托架相关计算书-副本分析解析

三、托架结构方案简述

因0#节段自重较大，单个方量为580.68m3，且工期要求较紧，0#节段施工时间长短将直接全桥施工工期，采用搭设碗扣支架耗时较长，耗费人力物力较大，且本工程主墩位于颍河内，墩身施工完毕后须拔除钢板桩围堰，降低施工费用，同时主墩承台面积不足以搭设支架施工0#、1#节段，故本次主墩0#、1#节段采用托架方案。采用托架施工周期较短，不影响拔除钢板桩围堰，墩身施工时在相应位置预埋精轧螺纹钢锚固孔及托架预埋钢板。待墩身施工完毕后在预埋件位置处安装托架，对穿精轧螺纹钢锚固托架，铺设I28a工字钢分配梁，再搭设碗扣支架，形成整体受力体系。

本次施工方案中采用（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）四种类型托架，以满足墩身拱形门及弧形构造。托架采用双［36槽钢（单槽钢47.8kg/m）对扣组成，以利于槽钢的横向刚度，对扣处间隔60cm采用焊接16×10cm（1cm厚）钢板补强槽钢形成整体受力。为了方便托架受力，斜撑槽钢与水平槽钢成标准45度角，托架在施工墩身时加工完毕，待墩身施工完毕后用吊机及塔吊将托架吊装至锚固位置，Ⅰ、Ⅱ型托架采用Φ32mm精扎螺纹钢拉杆上下各6根锚固于墩身（Ⅱ型托架50×60cm下钢板受限于拱形门位置，则直接焊接于内侧双I40a工字钢上，大小里程两侧工字钢则采用D=530mm钢管对撑）。Ⅲ、Ⅳ型托架由于受限于墩柱构造无法采用拉杆对拉，方案中采用预埋钢板预埋后，将托架焊接于预埋钢板上固定，其中Ⅳ型托架由于安装于墩身拐角弧形位置，故托架钢板及预埋钢板均加工成弧形，以满足构造要求。托架承受荷载为0#、1#节段荷载，墩顶5m范围除外（单侧托架承受1.5m0#节段及整个1#节段荷载），为确保托架抗剪强度，预埋钢板均设置直径10cm40Cr（调质处理）抗剪销。

Ⅰ、Ⅱ型托架长度7.5m（考虑1.5m施工平台），Ⅲ型托架长度7.9m，Ⅳ型托架长度11.5m（考虑1m施工平台）。托架最大布置间距为3.5m，其余为3.1m及3.2m，

详见《托架立面布置图》。

托架上部纵桥向按60cm间距布置I28a工字钢，横桥向除3排60cm（侧模位置）外，其余均按90cm间距布置I28a工字钢，后搭设支架安装侧模，形成0#、1#节段整体底模系统。 四、荷载分析计算

由平面图可知牛腿上部横向按照60cm×60cm布置I28a工字钢，然后在工字钢上部布置60cm×60cm碗扣支架，支架上部先布置横向10号工字钢，再布置纵向10cm×10cm方木。

首先先验算方木抗压能力，再计算工字钢抗压能力以及挠度。然后再验算I28a工字钢在最不利位置3.5m最大跨度处的强度。

最后验算托架，托架上部按照标准间距布置工字钢，所以采用均布荷载作用计算。首先验算托架在墩身锚固点位置承受的剪力以及弯矩，验算拉杆及抗剪销抗剪能力。其中Ⅲ、Ⅳ型托架验算与预埋件之间焊缝强度及预埋件抗拉锚固力，在Ⅲ、Ⅳ型托架受力计算中仅考虑托架承受翼缘板处砼重量及0#、1#节段侧模重量。

墩顶部位沿墩身范围砌筑240mm砖墙，并采用竹胶板隔离支座一周封闭，后用水压法填中粗砂，最后再中粗砂上铺设底模，以承受墩顶5m范围内0#节段荷载。 五、底模系统受力计算 1、节段混凝土自重荷载

0#节段混凝土重量计算：根据图纸绘制CAD图形标准断面，0#节段墩顶 外1.5m范围内砼方量为75.54m3，则重量：g1=75.54m3×26KN/m3=1964.04KN； 1#节段图纸设计重量为5810KN，扣除两侧翼板后重量：g2=5810KN-2.92 m3×4.5m×2×26 KN/m3=5126.72KN；

合计底板位置砼荷载为G1=g1+g2=1964.04+5126.72=7090.76KN。

0#、1#节段翼缘板位置单侧砼总荷载为：G2=2.92 m3×（8+4.5m×2）×26 KN/m3=1290.66KN 2、侧模荷载

侧模由山东省滨州市博远模板有限公司制作，0#、1#节段侧模为一次成型，单侧加工长度17.4m，重量9.4吨，则G3=9.4吨×10KN/吨=94KN 3、模板、周转料荷载

10#工字钢单侧底板：n?11根，每根24.5m长，米重11.261kg，则G4=24.5×0.011261×11×10=30.35KN；单侧翼板：n?9根，以每根19m长，米重11.261kg，则G5=19×0.011261×9×10=19.3KN

10cm×10cm方木n?81排 每根7m长，每立方重量为5KN，则G6=0.1×0.1×7×81×5=28.35KN； 碗扣支架计算：

.8?240?3792.8米； 底板处：总米数为 l1?1184?1128?1240.8?2192.4?1734.6?240?5912.8米； 翼板处：总米数为 l2?1745碗扣钢管每米重为3.84kg/m，底板钢管G7?3792.8?0.00384?10?145.6KN，翼板钢管G8?5912.8?0.00384?10?227KN；

顶托与底托单边各1824个，底托每个0.035KN，顶托每个0.045KN

G9?0.035?1824?0.045?1824?145.92KN；

单侧底板范围内横向I28a工字钢分配梁：G10?396.84?0.0435?10?172.63KN； 单侧翼板范围内纵向I28a工字钢分配梁：G11?123?0.0435?10?53.5KN； 4、总荷载计算

底板范围总荷载为： G3?G1?G4?G6?G7?G9?G10?7613.6KN（单组托架受力为

761.36?95.17吨，要求滨州市博远模板公司按110吨计算，结果满足要求）； 8翼板范围总荷载为： G4?G2?G3?G5?G8?G11?1684.5KN（单组托架受力为

168.45?56.15吨，要求滨州市博远模板公司按80吨计算，结果满足要求）； 3上部结构荷载按均布荷载考虑，同时托架受力按6m节段范围计算，按照《公路桥规》：施工荷载取2.5KN/m2，振捣荷载取2KN/m2，则底板均布荷载为：

q1?G37613.6?4.5??4.5?57.4KN/m2；翼板均布荷载为：S124?6G41684.5?4.5??4.5?21.6KN/m2； S25.8?17q2?底板位置布置8组托架，每组托架按6m范围承受荷载，则托架线荷载为

q3?q1?S157.4?24?6??172.2KN/m；

n?l8?6翼板位置布置3组托架，每组托架按3m范围承受荷载，则托架线荷载为

q4?q2?S221.6?17?5.8??118.33KN/m。 n?l3?6六、方木、钢管、I28a工字钢受力（强度）验算 1、方木轴心受压承载能力计算：

N式中：N—轴心受压构件压力设计值（N） ?fcAn An—受压构件的净截面面积（mm2）

fc---木材顺纹抗压强度设计值（N/mm2）

方木的力学性能指标按《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）中的A-3类木材并按湿材乘0.9的折减系数取值，木材等级为TC17A，顺纹抗压强度设计值fc=16 N/mm2则：fc＝16×0.9＝14.4Mpa，10cm×10cm间距为40cm，1m范围内