盖梁计算书(谢建)

佛清从高速公路北段工程建设项目总承包三分部

盖梁悬空支架计算书（穿钢棒）

1编制说明

1.1编制依据

1、《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50－2011）；

2、《钢结构设计规范》（GB50017－2014）；

3、《建筑结构荷载规范》（GB50009－2012）；

4、《建筑施工扣件式钢管支架安全技术规范》（JGJ130－2011）；

5、路桥施工计算手册、机械设计手册、装配式公路钢桥使用手册；

6、其他现行相关规范、规程。

1.2编制目的

本计算书选取宝鸭塘高架桥右幅5#双柱墩盖梁（C30砼83.5m3）验算为例，其结果为本工程其他相应盖梁计算提供经验。

2工程概况

因此种盖梁在本工程中高度较高，采用满堂支架施工盖梁耗时长、占用大量钢管扣件等周转材料、不经济。拟采用在墩柱上预留孔穿钢棒搭设支承平台施工。宝鸭塘右幅5#墩方柱墩尺寸：2.2m×2.2m，盖梁尺寸：长1670cm×宽240cm×高220cm。盖梁一般构造图见2-1：

图2-1宝鸭塘右幅5#墩盖梁一般构造图

3支撑平台布置

考虑到在本工程中此类盖梁具有墩柱中心间距长，盖梁尺寸大的因素。拟采用“贝雷架+穿钢棒”方案，即在两墩柱上各穿一根4m长φ13.5cm钢棒，上面采用墩柱两侧各一组18m长321型双排单层贝雷架（25cm花窗）做横向主梁，搭设施工平台的方式。主梁上面安放一排每根4m长的[16槽钢（立放），间距为35cm作为分布梁。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槽钢）→横向主梁（双排单层贝雷架）→支点φ13.5cm钢棒。图见3-1

图3-1宝鸭塘右幅5#墩盖梁支架图

4荷载计算

1、钢筋砼重

盖梁采用C30砼共83.5m3，其中柱顶砼10.6m3。砼取26kN/m3。

G1=（83.5-10.6）×26=1895kN

2、组合钢模、连接件及钢楞重

侧模和底模共124.84m2，底模挖空部分10.56m2，模板取115m2。组合钢模、连接件及钢楞取0.75kN/m3。

G2=115×0.75=86.25kN

主桥向分配梁[16a槽钢重

4m长[16槽钢间距0.30m，共41根，[16槽钢取19.752kg/m。

G3=4×41×17.240×10/1000=32.39kN

1、横桥向主梁贝雷架重

贝雷架长72m，每片3m，共24片。贝雷片取2.7kN/片，花窗共取1kN

G4=（2.7×24）+1=66kN

2、施工荷载

小型机具、堆放荷载取2.5kpa、振捣混凝土产生的荷载2kpa。

G5=4.5×16.7×2.4=180.36kN

3、荷载组合及施工阶段

盖梁自重及支架自重均按恒载考虑组合系数1.2，施工荷载按活载考虑组合系数1.4。5材料参数

1、[16槽钢

截面面积为：A=2516mm2

截面抵抗矩：W=117×103mm3

截面惯性矩：I=935×104mm4

弹性模量E=2.1×105Mpa

钢材采用Q235钢，强度设计值［σ］=215Mpa［τ］=125Mpa。

2、321型贝雷架

结构容许弯矩：［M］=1576Kn.m

结构容许剪力：［T］=490Kn

弹性模量：E=2.1×105Mpa

截面惯性矩：I=500994×104mm4

3、钢棒

钢棒采用φ130mm高强钢棒(A45)

截面面积为：A=3.14×652=13266.5mm2

惯性矩为：I=πd4/64=140×104mm4

截面抵抗矩：W=21.5×104mm3

抗剪强度设计值［τ］=125Mpa。

6计算模型

1、[16槽钢分配梁计算模型

[16槽钢分配梁承受底模以上重量，分布在方柱两侧贝雷架横桥主梁上，主梁紧贴方柱，方柱尺寸2.2m×2.2m。故分配梁计算跨径2.2m，盖梁底宽2.4m，分配梁两端悬臂，悬臂有利跨中受力，不计算悬臂部分，按简支梁计算，实际偏安全，模型见图6-1。

图6-1[16槽钢分配梁受力模型图

2、321型贝雷架计算模型

贝雷架承受每根分配梁传来的力，按受力均匀考虑，每排贝雷架受力为上部荷载的1/4。贝雷架搭在两方柱墩预埋的钢棒上，故贝雷架按两端外伸悬臂简支考虑，中心间距10.10m，一端外伸3.15m。模型见图6-2。

图6-2贝雷架受力模型图

3、钢棒计算模型

钢棒为悬臂结构模型贝雷架紧贴墩柱，故只考虑钢棒受剪，4个支点截面分担承受上部荷载。模型见图6-2。

图6-3钢棒受力模型图

7计算结果

1、[16槽钢分配梁计算

（1）每根分配梁承受均布荷载

Q分配梁=（1.2×（G1+G2+G3）+1.4×G5）/（41×2.4）=（1.2×（1895+86.25+32.39）+1.4×180.36）/（41×2.4）=27.12Kn/m

（2）采用tool建模计算

图7-1分配梁计算结果图

由图7-1可得最大变形4.2mm、最大弯矩16.4Kn.m、最大剪力29.8Kn。

σ=M/W=16.4/117×103mm3=140MPa＜215MPa

τ=Q max/A=29.8/2516mm2=11.84MPa＜125MPa

挠度为4.2mm考虑各项保证系数后，能够确认挠度满足要求。

分配梁计算合格

2、321型贝雷架计算

（1）每根分配梁承受均布荷载

Q贝雷架=（1.2×（G1+G2+G3+G4）+1.4×G5）/（16.7×4）=（1.2×（1895+86.25+32.39+66）+1.4×180.36）/（16.7×4）=41.14Kn/m

（2）采用tool建模计算

图7-2主梁计算结果图

由图7-1可得最大变形2.6mm、最大弯矩300.6Kn.m、最大剪力207.8Kn。

M＜［W］

T＜［T］

挠度为2.6mm考虑各项保证系数后，能够确认挠度满足要求。

主梁计算合格

3、钢棒计算

F=（1.2×（G1+G2+G3+G4）+1.4×G5）/（16.7×4）=（1.2×（1895+86.25+32.39+66）+1.4×180.36）/4=687.038Kn