门式墩盖梁梁式支架计算书

深圳地铁6号线6101标门式墩盖梁梁式支架
计
算
书
编制：
审核：
批准：
中国铁建大桥工程局集团有限公司
2016年1月
目录
一、梁式支架概况 (1)
二、检算依据 (3)
三、检算参数 (4)
1、材料参数 (4)
2、检算荷载 (4)
四、支架结构计算 (5)
1、承载能力极限状态计算 (6)
(1).钢管立柱 (6)
(2).横梁强度检算 (7)
(3).分配梁强度检算 (7)
(4).支座反力 (7)
(5).贝雷片 (8)
(6).20a工字钢 (10)
(7).碗扣支架 (11)
(8).支架稳定性 (12)
2、正常使用极限状态计算 (13)
(1).立柱压缩变形 (13)
(2).横梁弯曲变形 (14)
(3).贝雷梁变形 (14)
五、条形基础计算 (15)
六、检算结论 (17)
32M梁式支架现浇梁计算书
一、梁式支架概况
1、梁体简介
本合同段门架墩主要位于深红区间、红上区间、元大区间、上跨地铁4号线，共33座，厚度有2m和2.4m两种，高度范围11.5~24m。

本方案支架拟采用贝雷梁与直径529mm壁厚8mm钢管作为现浇梁支架的主要的支撑体系，利用Midas civil进行建模检算。

2、支架布置
盖梁净跨为23m，支架计算跨度为24.6m。

支架由上至下传力体系分别为地基→基础→钢管立柱→砂箱→横向工字钢→贝雷梁→横向分配工字钢→模板→梁体具体见图1.1、图1.2、图1.3。

图1.1 支架纵断面布置图
图1.2 支架横断面布置图
图1.3支架平面布置图
2、支架用钢管和型钢拼装而成，钢管及型钢均采用235B材质。

支架按高度21 m 进行设计，如与现场不符可以进行微调。

基础：靠近墩附近支架基础为承台，承台内预埋钢筋，钢筋与钢管进行焊接。

钢管立柱下设1cm厚钢板，预留膨胀螺栓孔，与承台进行连接。

另一排支架基础落在条形基础上，条形基础采用C30砼，上层设置钢筋网片。

条形基础底部为原始路面，地基承载力在250kpa以上。

图1.5 钢管立柱与承台连接立面图
钢管立柱：钢管立柱采用外径529mm壁厚8mm钢管，立柱横向联系杆件16槽钢连接板焊接，立柱与墩柱连接采用20工字钢连接板焊接。

砂箱：钢管立柱上端钢板上焊接100t砂箱，以便于落架。

主横梁：主横梁采用双拼40b工字钢，并在局部焊接加劲板加强。

分配梁：分配梁采用16工字钢，间距为30cm。

二、检算依据
1、《铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程》TB10110-2011
2、《铁路桥梁钢结构设计规范》TB10002.2-2005
3、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2010)
4、《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068）
5、《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1-2005)
6、《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)
7、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)
8、《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ 162-2008）
9、《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ166-2008)
10、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)
11、《高速铁路桥涵工程施工技术指南》（铁建设[2010]41号）
12、深圳地铁六号线相关设计图纸。

三、检算参数
1、材料参数
2、检算荷载
1、荷载分类
(1)作用于支架的新浇筑梁体钢筋混凝土荷载：26kN/m3;
(2)内模、外模重等模板重量：2.0kN/m2;
(3)施工人员、材料及施工机具荷载：2kN/m2;
（4）振捣及冲击荷载：2.5 kN/m2;
(5)支架结构自重由程序软件自动换算。

2、荷载计算
梁体荷载全部施加在16工字钢分配梁上，梁端4m变截面段荷载采用均值进行计算，单根16工字钢荷载计算结果如图3.1。

图3.1 16工字钢荷载计算结果（单位：kN/m）
3、荷载组合
按照混凝土浇筑不同工况对支架强度、刚度和稳定性进行计算，荷载组合如下：
计算强度：1.2((1)+(2)+(4))+1.4×(3)
计算刚度： (1)+(2)+(4)
计算稳定性：1.2((1)+(2)+(4))+0.9×1.4×(3)
四、支架结构计算
支架结构计算时按照承载能力极限状态和正常使用极限状态分别计算。

支架计算采用midas Civil8.3.2有限元分析软件进行，建立支架结构整体模型，各构件采用梁单元模拟，立柱与基础采用固结，与墩采用铰接，释放各贝雷片转动约束。

横纵梁及钢管支架连接采用一般弹性连接。

支架
计算模型如图4.1所示。

图4.1支架有限元模型1、承载能力极限状态计算
(1).钢管立柱
最大组合应力位于钢管顶部与20工字钢连接部位，应力为97.2Mpa＜215Mpa，满足要求。

(2).横梁强度检算
双拼40b工字钢，组合应力为177.0Mpa＜215Mpa，满足要求。

(3).分配梁强度检算
最大组合应力为81.7Mpa＜215Mpa，满足要求。

(4).支座反力
支座最大反力641.9kN。

(5).贝雷片
1、玄杆
玄杆最大轴力为342.8kN＜560 kN，满足要求。

最大剪应力为68.4 Mpa＜180Mpa，满足要求。

2、斜杆
最大轴力为138.1 kN＜170 kN，满足要求。

最大组合应力为204.8Mpa＜355Mpa，满足要求。

3、竖杆
最大轴力为153.8 kN＜210 kN，满足要求。

(6).20a工字钢
钢管立柱与墩柱连接工字钢及跨中纵向工字钢最大组合应力为41.4 Mpa＜215Mpa，满足要求。

(7).碗扣支架
考虑支架的锈蚀和变形，钢管外径设置为4cm，壁厚设置为3mm。

碗扣支架最大组合应力为48.4 Mpa＜215Mpa，满足要求。

(8).支架稳定性
一阶屈曲稳定系数2.811
二阶屈曲稳定系数2.812
2、正常使用极限状态计算
(1).立柱压缩变形
立柱最大压缩变形为3.65mm。

(2).横梁弯曲变形
横梁最小跨度为2.8m，最大挠度为6.64mm＜L/400=7mm。

(3).贝雷梁变形
贝雷梁最大弯曲变形20.2mm ＜L/400=28.125mm ，满足要求。

五、 条形基础计算
在计算过程中假定（1）基础是刚性的；（2）条形基础下地基受力层土质均匀。

5.1地基承载力验算
k a
P f ≤
kmax a
1.2P f ≤
k
P ——基础底面平均压力，按式k k k +=P A （F G ）
计算。

a
f ——修正后的地基承载力特征值，根据条形基础的宽度和埋置深度，不用进行承载力
特征值修正，即
k
=a a f f
k a f ——地基承载力特征值 k
F ——作用于基础顶面的标准组合
Gk ——基础自重
k a (600.3+523+569.9+557.2+24 2.80.5 4.6)
177.4kPa =250kPa 2.8 4.6
P f ⨯⨯⨯=
=≤⨯
满足要求！
5.2基础抗剪切验算
忽略上层钢筋网片的抵抗作用。

立面图
平面图
根据《地规》，基础抗剪切承载力验算
6hs 0.7=0.71 1.432800 1.414500=1.98210t V f N β≤⨯⨯⨯⨯⨯⨯0bh
max =1123.3k 1982k V N N ≤ 满足要求！
V ——基本组合的剪力设计值N 。

hs β——受剪切承载力截面高度影响系数，h 0=0.5m ＜0.8m, hs β=1。

0h ——基础有效高度mm 。

t
f ——混凝土轴心抗拉强度设计值MPa 。

5.3基础抗冲切承载力验算 忽略上层钢筋网片的抵抗作用。

62hp 0.7=0.711.431453000=1.45410l t F f N
βμ≤⨯⨯⨯⨯m 0h
2=600.3-177.4 1.36 1.55=226.3k l F N ⨯⨯ 满足要求！
l
F ——基本组合的冲切力设计值；取轴心荷载设计值减去冲切破坏椎体内
的基底净反力。

hp
β——受冲切承载力截面高度影响系数，h ≤800mm 时取1，h ≥2000mm 时
取0.9，其间按线性内插法取用。

m μ——受冲切临界截面的周长。

5．4局部受压承载力验算
根据混规6.6.1，混凝土结构构件局部受压应满足
c n 1.35=1.351 1.4314.33600009938l l c l F f A kN ββ≤⨯⨯⨯⨯=
满足要求！
l F ——局部受压面上作用的局部荷载或局部压力设计值； c
f ——混凝土轴心抗压强度设计值；
c β——混凝土强度影响系数，按本规范第6.3.1 条的规定取用； l β——混凝土局部受压时的强度提高系数；
l
A ——混凝土局部受压面积； l n
A ——混凝土局部受压净面积
六、 检算结论
经复核，支架结构满足使用要求。