【正文】 支架寬 ，支架橫向 41排，縱向 18 排，高度取 8m。 KTC50 型可調(diào)托撐共需要 41 18=738 個； 立桿需要 41 18 8=5904 m； 縱向橫桿需要 18 7（層數(shù)） 30=3780 m； 橫向橫桿需要 41 7（層數(shù)） =3961 m； 故，鋼管總重 =（ 5904+3780+3961） ； KTC50 型可調(diào)托撐 總重 =738 ； 所以， G=（ +） =； 穩(wěn)定力矩， MW = ； 依據(jù)以上對風(fēng)荷載計算 ω k= zμ sω 0= = kN/m2 梁底部支架高與梁高取 ， 30m 跨迎風(fēng)面積 = 30=291 m2， 30 m 跨共受力 P= 291= kN； 傾覆力矩 MQ = ； 所以， K0=MW/MQ=＞ 計算結(jié)果說明本方案滿堂支架 整體 滿足抗傾覆要求。 通道結(jié)構(gòu)驗(yàn)算 我部侖頭互通第二聯(lián) 5墩及 6墩之間分別為進(jìn)出民安大道的通道，施工支架過程中在這兩跨跨中應(yīng)設(shè)人行和車行通道，以保證行人及車輛正常通行。考慮行人及車輛行駛方向，本方案中采用人行與車行聯(lián)合布置，通道處布置形式為 (寬 ) （高），采用 Φ 500 鋼管 作為支墩，支墩頂托上采用 I36工字鋼 做底橫梁，其上采用 I36 工字鋼作為縱向分配梁，其 橫向 間距為：頂?shù)装逑鹿ぷ咒撻g距為 90cm，腹板下間距為 30cm，翼緣板下間距為 120cm。工字梁上10 10cm 方木作橫向分配梁，頂?shù)装濉⒁砭壈宀糠珠g距為 30cm。 因?yàn)橥ǖ涝O(shè)置在跨中位置，只須對 澆箱梁 FF 斷面翼板、中隔板、箱室下底板范圍等 部位進(jìn)行受力驗(yàn)算。 通過上面計算得： 現(xiàn)澆箱梁 FF 斷面翼板范圍箱梁自重 q1= kN/m2， 中隔板范圍箱梁自重 q1= kN/m2，箱室下底板 范圍箱梁自重 q1= kN/m2。 q2箱梁內(nèi)模、底模、內(nèi)模支撐及外模支撐荷載，取 q2= kN/ m2； q3施工人員、施工材料及設(shè)備荷載 ，按均布荷載計算，計算模板及直接支承模板的小棱時 取 kN/ m2，計算直接支承小棱的梁時 取 kN/ m2，計算支架立柱時 取 kN/ m2； q4振搗荷載，對水平面模板 q4= ，對垂直面模板 q4= ； 工字鋼的容許應(yīng)力和彈性模量查《路橋施工計算手冊》中各種常用鋼材的容許 應(yīng) 力和 彈性 模 量表 ，得 I36a 工字 鋼 的力 學(xué)性 能： E= 105Mpa I=15796c m4 ；計算長度 L= m； W=； [σ ]=140 Mpa。 工字鋼縱梁強(qiáng)度計算 1）、現(xiàn)澆梁 FF 斷面翼板工字鋼驗(yàn)算 縱向工字鋼計算時，按 兩 跨 不 等跨連續(xù)梁計算，受力分析見翼板工字鋼計算簡圖。 查《路橋施工計算手冊》得： Mmax= Qmax= f=(100EI) 箱梁翼板下工字鋼跨度 L=，間距 B=，共由橫向有 3 根工字鋼支承。 ①每根工字鋼強(qiáng)度計算 P={[（ q1 + q2） +(q3+ q4)] }/3 ={[（ +） +(+)] }/3 == kN Mmax= = = δ W= Mmax/W=1500/ 104= Mpa＜ [δ W] =140Mpa 經(jīng)計算， 箱梁翼板下 工字鋼縱梁 強(qiáng)度滿足要求。 ②每根工字鋼撓度計算 f=(100EI) = 36 103 (100 105 106 105) = 103m=＜ 5200/400=5200/400= mm 經(jīng)計算， 箱梁翼板下 工字鋼 剛 度滿足要求。 ③ 每根 工字鋼 抗剪計算 Qmax= = 36= τ max= Qmax /A=（ 103） /（ ） = Mpa＜ [τ ]= 經(jīng)計算， 箱梁翼板下 縱向工字鋼 抗剪 滿足要求。 2）、 現(xiàn)澆箱梁 FF 斷面中隔板范圍 工字鋼 驗(yàn)算 縱向工字鋼計算時，按 兩跨不等跨連續(xù)梁 計算，受力分析見中隔板工字鋼計算簡圖。 查《路橋施工計算手冊》得： Mmax= Qmax= f=(100EI) 箱梁中隔板下縱向工字鋼跨度 L=，間距 B=，共由 5 根工字鋼支承。 ①每根 工字鋼 強(qiáng)度計算 P={[（ q1 + q2） +(q3+ q4)] }/5 ={[（ +） +(+)] }/5 = kN Mmax= = = δ W= Mmax/W=16990/ 104=19. 35Mpa＜ [δ W] =140Mpa 經(jīng)計算， 箱梁 中隔板縱向工字鋼 強(qiáng)度滿足要求。 ②每根工字鋼計算 f=(100EI) = 103 (100 105 105 106) = 104m=＜ L/400=5200/400= mm 經(jīng)計算， 箱梁 中隔板 下 工字 鋼 剛 度滿足要求。 ③ 每根 工字鋼 抗剪計算 Qmax= = = kN τ max= Qmax /A=（ 103） /（ ） =＜ [τ ]= 經(jīng)計算， 箱梁 中隔板 下 工字鋼 抗剪 滿足要求。 3）、現(xiàn)澆箱梁 FF 斷面底板范圍 工字鋼 驗(yàn)算 縱向工字鋼計算時，按 兩跨不等跨連續(xù)梁 計算，受力分析見中隔板工字鋼計算簡圖。 查《路橋施工計算手冊》得： Mmax= Qmax= f=(100EI) 箱梁底板下縱向工字鋼跨度 L=，間距 B=，共由 3 根工字鋼支承。 ①每根 工字鋼 強(qiáng)度計算 P={[（ q1 + q2） +(q3+ q4)] }/3 ={[（ +） +(+)] }/3 = kN Mmax= = = δ W= Mmax/W=48300/ 104=＜ [δ W] =140Mpa 經(jīng)計算， 箱梁 底板縱向工字鋼 強(qiáng)度滿足要求。 ②每根工字鋼計算 f=(100EI) = 103 (100 105 105 106) = 104m=＜ L/400=5200/400= mm 經(jīng)計算， 箱梁 底板 下 工字鋼 剛 度滿足要求。 ④ 每根 工字鋼 抗剪計算 Qmax= = = kN τ max= Qmax /A=（ 103） /（ ） =＜ [τ ]= 經(jīng)計算， 箱梁 底板 下 工字鋼 抗剪 滿足要求。 門架工字鋼下橫梁強(qiáng)度驗(yàn)算 門架工字鋼 橫梁下 鋼管 支架均勻布置，對 工字鋼 而言橫向 260cm，從受力方面來講，其可承受荷載是相同的。我們選受力最大的中間 孔 支架做驗(yàn)算。在中間支架中按照受力分析，中隔板下部受力最不利，必須進(jìn)行驗(yàn)算，如該處驗(yàn)算通過，其余部位受力可滿足要求。 橫向方木計算時，按 3 跨等跨連續(xù)梁計算，受力分析見中隔板橫向方木計算簡圖。 查《路橋施工計算手冊》得： Mmax= Qmax= f=(100EI) 箱梁中隔板支架頂橫向 工字鋼 跨度 L=，間距 B=，共由 3 根橫向方木支承。 該處最為單獨(dú)的受力單元，考慮人行通道和車行通道各一半跨度的荷載模擬計算。 ① 每根 工字鋼 強(qiáng)度計算 Mmax=（ + ） = E= 105Mpa I=15796cm4 ； W=； [σ ]=140 Mpa。 δ W= Mmax/W=19080/ 104=＜ [δ W] = 11 140=126Mpa 經(jīng)計算， 箱梁 中隔板橫向方木 強(qiáng)度滿足要求。 ② 單 根橫向 工字鋼 計算 f= [ （ 3 ） /(24 105 104+ (48 105 104)) = 104 m=＜ L/400=780/400= mm 經(jīng)計算， 箱梁 中隔板 下 工字鋼 剛 度滿足要求。 ③ 每根 工字鋼 抗剪計算 Qmax= = （ +） = kN τ max= Qmax /A=（ 103） /（ ） =＜ [τ ]= 經(jīng)計算， 箱梁 中隔板 下 支架頂橫向方木 抗剪 滿足要求。 500 鋼管支架立桿強(qiáng)度及穩(wěn)定性驗(yàn)算 因?yàn)?鋼管 支架橫距相同，其承載能力相同，故選擇荷載最大部分進(jìn)行受力驗(yàn)算，根據(jù)前面受力分析中隔板 孔位 支架最不利。 鋼管力學(xué)指標(biāo)計算 W=π (d4d14)/32d= 103m3 I=π (d4d14)/64= 104m4 E= 105Mpa [N]= 2EI/4l2= 105 106 104/（ 4 ） = 104kN ○ 1 立桿強(qiáng)度驗(yàn)算 支架 實(shí)際承受的荷載為： N = （ NG1k + NG2k） + ∑ NQK(組合風(fēng)荷載 ) NG1k 支架結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力； NG2k 構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力； NG2k 施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和。 于是，有： NG1k = （ q1+ q1‘） /2= （ + 13） /2=； NG2k =( q2） /2=（ ） /8=； ∑ NQK =[ （ q3+ q4+ q7 ） ]/8=[ （ ++） ]/2=； 則， N = （ NG1k + NG2k） + ∑ NQK =（ +） + =177kN＜ [N]=9580kN，強(qiáng)度滿足要求。 ○ 2 立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算 N/（φ A ） +MW/W≤ [δ ] (組合風(fēng)荷載 ) N鋼管所承受的垂直荷載， N = （ NG1k + NG2k） + ∑ NQK，計算得 N =177kN； A為鋼管的截面積， A=； W為截面模量， W= 103m3， ω k= zμ sω 0 μ z風(fēng)壓高度變化系數(shù)，本工程鄰近海面，地面粗糙度為 A類，離地面高度不大于 10m，查《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（ GB500092021）表 風(fēng)壓高度變化系數(shù)得 μ z =； μ s風(fēng)荷載體型系數(shù)，查《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》表 風(fēng)荷載體型系數(shù)第 36 項(xiàng)得 μ s =； ω 0基本風(fēng)壓（ kN/m2），查《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》表 雪壓和風(fēng)壓表，得 ω 0= kN/m2， 故： ω k= zμ sω 0= = kN/m2 la =30cm， h=60 cm 所以， MW= MWk =( kbh2)/2 =( )/2= 故， N/（φ A ） +MW/W=177 103/+ 103/（ 103） = MPa ＜ [δ ]=205Mpa 計算結(jié)果說明 中隔板 部位 鋼管 支架是安全穩(wěn)定的。 C15 條形基礎(chǔ)承載驗(yàn)算 由以上立桿底座承載力計算得，按照最不利荷載， Nmax=177 kN,鋼管底座 面積 AB=， 鋼管 底座下混凝土基礎(chǔ)承載力： δ = Nmax /AB=177000247。 = δ =＜ [δ ]= 所以，立桿底座下混凝土基礎(chǔ)強(qiáng)度滿足要求。 通過計算該方案地基承載力滿足施工要求。 通過對門架部位縱向工字鋼、支架頂方木及支架的強(qiáng)度、極限應(yīng)力及抗剪等各方面的受力驗(yàn)算，該門架設(shè)計滿足施工要求。 通道交通安全措施 限高門架設(shè)置在駛?cè)胲囕v側(cè)，距通道 50m 的位置。門架采用Φ 150 的鋼管焊接而成，兩排聯(lián)合，底部澆筑混凝土固定。自 324國道進(jìn)入民 安大道處，由于受324 到高速公路收費(fèi)站的匝道影響，限高門架無法布置到 50m 的安全距離，限高門架設(shè)置在距通道 25m 左右的部位。此處門架考慮加強(qiáng)：采用 4根 500 的鋼管作支柱，每側(cè)兩根焊接在基礎(chǔ)預(yù)埋鋼板上，上面布置兩組貝雷片作為限高架，限高高度 。在限高門架中間張掛限高標(biāo)志，并在門架內(nèi)側(cè)貼反光膜。在距門架100m 和 30m 處各設(shè)兩道減速帶。車輛進(jìn)入側(cè)，門架向外 5m范圍設(shè)置防撞導(dǎo)流墩，在墩的前側(cè)設(shè)置第二道限高限寬門架，限高高度 ，張掛限高標(biāo)志，并在門架內(nèi)側(cè)貼反光膜。通道門架支撐鋼管及頂部工字鋼均需黏貼反光 膜。 五 、 支架的預(yù)壓 1 預(yù)壓的目的 為檢查地基承載力及支架承受梁體荷載的能力， 減少和 消除支架產(chǎn)生的非彈性變形、碗扣件接頭、碗扣件與方木、方木間的間隙、地基瞬時沉降等并獲取支架預(yù)壓沉降觀測值用來做設(shè)置預(yù)拱值的參考數(shù)據(jù)。 2 加載方法 支架搭設(shè)完畢、底板模板鋪設(shè)完畢之后進(jìn)行加載預(yù)壓。在此我們采用人工裝滿砂袋，用 16t 汽車吊吊裝砂袋 ， 按要求的位置和高度人工配合堆碼 ，預(yù)壓重 量為設(shè)計重量的 倍 。堆碼砂袋的加載方法對現(xiàn)澆箱梁支架進(jìn)行預(yù)壓 。預(yù)壓分 兩級進(jìn)行，第一級荷載控制在總荷載的 2/3 左右。第一次加載后，荷載 維持一天進(jìn)行觀測，第二天，進(jìn)行最后一級荷載加載。最后一級維持時間根據(jù)預(yù)壓沉降觀測值確定，連續(xù) 3 天，每天沉降觀測平均值小于 3mm 后，即可卸載。預(yù)壓過程中對支架沉降進(jìn)行連續(xù)觀測。 箱梁底部 范圍內(nèi)共加載約 403T，在翼緣板范圍內(nèi)每側(cè)加載約 63T。 3 觀測點(diǎn)設(shè)置及觀測頻率 3． 1 觀測點(diǎn)縱向按照箱梁跨度的 、 、 及距墩柱中心前后 置 5