矩形墩盖梁施工计算书

矩形墩盖梁施工方案设计计算书1、设计计算说明根据桥梁设计图，标段内矩形墩盖梁分（长宽高尺寸）10.9×2.6×2.5m、10.9×2.8×2.5m两种规格尺寸。其中尺寸为10.9×2.8×2.5m的盖梁砼数量56.14m3，设计计算时采用尺寸为10.9×2.8×2.5m的盖梁进行验算。2、设计依据《钢结构设计规范GB50017-2003》、《公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）》、《建筑结构荷载规范GB50005-2003》、《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》（征求意见稿）和桥梁施工图。3、总体方案矩形墩盖梁采用钢模板施工，在墩柱上穿直径100mm的Q345型钢棒（墩身施工时预埋直径110mm的PVC管，预埋在墩顶往下1.18m、距墩身边缘50cm位置），采用QLD50型千斤，钢棒作为千斤顶的支撑点，利用千斤顶支撑I45a工字钢，工字钢上铺设［14b槽钢（盖梁悬挑端部）作为施工平台。详见矩形墩盖梁施工设计图。矩形墩盖梁I45a工字钢,L=12m［14b槽钢,＠0.45盖梁底标高QLD50,起升高度15cmφ20拉杆孔直径100mm钢棒（Q390钢）［14b槽钢平放,L=9m,千斤顶支撑平台4、设计参数I45a工资钢：理论重量80.4kg/m弹性模量2/206000mmNE惯性力矩I=32240cm4设计抗弯强度2/215mmNfm直径100mm钢棒（Q345钢）弹性模量2/206000mmNE惯性力矩I=490.87cm4设计抗弯强度2/250mmNfm设计抗剪强度2/145mmNfv5、荷载分析5.1、永久荷载钢筋砼重量G1：盖梁尺寸为10.9×2.8×2.5mm砼数量56.14m3，但工字钢不承受全部砼重量，盖梁中部部分荷载由墩身承受，工字钢只承受墩身截面以外悬挑部分钢筋砼总量。钢筋砼比重按2.6t/m3（按《公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）》的规定）。工字钢承受钢筋砼重量G1:G1=(56.14-2.6×6.5×2)m3×2.6t/m3×10KN=580.84KN盖梁钢筋砼重量转化为均布荷载在工字钢上荷载分布情况为:q1(盖梁纵桥向净边)=0.1×2×2.6t/m3×10KN=5.2KN/mq2(盖梁横桥向净边)=(2.8×2×0.15×2.6t/m3×10KN)÷（2.8×0.15）×1.4=72.8KN/mq3(盖梁端部)=2.8×1×2.6t/m3×10KN=36.4KN/m荷载分布示意图：q3=36.4kN/mq3=5.2kN/mq3=36.4kN/mq2=72.8kN/mq2=72.8kN/m盖梁模板重量G2：根据模型设计图得知，系梁模板采用钢模板，重量(侧模和底模部分)为2.4t，即G2=24KN，转换为均布荷载：q4=24KN÷2÷10.9m=1.1KN/mI45a工字钢重量G3：采用两根长12mI45a工字钢，理论重量80.4kg/m。I45a工字钢的重量G3：G3=12×2×80.4×10÷1000=19.296KN转换为均布荷载：q5=19.296KN÷2÷12m=0.8KN/m根据以上分析计算永久荷载G为：G=G1+G2+G3=580.84KN＋24KN＋19.296KN＝624.136KN5.2、可变荷载矩形墩为实心墩，不考虑施工荷载、砼振捣附加荷载等可变荷载。5.3、偶然荷载根据盖梁施工搭设结构，不考虑撞击力等因素引起的偶然荷载。6、千斤顶反力计算永久荷载和可变荷载分别按1.2、1.4的分项系数计算千斤顶反力为：永久荷载：624.136×1.2=748.96KN可变荷载：不考虑。根据盖梁施工方案，上部荷载由4个千斤顶承受，每个千斤顶反力Q为：Q=G÷4=748.96KN÷4=187.24KN根据盖梁施工方案得知，盖梁施工采用50吨千斤顶(考虑利用上系梁施工用千斤顶)＞18.724吨，满足要求。7、钢棒（Q345钢）强度计算根据盖梁施工方案，采用长3.6m（每侧悬挑50cm）、直径100mm的钢棒作千斤顶的支撑位置，钢棒承受千斤顶传递的集中荷载力187.24KN，利用TSSD钢结构计算软件对钢棒受力分析结果如下：7.1、几何数据及计算参数支座形式：左端：悬挑右端：悬挑连续梁结构信息：跨序号跨度(mm)截面惯性矩(×106mm4)第1跨500.04.9第2跨2600.04.9第3跨500.04.9材料弹性模量(N/mm2)：E=206000.07.2、荷载数据工况1(恒载)7.3、内力计算结果a．弯矩包络图b．剪力包络图c．截面内力第一跨1234567正弯矩(kN-m)0.000.000.000.000.000.000.00负弯矩(kN-m)0.000.000.000.000.000.00-18.95正剪力(kN)0.000.000.000.000.000.000.00负剪力(kN)0.000.000.000.000.000.00-252.72挠度(mm)9.277.726.184.633.081.530.00正弯矩最大值(kN-m)：0.00位置(m)：0.000负弯矩最大值(kN-m)：-18.95位置(m)：0.500剪力最大值(kN)：-252.72位置(m)：0.425挠度最大值(mm)：9.27位置(m)：0.000第二跨1234567正弯矩(kN-m)0.000.000.000.000.000.000.00负弯矩(kN-m)-18.95-18.95-18.95-18.95-18.95-18.95-18.95正剪力(kN)0.000.000.000.000.000.000.00负剪力(kN)-0.00-0.00-0.00-0.00-0.00-0.00-0.00挠度(mm)0.00-6.52-10.43-11.73-10.43-6.520.00正弯矩最大值(kN-m)：0.00位置(m)：0.000负弯矩最大值(kN-m)：-18.95位置(m)：0.091剪力最大值(kN)：-0.00位置(m)：0.000挠度最大值(mm)：-11.73位置(m)：1.300第三跨1234567正弯矩(kN-m)0.000.000.000.000.000.000.00负弯矩(kN-m)-18.950.000.000.000.000.000.00正剪力(kN)0.000.000.000.000.000.000.00负剪力(kN)-252.720.000.000.000.000.000.00挠度(mm)0.001.533.084.636.187.729.27正弯矩最大值(kN-m)：0.00位置(m)：0.000负弯矩最大值(kN-m)：-18.95位置(m)：0.000剪力最大值(kN)：-252.72位置(m)：0.000挠度最大值(mm)：9.27位置(m)：0.5007.4、直径100mm的钢棒（Q345钢）强度验算a、抗弯强度验算根据以上受力分析得知，钢棒所受的最大弯矩为：fmax=18.954KN-m，抗弯截面模量：3633m10175.98321.032）（dwz抗弯强度：δmax=fmax÷Wz=18.954KN-m÷98.175×10-6m3=0.1931×106KN/m2=193.1N/mm2fm=250N/㎜2安全b、抗剪强度验算根据以上受力分析得知，钢棒所受的最大剪力为：Qmax=252.72KN，剪应力为：222322max/145/9.42KN/m109.4205.0372.252434mmNfmmNrQv安全8、I45a工字钢强度验算根据以上荷载分析，利用TSSD钢结构计算软件对工字钢受力分析结果如下：8.1、几何数据及计算参数支座形式：左端：悬挑右端：悬挑连续梁结构信息：跨序号跨度(mm)截面惯性矩(×106mm4)第1跨3250.0322.4第2跨5500.0322.4第3跨3250.0322.4材料弹性模量(N/mm2)：E=206000.08.2、荷载数据a．工况1(恒载)b．工况2(恒载)c．工况3(恒载)8.3、内力计算结果a．弯矩包络图b．剪力包络图c．截面内力第一跨1234567正弯矩(kN-m)0.000.000.000.000.000.000.00负弯矩(kN-m)0.00-0.16-8.44-35.64-85.57-162.04-256.36正剪力(kN)0.000.000.000.000.000.000.00负剪力(kN)0.00-0.59-31.58-70.03-115.51-167.88-176.88挠度(mm)29.6224.4119.2114.038.994.230.00正弯矩最大值(kN-m)：0.00位置(m)：0.000负弯矩最大值(kN-m)：-256.36位置(m)：3.250剪力最大值(kN)：-176.88位置(m)：3.250挠度最大值(mm)：29.62位置(m)：0.000第二跨1234567正弯矩(kN-m)0.000.000.000.000.000.000.00负弯矩(kN-m)-256.36-236.23-224.15-220.12-224.15-236.23-256.36正剪力(kN)26.3617.578.790.000.000.000.00负剪力(kN)0.000.000.000.00-8.79-17.57-26.36挠度(mm)0.00-5.44-8.70-9.79-8.70-5.440.00正弯矩最大值(kN-m)：0.00位置(m)：0.000负弯矩最大值(kN-m)：-256.36位置(m)：0.000剪力最大值(kN)：26.36位置(m)：0.000挠度最大值(mm)：-9.79位置(m)：2.750第三跨1234567正弯矩(kN-m)0.000.000.000.000.000.000.00负弯矩(kN-m)-256.36-162.04-85.57-35.64-8.44-0.160.00正剪力(kN)0.000.000.000.000.000.000.00负剪力(kN)-176.88-167.88-115.51-70.03-31.58-0.580.00挠度(mm)-0.004.238.9914.0319.2124.4129.62正弯矩最大值(kN-m)：0.00位置(m)：0.000负弯矩最大值(kN-m)：-256.36位置(m)：0.000剪力最大值(kN)：-176.88位置(m)：0.000挠度最大值(mm)：29.62位置(m)：3.2508.4、工字钢强度验算a、强度验算根据以上受力分析得知，工字钢所受的最大弯矩为：fmax=256.36KN-m，抗弯截面模量Wz=1430×10-6m3。抗弯强度：δmax=fmax÷Wz=256.36KN-m÷1430×10-6m3=0.1793×106KN/m2=179N/mm2fm=215N/㎜2安全b、挠度验算根据《钢结构设计规范》规定，工字钢允许的最大挠度：L/250=5500÷250=22㎜根据以上受力分析可知，工字钢所受的最大挠度29.62mm，略超于规范允许值，受力分析时考虑1.2倍安全系数，挠度视为合格。