵梁在均布荷载下的计算

本计算按最不利因素考虑，取第六跨CD段进行验算。

受力简图(图八)

1、荷载组合

⑴、底板计算有效宽度按9米计，在AutoCAD中进行计算得出，混凝土自重为:

qi= (374. 4 X 1+263. 02 X 0. 75)/1.75=326. 7KN/m

q2= (215.44 X 1.75+182. 13 X 10. 5)/12. 25=186. 93KN/m

qs二(182. 13 X0. 55+240. 5X0. 3 + 374. 4X0. 15)/1=228. 51KN/m

如下图：

受力简图(图九)

⑵、模板自重

1、底模和侧模取7. 5KN/m3,弧形架采用外径48mm壁厚3. 0mm普通钢管和8号槽钢，8号槽钢8. 04kg/m,钢管每米自重3. 33 kg/m o

X 8. 04 + 5. 26X 3. 33) X 10X21/1000=2. 31KN/m

2、内模取7. 5KN/m3, 7. 5 X (1 X 16. 13 X 0. 012 + 20X 0. 1 X 0. 1 + 2X 16. 13

X 0. 1 X

0. 1 ) =5. 37KN/m

模板总线荷载2. 31 + 5.37二7. 68 KN/m

⑶、10x10cm方木自重

X 16=1. 2KN/m

⑷、[18槽钢自重

[18槽钢重量10. lKg/m,按lm范围以2根进行计算

(11. 5 X 10. 1 X 10) X 2=2. 32KN/m

(5)、贝雷纵梁

贝雷自重取lKN/m 1 X 11 = 11 KN/m

各构件均布荷载为：7. 68 + 1.2 + 2.32 + 11=22. 2KN/m

则组合荷载为：

qi= (326. 7+22. 2)x1. 2+(36+22. 2)x1. 4=418. 68+81. 48=500. 16KN/m

q2= (186. 93+22. 2) xl. 2+(36+22. 2) xl. 4=250. 96+81. 48=332. 44KN/m

Q3= (228. 51+22. 2)x1. 2+(36+22. 2)x1. 4=300. 85+81. 48=382. 33KN/m 2、验算强度贝雷片力学性能为：

4

1= 250500cm

W= 3578. 5 cm3

[M]= 78. 82t ? m

[Q]= 24. 52t

受力简图( 图十)

(1)、AB

①、纵梁最大弯距

22

Mriax二q2】/8=623. 6t ? m单片贝雷片承受弯矩:

M=623. 6/11=56. 69t ? nK [M]=78. 82t ? m 满足要求。

②、纵梁最大剪力

A支点：Qmax

B支点：Qmax单片贝雷片容许剪力：

A 支点:Q=247. 38/11=22. 49t K [Q]= 24. 52t

B 支点：Q=222. 74/11=20. 25t K [Q]= 24. 52t

满足要求

3、挠度验算

⑴、AB跨12. 25m贝雷纵梁最大挠度

f maf7(384EI)

7(384x2. 1x10 6x250500xll)

T. 68cm

[f]二L/400二1225/400=3.06cm

f max V [f]

满足规范要求。

的、单片贝雷片最不利荷载计算

根据桥的横断面图，在CD跨当中从两边向中间数第二片贝雷片承受正上方的混凝土面积最大，荷载最大，处在最不利荷载位置。如下图所示：

贝雷梁横断面图(图十一)

其中两片贝雷各承重：

q=[ ( 37. 86 X 1 + 34. 00 X 2. 5 + 30. 14 X 11. 05 + 33. 79 X 0. 3 + 37. 86 X 0. 15 ) /15]x2? 6=(5. 411+3. 4785+3. 865)x2. 6=31. 45 KN/m

lOxlOcm

[18 槽钢自重：(1 X 1 0. 1 X10)X 2=0. 20KN/m

贝雷自重：1X1 = 1 KN/m