1、第 1 页 共 14 页郑机城际铁路跨石武客专框架墩盖梁支架设计计算一、工程概况1. 设计简介郑机城际铁路于 DYK17+285.2-DYK17+448.7处上跨石武客专，与石武客专交角约为 9。 。设计采用 4处框架墩及 2处普通墩上跨石武客专，孔跨布置为 5-32m现浇简支梁。框架墩高为 24.8m，框架墩盖梁跨度为 17.5m，截面尺寸为 2.53.0m。框架墩在石武客专梁底处设置一道中横梁，中横梁截面尺寸为 2.22.2m，跨度 15m。框架墩墩身截面尺寸为 2.82.5m。框架墩上部现浇简支梁为单箱室箱梁，梁面宽 7.66m，梁高 2.6m，一孔现浇简支梁混凝土方量为169.6m3。
2、2. 框架墩盖梁施工支架方案概述框架墩盖梁采用支架法施工。盖梁支架基础利用正式结构的承台，承重立柱采用双肢格构式钢管柱，承重纵梁采用贝雷梁。钢管柱布置在框架墩墩身两侧，与石武客专线路平行，距离石武客专梁体外边缘 0.5m，钢管柱高 19.7m，在 7.8m、12.8m、17.8m 处各设一道16 槽钢与墩身抱箍连接，钢管柱两分肢间距 4.6m，分肢钢管采用 61816mm 的钢管，格构柱缀材采用1258mm 等边角钢。钢管柱与承台采用事先预埋的钢板焊接连接，承台预埋 9090cm厚2cm钢板。钢管柱顶并排放三组3703横梁（两40 槽钢背靠背用螺栓连接） ，3703横梁上放砂箱，砂箱上放贝雷梁
3、纵梁。贝雷梁沿盖梁轴第 2 页 共 14 页线方向放在盖梁正下方，共 12组，每组贝雷梁长 14.72m。贝雷梁每间隔 3m用一道10 槽钢上下横向连成一个整体。贝雷梁顶垂直盖梁轴线方向放置长 6m的903横梁。903横梁放在贝雷梁直腹杆正上方，间距 1.5m。903横梁与贝雷梁上弦杆采用 20 的螺栓连接在一起。903横梁顶部铺设 1515cm纵向方木，间距 30cm，纵向方木上铺 1010cm横向方木，间距 30cm。方木上铺竹胶板作为底模，一次浇筑成型。贝雷梁底距离石武客专轨顶最小距离为 5.31m，满足轨道车通过的净空要求。二、上部荷载计算1.盖梁钢筋混凝土自重： KN2956135.
4、22.振捣砼时产生的荷载： 0.3.倾倒砼时产生的荷载： 4.人工及施工机械荷载： KN45.13恒载分项系数：1.2，活载分项系数：1.4总荷载： Q382.)90(2.195三、底模板及方木受力计算1.竹胶板底模验算盖梁底模采用 A类 75型竹胶合板，厚度 15mm, 竹胶板尺寸为1.2m2.4m， ， ，底模支撑方木采用MPaE750Pa601010cm方木,方木间距 30cm。第 3 页 共 14 页总荷载： KNQ3825面积荷载： 2/85)1/(mq底模纵向取 1m长度进行计算均布荷载： KN/85则最大弯矩： mNqlM.25963.085122227.36/05.16/bW4
5、73 108I MPaPaww 605.21075.9/6底模强度满足要求。 mEIqlf 04.)18.27384/(.834/ 76 底模刚度满足要求。2.底模支撑方木验算903横梁间距 1.5m，其上纵向铺 1515cm方木，间距 30cm.方木的弹性模量为： 24/10.mNE抵抗弯矩： 35.62cW=按简支梁模型进行计算：总荷载： KNQ3825面积荷载： 2/85)1/(mq均布荷载： 0KNlM275281MPaPaWww 18.16/7/ 1515cm纵向方木按间距 30cm布置，强度满足要求。第 4 页 共 14 页四、贝雷梁纵梁检算盖梁正下方布置 12组贝雷梁，每组贝雷梁
6、长 14.72m，按简支梁均布荷载进行检算，计算跨度 13m。贝雷梁容许内力：M=788.2KN.m，Q=245.2KN，桁片贯矩 。4250cmIg903横梁总重： KN.60912.则上部总荷载为： Q6.38974.)5(.)56029( mKNq/1.263/71.38mKNMM .5.30.2.04.2 QQ1698.458.96 贝雷梁强度满足要求。弹性挠度： mqlfx 018.25013843.65894 非弹性挠度： cnfm.)(.)(0.2c.3401稳定性满足要求。五、 【3703】分配梁检算 钢管柱顶并排放三组3703分配梁，这三组3703上下面采用钢板焊成一个整体。
7、3703截面特性： 47512cmx 342cmWx。mkg/193703分配梁跨度 4.6m，按简支梁在中间 3m范围受均布荷载计算。计算简图如下：第 5 页 共 14 页贝雷梁总重： KN9.15827.43/.2则上部总荷载为：Q 3.408.)0(.)9158.609( mKNq/4324支反力： KNFba 1.23.2则跨中最大弯矩： mKNM.31584.6802PaQPaQ54.1530.1584强度满足要求。malEIqlf012.4607. )8.026.43(107522104886753851)(49922 稳定性满足要求。六、钢管格构柱受力检算框架墩盖梁支架临时支柱采
8、用双肢格构式钢管柱，分肢采用61816mm 钢管，其截面特性为：2221 8.30594)86(4)( mdA441 17)()(6Imi94.2/第 6 页 共 14 页1.整体受力验算双肢钢管格构柱高 19.7m，则 mlyx7.1904238.302591372Ix 446y2.18.059mAmIix23my4.529.861.23097xoil.4.yoil双肢格构柱缀条采用1258mm 等边角钢21370295mAx01yA则格构柱对 x轴、y 轴的长细比分别为：25.1327064.59.8402120 xx56.9yo分肢对最小刚度轴的长细比(计算长度取 3.0m):768.4
9、.09.14.2301 oyxil 满足钢结构设计规范5.1.4 条。整体稳定性验算：贝雷梁以上总荷载为： KN3.408格构柱顶3703横梁重： 42169钢管柱自重： KN598.10/.75.6514.9缀条自重：8515.5041.210/1000=15.81KN第 7 页 共 14 页KNN7.42581.59.1043.08格构柱为 b类截面， 查表得：6oy0/.62 fAMpafpa2155.164.6059.723稳定性满足要求。钢度验算： 15026.9oy满足钢结构设计规范5.3.8 条。2.分肢验算分肢采用 61816mm 钢管10235106.381fytd满足钢结构
10、设计规范5.4.5 条。3.缀条计算缀条采用1258mm 等边角钢，其截面特性为： ，21975mA，mi25nmkg/504.1双肢钢管格构柱的剪力：KNfyAV1.538526.92385斜缀条夹角 ，长度 ，则斜缀条的内力： ml7.cos/Nbt 27.913cos2.s缀条最大长细比： 1508.435min lt按 b类截面查表，得 34.8./)0(. 第 8 页 共 14 页折减系数 815.0.43015.6r MPafMPaANrt 25.17.9.8734.025913 缀条采用1258mm 等边角钢满足要求。4.焊缝计算（1）1258mm 角钢与节点板（Q235 钢材，
11、厚 14mm）焊缝计算a.选择焊脚尺寸mthf 6.514.5.1maxinf 982inax贴边焊，最大焊脚尺寸还应满足：thf 76)1()(max 焊脚尺寸取 mhf7b.计算角钢肢背、肢尖焊缝传力：KNNk893.625.9101732c.确定肢背、肢尖焊缝长度mfhlww821607.97.0311 fNl 5.2.32规范规定： lhlwfwf 4206,08即肢背、肢尖焊缝长度都取 100mm。（2）节点板与钢管之间焊缝计算a.选择焊脚尺寸 mthf 6151maxinf .42inax第 9 页 共 14 页焊脚尺寸取 9mm。b.焊缝长度计算 mfhNlww1526097.1
12、53.0与钢管连接的节点板连接面长度都大于 152mm，偏于安全考虑，节点板与钢管采用双面通焊缝连接。七、架体在风荷载作用下稳定性检算经过分析，框架墩盖梁支架搭设好后，在没有进行钢筋绑扎施工前为受风荷载最不利工况。由建筑结构荷载规范 （GB50009-2001）知垂直于建筑物表面上的风荷载标准值为： 0wzsk风荷载标准值（kN/m2） ；高度 z处的风振系数；z风荷载体型系数；s风压高度变化系数；z基本风压（kN/m2） 。0w1.作用于贝雷梁的风荷载河南省郑州市基本风压 ， （取 n=50）)/(4.02mkNw.0（z 考虑为 25m） ，1z风荷载体型系数计算： 1nststw贝雷梁的
13、挡风系数 ，查表得3.06.0单片贝雷梁体型系数 3.st第 10 页 共 14 页则 12片贝雷梁体型系数 139.6.0139.12nststw取 B类地面，高度 25m的风压高度变化系数 z作用于贝雷梁的风荷载标准值为： 20 /59.043.19. mKNwzsk 贝雷梁高 1.5m，长 15mKNWk28.15.12.作用于钢管柱的风荷载河南省郑州市基本风压 ， （取 n=50）)/(4.02mkw，1z1.609.s取 B类地面，高度 25m的风压高度变化系数 3.1z20 /59.043 mKNwzsk 钢管柱高 19.7m，有效挡风宽度 0.618m，故作用于钢管柱的风荷载为：
14、 KNwWk2.7618.0792风荷载对体系作用模型示意如下：第 11 页 共 14 页3.支架自重 KNG816.523)481.59.10( 4.倾覆检算架体依靠自重平衡，架体在风荷载作用下有绕 O点倾覆的趋势，计算图如下：第 12 页 共 14 页风荷载产生的倾覆力矩为：mKNM.14985.2.7802.13支架自重产生的抗倾覆力矩为： .319.6.521支架在风荷载作用下稳定性满足要求。第 13 页 共 14 页目 录一、工程概况 1二、上部荷载计算 2三、底模板及方木受力计算 2第 14 页 共 14 页四、贝雷梁纵梁检算 3五、 【3703】分配梁检算 4六、钢管格构柱受力检算 5七、架体在风荷载作用下稳定性检算 9
