连续梁0#块钢管支架受力检算
米拉沟大桥48+80+48跨连续梁11#墩边直段
钢管支架受力检算书
一、参考文献和方案说明
1、参考文献
⑴、《新建铁路兰州至乌鲁木齐第二双线（48+80+48）m 连续箱梁》参考图
⑵、《路桥施工计算手册》
⑶、《结构力学I 》（第2版）
⑷、《材料力学I 》（第四版）
2、方案说明
根据设计图纸和现场实际情况，我工区有17处需要钢管支架施工，具体见附表，其中，以最高墩：米拉沟特大桥80米跨连续梁边墩11#墩高27米来进行检算。
边直段混凝土重量较大，对基础承载力要求高，在设计时钢管支架采用承台、增加的混凝土条形基础为基础，顺桥向边墩前单侧设8根Φ600×10mm 螺旋钢管，钢管柱与基础之间采用焊接预埋筋及加强钢板进行锚固，各个钢管之间采用焊接[14a槽钢进行纵横连接（考虑到高度27米高，均匀设三道连接），钢管柱顶铺设2cm 厚钢板用于增加横梁与钢管柱之间的接触面积，横梁为I45b 工字钢，纵梁采用I32b 工字钢，工字钢顶部铺设15cm ×15cm 方木。钢管支架详细布置：《米拉沟特大桥11#墩钢管支架设计图》。
二、钢管支架受力分析
由设计图纸知，7.75米边直段总重：127方*2.65=337t，考虑到内模及施工荷载等因素，施工检算系数取1.2，即总重按404t 计算。除开墩顶段1.9米，悬空段5.85m 范围内，总重约为：305t 。
三、钢管支架各个构件受力计算
1、底模及方木受力计算
由钢管支架设计图知：底模采用δ＝15mm 厚的竹胶板，每块竹胶板尺寸为：244 cm×122cm ，竹胶板下面顺桥向满铺15cm ×15cm 的方木，方木下面横桥向满铺布置15cm ×15cm 的方木堆（方木堆之间采用钉子及卡扣进行锚固连接），方木堆下面顺桥向满铺布置一层15cm ×15cm 的方木。
由于竹胶板的下满铺横纵向方木，在此不检算。
2、顺桥向I32b 型工字钢受力计算
顺桥向铺设I32b 型工字钢做为受力纵梁，查《路桥施工计算手册》得，A3钢轴向允许应力[σ]=170 Mpa,其中心间距为：a=0.6m，跨度b=2.7m,由上述受力分析得：
墩身外侧一端（悬空段）的砼压力P=3050/6.4/6.7=71.1KN/m2。 已知：单根I32b,I=11630.838cm4,W=729.9cm3,E=2.1×105MPa 按两跨连续的内钢楞计算
(1)Mmax=0.07*P*a*b2=0.07*71.1*0.6*2.72=21.8KN*m则：
σ= Mmax/W
=21.8×103÷(729.9×10-6×2)=14.9Mpa＜170Mpa
(2)Wmax =5*P*a*b4/(384*E*I)/2
=5*71.1*0.6*2.74/(384*2.1*105*11630.838*10-8) /2
=0.604mm
3、横桥向I45b 型工字钢受力计算
横桥向铺设I45b 型工字钢做为受力纵梁，查《路桥施工计算手册》得，A3钢轴向允许应力[σ]=170 Mpa,其中心间距为：a=2.7m，跨度b=2.5m,由上述受力分析得：
墩身外侧一端的砼压力P=3050/6.4/6.7=71.1KN/m2。
已知：单根I45b,I=33771.8cm4,W=1504.6cm3,E=2.1*105MPa
按三跨连续的内钢楞计算
(1)Mmax=0.08*P*a*b2=0.08*71.1*2.7*2.52=96KN*m则：
σ= Mmax/W
=96×103÷(1504.6×10-6×2)=31.9Mpa＜170Mpa
(2)Wmax =5*P*a*b4/(384*E*I)/2
=5*71.1*2.7*2.54/(384*2.1*105*33771.8*10-8) /2
=0.7mm
4、螺旋钢管受力计算
竖向支撑设计为Φ600×10 mm钢管，查《路桥施工计算手册》得，A3钢轴向允许应力[σ]=170 Mpa，单根Φ600×10 mm钢管净截面积A 为：
A=6002×π/4 - 5802×π/4=(6002-5802) ×π/4≈18526mm 2
查型钢截面特性手册得：Φ600×10 mm钢管轴惯性矩I=80675.313cm4 i=I /A =20.87
λ=μl/i=2×17.3÷(20.87×10-2)=166（钢管间未设剪力撑区域长为17.3米）
计算稳定许用应力：根据λ=166，由材料力学查表得ψ=0.256，代入
[σ]st=ψ[σ]= 0.256×140 Mpa =35.8Mpa
根据公式：σ= F/A，得单根钢管轴向应力（每侧按8根钢管计算）为： σ= F/A=381×103÷（18526×10-6）=20.6Mpa＜[σ]st=35.8Mpa
满足要求，为了确保安全，在钢管间增加两道剪力撑，使得剪力撑区域长缩短为5.8米。
2011年7月25日