施工门洞计算(5.2m宽)

一、跨新亭路路支架布置形式

本标段现浇箱梁在第四联跨越新亭路，新亭路现有车道为机非混行车道，施工时采用搭设609钢管支架，上部采用I50工字钢跨越，工字钢上部采用碗扣件搭至箱梁底部。见后附图，满堂支架钢管统一采用规格为Φ48mm×3.5mm碗扣式钢管脚手架（验算时钢管壁厚按3.0mm考虑），在跨现有新亭路位置设左右各设净宽5.2米的机非门洞，门洞采用在路面上浇筑混凝土基础，其上布设钢管支墩，支墩采用1cm钢板封口，其上横向设两排I36b的横向工字钢，顺桥向布设I50b的纵向工字钢，工字钢上布设碗扣架，，碗扣架在工字钢上横桥向腹板下采用60cm间距，一般底板处采用90cm间距，翼板处采用1.2米间距，纵桥向桥墩两侧实腹板处采用30cm，腹板变宽处采用60cm，其他一般地段布设按90cm考虑，碗扣架上托布设具体布设如图所示。

1、支架顺桥向立杆间距布置为：

边跨跨径30m：0.3×12+0.6×14+0.9×20=30m

中跨跨径42m：0.3×4+0.6×12+0.9×28+0.6×12+0.3×4=42m 2、支架横桥向立杆间距布置为：

0.9×4+0.6×6+0.9×8+0.6×8+0.9×8+0.6×6+0.9×6+0.6×6+0.9×4=42.6m

3、水平杆步距1.2m，在中腹板处加密为60cm。

立杆、横杆承载性能

立杆 步距（m） 0.6 1.2 1.8 2.4 2.4 二、荷载计算

永久荷载的分项系数取1.2，可变荷载的分项系数取1.4.

模板，支架和拱架设计计算的荷载组合

模板结构名称 梁、板和拱的底模板以及支承板、支架及拱等 计算强度用 计算刚度用 （1）+（2）+（3）+（1）+（2）+（4）+（7）+（8） （7）+（8） 允许荷载（KN） 横杆长度（m） 40 30 25 20 20 0.9 12 1.5 1.8 1.8 横杆 允许集中荷载（KN） 4.5 3.5 2.5 2.0 2.0 允许均布荷载（KN） 12 7 4.5 3 3 （1）模板、支架自重

（2）新浇筑砼、钢筋、预应力筋等的重力， （3）施工人员及施工设备、施工材料等荷载 （4）振捣砼产生的振动荷载 （5）新浇筑砼对模板的侧压力

（6）砼入模时产生的水平方向和冲击荷载

（7）设于水中的支架所承受的水流压力、波浪力等荷载。 （8）其它可能产生的荷载

1、箱梁自重：因本处跨路段现浇箱梁为等截面箱梁，以底板一般位置进行计算。

从图上可计算出该断面箱梁腹板处最大面积荷载为 ，一般底板处荷载为 ，翼板处荷载为 。

2、施工人员、机械荷载：取q2=2.5KN/m2 3、混凝土浇筑产生的冲击荷载：取q3=2.0KN/m2 4、振捣混凝土产生的荷载：取q4=2.0KN/m2 5、模板荷载：

内模（包括支撑架）q5-1=1.2KN/m2 侧模（包括侧模支撑）q5-2=1.2KN/m2 底模（包括纵横方木）q5-3=0.8KN/m2 支架自重：（按最高9-5=4m考虑）

6、q6=4×3.84×10/1000/0.9×0.6=0.29KN/m2 三、碗扣支架体系受力计算

1、计算断面边侧腹板位置，最大分布力为：

Q=（q1-2 +q5-1+q5-2+q5-3+q6）×1.2+（q2+q3+q4）×1.4=

（23.7+1.2+1.2+0.8+0.29）×1.2+（2.5+2.0+2.0）×1.4=41.728KN/m2 （1）单根立杆计算

边腹板位置碗扣架立杆布置为0.6m×0.9m，步距1.2m（横桥向在前） 单根立杆受力为：N=0.6×0.9×41.728=22.53KN＜【N】=30KN; （2）支架立杆稳定性验算

碗扣式满堂支架为组装结构，一般单根立杆在承载力范围内应不会失稳，因此，可以轴心受压的单根立杆作为代表进行验算。

公式N[N]A（路桥施工计算手册）

碗扣采用外径48mm。壁厚3.5mm钢管，按照壁厚3mm验算，A3钢材，极限应力标准值为205N/mm2。 A=4.24×102 mm，

I=10.78×104 mm4, 回转半径i=15.95mm， 验算位置横杆步距1.2m，，

验算位置细比：λ=120/1.595=75.24＜[λ]=150，取λ=80 查表得：跨中中腹板处轴心受压纵向弯曲系数=0.715

=205Mpa

验算部位边腹板处[N]=0.715×424×205=62147.8N=62.15KN

支架立杆步距1.2m处受最大荷载的立杆位于跨中侧腹板处N=25.954KN（见前受力验算）

由上得出： 跨中侧腹板处：22.53KN=N≤[N]=62.15KN 稳定性系数：

跨中侧腹板处：n=[N]/ N =62.15/22.53=2.76＞1.3 结论：支架立杆的稳定性满足要求。 （3）模板验算

腹板位置方木间距30cm，也就是模板跨径以0.3米计，在方木支撑0.3米范围内的线荷载（涂塑板质量较轻可不计），应为砼重量应取砼自重、模板自重、人机荷载及倾倒、振捣砼产生的荷载，计算公式如下

Q1=（q1-2 +q5-1+q5-2+q5-3）×1.2+（q2+q3+q4）×1.4=41.38 得到在30cm中的线荷载为 41.38×0.3=12.414 总荷载为12.414KN/m

Mmax=ql2/8=12.414×0.32/8=0.14KNm 应力验算

σ=Mmax／Wx=0.14×1000/(0.3×0.0152)/6=12.44 MPa<20 MPa 应力满足要求 挠度验算

δ= ql4/128EI=1.04<2mm满足要求 （4）横向水平方木承载力计算

横向立杆间距按60cm计，所以，方木计算长度为60cm。作用在方木上的均布荷载为：

q=41.728×0.6/3=8.35kN/m 采用10×9cm方木，所以：

净截面抵抗矩W=bh2/6=10×81/6=166.7cm3; 毛截面惯性矩I= bh3/12=10×729/12=607.5cm4; 根据路桥施工计算手册：

①弯曲强度：σ=qL2/10w=8.35×103×0.92/10/1.667×10-4=4.06MPa＜ [σ] =12Mpa 强度满足要求； ②抗弯刚度：

由矩形简支梁挠度计算公式得：

E = 0.09×105 Mpa； I = bh3/12 = 6.08×10-6m4

fmax=qL4/150EI=12.414×103×0. /(150×6.08×10-6×0.09×1011）

= 0.196mm＜ [f] = 1.5mm（ [f] = L/400 ）， 符合要求 结论： 10×9cm方木布置符合要求。 （5）纵向方木梁承载力计算（或10#工字钢）

立杆纵向间距为90cm，纵向铺设的1根15*15cm方木，计算长度取90cm，由横向方木传递到纵向方木的线荷载为q=0.9*41.728=37.555KN，最大弯矩为： Mmax=0.1qL4=0.1×37.555×0.9×0.9=3.042kN·m A、当采用15×10cm方木时

净截面抵抗矩W=bh2/6=375cm3;

截面惯性矩I= bh3/12=10×153/12=2812.5cm4

①弯曲强度：σ=Mmax/w=3.042×103/375×10-6=8MPa＜ [σ] =12Mpa 强度满足要求； ②抗弯刚度：

由矩形简支梁挠度计算公式得： E = 0.09×105 Mpa；

fmax=0.677qL4/100EI=0.667×37.555×0.94/(100×1.25×10-5×0.09×1011）

= 1.46mm＜ [f] = 2.25mm（ [f] = L/400 ）， 符合要求 结论： 15×10cm方木布置符合要求。 B、采用10#工字钢，所以： 截面抵抗矩W=49cm3; 截面惯性矩I= 245cm4; 弹性模量：E=2.11×105MPa

①弯曲强度：σ=Mmax/w=3.042×103/49×10-6=62MPa＜ [σ] =205Mpa 强度满足要求； ②抗弯刚度：

由矩形简支梁挠度计算公式得： E = 2.1×105Mpa； I = 2.45×10-6m4

fmax=0.677qL4/100EI=0.667×37.555×0.94/ (100×2.45×10-6×2.1×1011）

= 0.32mm＜ [f] = 2.25mm（ [f] = L/400 ）， 符合要求 结论： 10#工字钢布置符合要求。

2、计算断面中腹板受力验算

Q=（q1-5 +q5-1+q5-2+q5-3+q6）×1.2+（q2+q3+q4）×1.4=

（37.6+1.2+1.2+0.8+0.29）×1.2+（2.5+2.0+2.0）×1.4=58.408KN/m2 （1）单根立杆计算

中腹板位置碗扣架立杆布置为0.6m×0.9m，步距0.6m（横桥向在前） 单根立杆受力为：N=0.6×0.9×58.408=31.54KN＜【N】=40KN; （2）横向水平方木承载力计算

横向立杆间距按60cm计，所以，方木计算长度为60cm。作用在方木上的均布荷载为：

q=58.408×0.6/3=11.68kN/m 采用10×9cm方木，所以：

净截面抵抗矩W=bh2/6=10×81/6=166.7cm3; 毛截面惯性矩I= bh3/12=10×729/12=607.5cm4;

根据路桥施工计算手册：

①弯曲强度：σ=qL2/10w=11.68×103×0.92/10/1.667×10-4=5.66MPa＜ [σ] =12Mpa 强度满足要求； ②抗弯刚度：

由矩形简支梁挠度计算公式得：

E = 0.09×105 Mpa； I = bh3/12 = 6.08×10-6m4

fmax=qL4/150EI=17.42×103×0. /(150×6.08×10-6×0.09×1011）

= 0.275mm＜ [f] = 1.5mm（ [f] = L/400 ）， 符合要求 结论： 10×9cm方木布置符合要求。 （5）纵向方木梁承载力计算（或10#工字钢）

立杆横向间距为90cm，横向铺设的1根15×10cm方木或10#工字钢，计算长度取90cm，按3跨连续梁计算。由上部传来的线荷截F=0.6×58.408=35.045kN，最大弯矩为：

Mmax=0.1qL4=0.1×35.045×0.94=2.299kN·m A、当采用15×10cm方木时

净截面抵抗矩W=bh2/6=375cm3;

截面惯性矩I= bh3/12=10×153/12=2812.5cm4

①弯曲强度：σ=Mmax/w=2.299×103/375×10-6=6.13MPa＜ [σ] =12Mpa 强度满足要求； ②抗弯刚度：

由矩形简支梁挠度计算公式得： E = 0.09×105 Mpa；

fmax=0.677qL4/100EI=0.677×35.045×0.94/(100×2.812×10-5×0.09×1011）

= 0.615mm＜ [f] = 2.25mm（ [f] = L/400 ）， 符合要求 结论： 15×10cm方木布置符合要求。 B、采用10#工字钢，所以： 截面抵抗矩W=49cm3; 截面惯性矩I= 245cm4; 弹性模量：E=2.11×105MPa

①弯曲强度：σ=Mmax/w=2.299×103/49×10-6=46.92MPa＜ [σ] =205Mpa 强度满足要求； ②抗弯刚度：

由矩形简支梁挠度计算公式得： E = 2.1×105Mpa； I = 2.45×10-6m4

fmax=0.677qL4/100EI=0.677×35.045×0.94/(100×2.45×10-6×2.1×1011）

= 0.302mm＜ [f] = 2.25mm（ [f] = L/400 ）， 符合要求 结论： 10#工字钢布置符合要求。 3、计算断面底板一般断面处受力验算

Q=（q1-3+q5-1+q5-2+q5-3+q6）×1.2+（q2+q3+q4）×1.4= （7.3+1.2+1.2+0.8+0.29）×1.2+（2.5+2.0+2.0）×1.4=22.05KN/m2 （1）单根立杆计算

底板一般断面位置碗扣架立杆布置为0.9m×0.9m，步距1.2m（横桥向在前） 单根立杆受力为：N=0.9×0.9×22.05=17.86KN＜【N】=30KN; （2）横向水平方木承载力计算

横向立杆间距按90cm计，所以，方木计算长度为90cm。作用在方木上的均布荷载为：

q=22.05×0.9/3=6.62kN/m 采用10×9cm方木，所以：

净截面抵抗矩W=bh2/6=10×81/6=166.7cm3; 毛截面惯性矩I= bh3/12=10×729/12=607.5cm4;

根据路桥施工计算手册：

232-4

①弯曲强度：σ=qL/10w=6.62×10×0.9/10/1.667×10=3.22MPa＜ [σ] =12Mpa 强度满足要求； ②抗弯刚度：

由矩形简支梁挠度计算公式得：

E = 0.09×105 Mpa； I = bh3/12 = 6.08×10-6m4

fmax=qL4/150EI=6.62×103×0. /(150×6.08×10-6×0.09×1011）

= 0.105mm＜ [f] = 1.5mm（ [f] = L/400 ）， 符合要求 结论： 10×9cm方木布置符合要求。

（3）纵向方木梁承载力计算（或10#工字钢）

立杆横向间距为90cm，横向铺设的1根15×10cm方木或10#工字钢，计算长度取90cm，按3跨连续梁计算。上部传来的线荷截F=0.9×22.05=19.845kN，最大弯矩为：

Mmax=0.1qL4=0.1×19.845×0.94=1.302kN·m A、当采用15×10cm方木时

净截面抵抗矩W=bh2/6=375cm3;

截面惯性矩I= bh3/12=10×153/12=2812.5cm4

①弯曲强度：σ=Mmax/w=1.302×103/375×10-6=3.472MPa＜ [σ] =12Mpa 强度满足要求； ②抗弯刚度：

由矩形简支梁挠度计算公式得： E = 0.09×105 Mpa；

fmax=0.677qL4/100EI=0.677×19.845×0.94/(100×2.812×10-5×0.09×1011）

= 0.348mm＜ [f] = 2.25mm（ [f] = L/400 ）， 符合要求 结论： 15×10cm方木布置符合要求。 B、采用10#工字钢，所以： 截面抵抗矩W=49cm3; 截面惯性矩I= 245cm4; 弹性模量：E=2.11×105MPa

①弯曲强度：σ=Mmax/w=1.302×103/49×10-6=26.57MPa＜ [σ] =205Mpa 强度满足要求； ②抗弯刚度：

由矩形简支梁挠度计算公式得： E = 2.1×105Mpa； I = 2.45×10-6m4

fmax=0.677qL4/100EI=0.677×19.845×0.94/(100×2.45×10-6×2.1×1011）

= 0.173mm＜ [f] = 2.25mm（ [f] = L/400 ）， 符合要求 结论： 10#工字钢布置符合要求。 4、计算断面翼板位置处受力验算

Q=（q1-1 +q5-1+q5-2+q5-3+q6）×1.2+（q2+q3+q4）×1.4= （7.8+1.2+1.2+0.8+0.29）×1.2+（2.5+2.0+2.0）×1.4=22.65KN/m2 （1）单根立杆计算

翼板位置碗扣架立杆布置为1.2m×0.9m，步距1.2m（横桥向在前） 单根立杆受力为：N=1.2×0.9×22.65=24.46KN＜【N】=30KN; （2）横向水平方木承载力计算

横向立杆间距按120cm计，所以，方木计算长度为120cm。作用在方木上的

均布荷载为：

q=22.65×1.2/3=9.06kN/m 采用10×9cm方木，所以：

净截面抵抗矩W=bh2/6=10×81/6=166.7cm3; 毛截面惯性矩I= bh3/12=10×729/12=607.5cm4;

根据路桥施工计算手册：

①弯曲强度：σ=qL2/10w=9.06×103×0.92/10/1.667×10-4=4.4MPa＜ [σ] =12Mpa 强度满足要求； ②抗弯刚度：

由矩形简支梁挠度计算公式得：

E = 0.09×105 Mpa； I = bh3/12 = 6.08×10-6m4

fmax=qL4/150EI=9.06×103×1.24 /(150×6.08×10-6×0.09×1011）

= 0.2mm＜ [f] = 3mm（ [f] = L/400 ）， 符合要求 结论： 10×9cm方木布置符合要求。 （3）纵向方木梁承载力计算（或10#工字钢）

立杆横向间距为90cm，横向铺设的1根15×10cm方木或10#工字钢，计算长度取90cm，按3跨连续梁计算。上部传来的线荷截F=0.9×22.65=20.383kN，最大弯矩为：

Mmax=0.1qL4=0.1×20.383×0.94=1.377kN·m A、当采用15×10cm方木时

净截面抵抗矩W=bh2/6=375cm3;

截面惯性矩I= bh3/12=10×153/12=2812.5cm4

①弯曲强度：σ=Mmax/w=2.299×103/375×10-6=6.13MPa＜ [σ] =12Mpa 强度满足要求； ②抗弯刚度：

由矩形简支梁挠度计算公式得： E = 0.09×105 Mpa；

fmax=0.677qL4/100EI=0.677×20.383×0.94/(100×2.812×10-5×0.09×1011）

= 0.358mm＜ [f] = 2.25mm（ [f] = L/400 ）， 符合要求 结论： 15×10cm方木布置符合要求。 B、采用10#工字钢，所以： 截面抵抗矩W=49cm3; 截面惯性矩I= 245cm4; 弹性模量：E=2.11×105MPa

①弯曲强度：σ=Mmax/w=1.377×103/49×10-6=28.1MPa＜ [σ] =205Mpa 强度满足要求；

②抗弯刚度：

由矩形简支梁挠度计算公式得： E = 2.1×105Mpa； I = 2.45×10-6m4

fmax=0.677qL4/100EI=0.677×20.383×0.94/(100×2.45×10-6×2.1×1011）

= 0.176mm＜ [f] = 2.25mm（ [f] = L/400 ）， 符合要求 结论： 10#工字钢布置符合要求。 四、跨门洞段受力验算

梁段在跨越既有新亭路时，按原有道路设计为机非混行车道，计划采用钢支墩搭设两跨形式通过，每跨净宽5.2米，非机动车及机动车道采用隔离栅分隔，在两侧采用浇筑高60cm，宽80cmC30钢筋砼基础，其上预埋5mm带钢筋弯钩的钢板，钢板上部与600mm的钢管支墩焊接，支墩上部用8mm钢板封口，上部布设2根I36b的工字钢做为横向分配梁，2条工字钢间用钢板焊接成整体，同时牢靠点焊于钢支墩上部的钢板处，纵向采用I50b做为横梁，横梁布置与箱梁下部碗扣架一一对应，

（一）纵向I50b的验算

1、外腹板位置纵向工字钢I50b的验算

从上图看，纵向工字钢为二等跨连续梁，为简化计算，将碗扣架传来的集中荷载简化为均布荷载，分布于纵向工字钢上，则原有结构变为二等跨连续梁上部为均布荷载，查路桥施工计算手册： MX跨中最大弯矩Mmax=0.125ql2

跨中最大弯矩f=0.521×ql4/100EI 跨中最大剪力Qmax=0.625ql 中支点的最大反力F=1.25ql 边支点的最大反力F=0.375ql

从上部碗扣架下托传来的单根立杆压力为22.53KN,碗扣架纵向立杆间距0.9米，为便于计算，等效为均布荷载，则线荷载为22.53KN/0.9= 25.03KN/m。 查表知I50b每延米重量为101.46kg/m=1.01KN/m。 截面抵抗矩W=1942.2cm3; 截面惯性矩I=48556cm4; 弹性模量：E=2.1×105MPa

d=1.4cm,Sx=1146.6cm3,ix=19.38cm.

两项叠加，知工字钢在腹板处线荷载为26.04KN/m Mmax=0.125ql2=0.125×26.04×62=117.18KN·m

σ= Mmax /W=117.18×103/1942.2×10-6=60.33 Mpa＜145Mpa

弯剪应力τ=QmaxSx/dI=0.625×26.04×103×6×1.1466×10-3/4.8556×10-4

×0.014=16.47Mpa＜85Mpa 刚度验算

f=0.521×ql4/100EI=0.521×26.04×103×/100×2.1×1011×48556×10-8=1.72mm＜[f] =15mm（[f]=L/400）， 符合要求 支座反力：中支点的最大反力F=1.25ql=195.3 边支点的最大反力F=0.375ql=58.59 2、中腹板位置纵向工字钢I50b的验算

从上图看，纵向工字钢为二等跨连续梁，为简化计算，将碗扣架传来的集中荷载简化为均布荷载，分布于纵向工字钢上，则原有结构变为二等跨连续梁上部为均布荷载，查路桥施工计算手册： MX跨中最大弯矩Mmax=0.125ql2

跨中最大弯矩f=0.521×ql4/100EI 跨中最大剪力Qmax=0.625ql 中支点的最大反力F=1.25ql 边支点的最大反力F=0.375ql

从上部碗扣架下托传来的单根立杆压力为31.54KN,碗扣架纵向立杆间距0.9米，为便于计算，等效为均布荷载，则线荷载为31.54KN/0.9= 35.04KN/m。 查表知I50b每延米重量为101.46kg/m=1.01KN/m。 截面抵抗矩W=1942.2cm3; 截面惯性矩I=48556cm4; 弹性模量：E=2.1×105MPa

d=1.4cm,Sx=1146.6cm3,ix=19.38cm.

两项叠加，知工字钢在腹板处线荷载为36.05KN/m Mmax=0.125ql2=0.125×36.05×62=162.225KN·m

σ= Mmax /W=162.225×103/1942.2×10-6=83.53 Mpa＜145Mpa

弯剪应力τ=QmaxSx/dI=0.625×36.05×103×6×1.1466×10-3/4.8556×10-4×0.014=22.8Mpa＜85Mpa 刚度验算

f=0.521×ql4/100EI=0.521×36.05×103×/100×2.1×1011×48556×10-8=2.39mm＜[f] =15mm（[f]=L/400）， 符合要求 支座反力：中支点的最大反力F=1.25ql=270.38 边支点的最大反力F=0.375ql=81.11 3、底板位置纵向工字钢I50b的验算

从上图看，纵向工字钢为二等跨连续梁，为简化计算，将碗扣架传来的集中荷载简化为均布荷载，分布于纵向工字钢上，则原有结构变为二等跨连续梁上部

为均布荷载，查路桥施工计算手册： MX跨中最大弯矩Mmax=0.125ql2

跨中最大弯矩f=0.521×ql4/100EI 跨中最大剪力Qmax=0.625ql 中支点的最大反力F=1.25ql 边支点的最大反力F=0.375ql

从上部碗扣架下托传来的单根立杆压力为17.86KN,碗扣架纵向立杆间距0.9米，为便于计算，等效为均布荷载，则线荷载为17.86KN/0.9= 19.84KN/m。 查表知I50b每延米重量为101.46kg/m=1.01KN/m。 截面抵抗矩W=1942.2cm3; 截面惯性矩I=48556cm4; 弹性模量：E=2.1×105MPa

两项叠加，知工字钢在腹板处线荷载为20.85KN/m Mmax=0.125ql2=0.125×20.85×62=93.83KN·m

σ= Mmax /W=93.83×103/1942.2×10-6=48.3 Mpa＜145Mpa

弯剪应力τ=QmaxSx/dI=0.625×20.85×103×6×1.1466×10-3/4.8556×10-4×0.014=13.19Mpa＜85Mpa 刚度验算

f=0.521×ql4/100EI=0.521×20.85×103×/100×2.1×1011×48556×10-8=1.38mm＜[f] =15mm（[f]=L/400）， 符合要求 支座反力：中支点的最大反力F=1.25ql=156.38 边支点的最大反力F=0.375ql=46.91 4、翼板位置纵向工字钢I50b的验算

从上图看，纵向工字钢为二等跨连续梁，为简化计算，将碗扣架传来的集中荷载简化为均布荷载，分布于纵向工字钢上，则原有结构变为二等跨连续梁上部为均布荷载，查路桥施工计算手册： MX跨中最大弯矩Mmax=0.125ql2

跨中最大弯矩f=0.521×ql4/100EI 跨中最大剪力Qmax=0.625ql 中支点的最大反力F=1.25ql 边支点的最大反力F=0.375ql

从上部碗扣架下托传来的单根立杆压力为24.46KN,碗扣架纵向立杆间距0.9米，为便于计算，等效为均布荷载，则线荷载为24.46KN/0.9= 27.18KN/m。 查表知I50b每延米重量为101.46kg/m=1.01KN/m。 截面抵抗矩W=1942.2cm3;

截面惯性矩I=48556cm4; 弹性模量：E=2.1×105MPa

两项叠加，知工字钢在腹板处线荷载为28.19KN/m Mmax=0.125ql2=0.125×28.19×62=126.86KN·m

σ= Mmax /W=126.86×10/1942.2×10=65.32 Mpa＜145Mpa

弯剪应力τ=QmaxSx/dI=0.625×28.19×103×6×1.1466×10-3/4.8556×10-4×0.014=17.83Mpa＜85Mpa 刚度验算

f=0.521×ql4/100EI=0.521×28.19×103×/100×2.1×1011×48556×10-8=1.87mm＜[f] =15mm（[f]=L/400）， 符合要求 支座反力：中支点的最大反力F=1.25ql=211.43 边支点的最大反力F=0.375ql=63.43 （二）横向工字钢验算

本工程门洞横向采用两根I36工字钢，从纵向工字钢支座反力计算来看，位于正中间的一排工字钢集中力最大，以本排支架为计算对象，如果中间一排工字钢、支墩强度、刚度能达到验算要求，则其它排工字钢也能达到要求。 将各纵向工字钢支座反力在每跨进行累加，除以各跨跨度即可得到各跨等效均布荷载，同时对工字钢重量进行累加，最后终受力结构如图所示

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每跨按简支梁分别计算强度、刚度及支座反力如下表所示。 跨顶总荷工字钢延最大弯跨度号 跨度 总荷载 载 米重 矩 KN.M(双 KN m KN/M KN/M ) 1-2 396.88 2.40 1.57 166.94 120.20 2-3 359.39 2.10 1.57 172.71 95.21 3-4 359.67 2.40 1.57 151.43 109.03 4-5 445.31 1.80 1.57 248.97 100.83 5-6 250.20 2.10 1.57 120.71 66.54 6-7 331.31 1.80 1.57 185.63 75.18 7-8 492.22 2.40 1.57 206.66 148.80 8-9 250.20 1.80 1.57 140.57 56.93 9-10 250.20 1.80 1.57 140.57 56.93 计算应弯剪应最大挠支座反力 力 度 力 MPA 65.27 51.70 59.21 54.75 36.13 40.82 80.80 30.91 30.91 MPA 27.26 24.67 24.72 30.49 17.25 22.73 33.74 17.21 17.21 m 0.0010 0.0006 0.0009 0.0005 0.0004 0.0004 0.0013 0.0003 0.0003 KN 200.33 181.35 181.72 224.07 126.75 167.07 248.00 126.51 126.51 10-11 3.23 1.80 11-12 338.29 1.80 满足设计要求。

1.57 1.57 203.92 82.59 44.85 24.97 0.0004 183.53 1.51 76.75 41.68 23.21 0.0004 170.56 从上表看各跨工字钢单根强度均小于145Mpa，同时计算应力、弯剪应力刚度从上表同时可计算出各支墩顶部受力如下 1#支墩顶部受力为 200.33KN 2#支墩顶部受力为 381.68 KN 3#支墩顶部受力为 363.07 KN 4#支墩顶部受力为 405.79 KN 5#支墩顶部受力为 350.82 KN 6#支墩顶部受力为 293.82 KN 7#支墩顶部受力为 415.07 KN 8#支墩顶部受力为 374.51 KN 9#支墩顶部受力为 253.02 KN

从中可看出7#支墩顶部受力最大，最大应力为415.07KN （三）钢支墩的验算

钢管桩受压，故按照压杆计算，考虑最不利情况。即竖向工字钢支座反力为每根钢管桩的压力，最大压力P=415.07KN+钢管桩自重4.04×118.57=419.86KN。 管截面积 A=15097.12mm2 i=1/4×√(6092+5932)=212.5mm λ=l/i=4.04×103/212.5=19 查表得ф=0.9

σ= P/Aф=419.86×103/（0.01509712×0.9）=30.9Mpa<140 MPa=［σ］证明结构安全. 取安全系数 K=2

则 2σ=2×30.9=61.8Mpa＜【σ】=140 Mpa 整体稳定性满足要求！

因钢管桩整体通过钢板支撑于砼面上，故在承台顶面压应力为 σ=P/(0.7×0.7)=0.86Mpa＜基础砼【σ】=30Mpa

因基础支撑于原有路面上，地基承载力能满足施工要求故不用计算。 纵上所述主线跨新亭路现浇箱梁支架各部件应力均能满足施工要求。