番禺11号公路跨线桥连续箱梁满堂支架计算

时间：2020-11-12 13:08:56　来源：勤学考试网本文已影响人

安全性

□ 对信息系统安全性的威胁

任一系统，不管它是手工的还是采用计算机的，都有其弱点。所以不但在信息系统这一级而且在计算中心这一级(如果适用，也包括远程设备)都要审定并提出安全性的问题。靠识别系统的弱点来减少侵犯安全性的危险，以及采取必要的预防措施来提供满意的安全水平，这是用户和信息服务管理部门可做得到的。

管理部门应该特别努力地去发现那些由计算机罪犯对计算中心和信息系统的安全所造成的威胁。白领阶层的犯罪行为是客观存在的，而且存在于某些最不可能被发觉的地方。这是老练的罪犯所从事的需要专门技术的犯罪行为，而且这种犯罪行为之多比我们想象的还要普遍。

多数公司所存在的犯罪行为是从来不会被发觉的。关于利用计算机进行犯罪的任何统计资料仅仅反映了那些公开报道的犯罪行为。系统开发审查、工作审查和应用审查都能用来使这种威胁减到最小。

□ 计算中心的安全性

计算中心在下列方面存在弱点：

1.硬件。如果硬件失效，则系统也就失效。硬件出现一定的故障是无法避免的，但是预防性维护和提供物质上的安全预防措施，来防止未经批准人员使用机器可使这种硬件失效的威胁减到最小。

2.软件。软件能够被修改，因而可能损害公司的利益。严密地控制软件和软件资料将减少任何越权修改软件的可能性。但是，信息服务管理人员必须认识到由内部工作人员进行修改软件的可能性。银行的程序员可能通过修改程序，从自己的帐户中取款时漏记帐或者把别的帐户中的少量存款存到自己的帐户上，这已经是众所周知的了。其它行业里的另外一些大胆的程序员同样会挖空心思去作案。

3.文件和数据库。公司数据库是信息资源管理的原始材料。在某些情况下，这些文件和数据库可以说是公司的命根子。例如，有多少公司能经受得起丢失他们的收帐文件呢?大多数机构都具有后备措施，这些后备措施可以保证，如果正在工作的公司数据库被破坏，则能重新激活该数据库，使其继续工作。某些文件具有一定的价值并能出售。例如，政治运动的损助者名单被认为是有价值的，所以它可能被偷走，而且以后还能被出售。

4.数据通信。只要存在数据通信网络，就会对信息系统的安全性造成威胁。有知识的罪犯可能从远处接通系统，并为个人的利益使用该系统。偷用一个精心设计的系统不是件容易的事，但存在这种可能性。目前已发现许多罪犯利用数据通信设备的系统去作案。

5.人员。用户和信息服务管理人员同样要更加注意那些租用灵敏的信息系统工作的人。某个非常无能的人也能像一个本来不诚实的人一样破坏系统。

□ 信息系统的安全性

信息系统的安全性可分为物质安全和逻辑安全。物质安全指的是硬件、设施、磁带、以及其它能够被利用、被盗窃或者可能被破坏的东西的安全。逻辑安全是嵌入在软件内部的。一旦有人使用系统，该软件只允许对系统进行特许存取和特许处理。

物质安全是通过门上加锁、采用防火保险箱、出入标记、警报系统以及其它的普通安全设备就能达到的。而作为联机系统的逻辑安全主要靠“口令”和核准代码来实现的。终端用户可以使用全局口令，该口令允许利用几个信息系统及其相应的数据库；终端用户也可使用只利用一个子系统或部分数据库的口令。

□ 安全分析过程

大多数公司的办公人员询问关于信息和计算中心的安全时，往往问“一切都行了吗?”其实他们应该问“对于信息和计算中心的安全，我们应该做什么?”。

用户管理人员应该与信息服务管理人员定期地共同研究，进行安全分析，这种安全分析为各方都愿意接受。简言之，这种安全分析意指决定要多大的一把“挂锁”。遗憾的是，某些公司乐意承担巨大的风险，但又侥幸地希望不要出现自然灾害或预先考虑到的祸患。“难得出现”并不等于“永不出现”，关于这一点某些公司发现得太晚了。

番禺11号公路跨线桥连续箱梁

满堂支架计算

　　一、计算依据

　　《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)

上海市工程建设规范《钢管扣件水平模板的支撑系统安全技术规程》　

(DG/TJ08-016-2004)　　　　

　　二、支架设计方案

番禺11号公路跨线桥，桥面全宽34.5m，分左右幅，半幅桥宽16.75m，箱梁与桥面同宽，共分为3联:（30m×4）+(35m×8)+(40m×2+25m)，第一联、第三联设计为现浇预应力连续箱梁，第二联设计为预制安装组合箱梁，第一联梁高1.7m，第二联梁高1.8m，第三联梁高2.0m。第一联、第三联现浇箱梁设计为半幅单箱双室，箱梁底宽12m，连续箱梁现浇支架拟采用Ф48×3.5mm 扣件式钢管支架，支架高度为5～9m。

第三联 12～15号敦，在13、14号中墩两侧各2m 长度范围按照50×30cm 布置立杆，在两个中墩两侧各2m～7m 长度范围内按照60×30cm（纵向×横向）布置立杆，其余范围按照60×60cm 布置立杆

水平横杆按照120cm 步距布置，中间纵横向每5m 在横断面设连续剪刀撑，两侧面及端面分别设置剪刀撑，每4.5m 高设置一道水平剪刀撑。竖向调节钢管扣件全部采用3 个扣件扣住。为了保证扣件的受力满足设计及规范要求，均需在方木下添加一根纵向钢管。具体详见“番禺11号公路跨线桥现浇箱梁支架布置示意图

　　三、支架力学验算

　　(一）、最不利荷载位置计算

综合考虑该跨连续梁的结构形式，在中墩的位置最重，按箱梁底宽计算，该断面面积为12×2.0=24㎡,该位置长度为2.0 m

　　1、支架布置以50×30cm 布置考虑,钢筋砼重量以26KN/m3 计

每延米重量为：24×1×26=624 （KN）

则单位面积承重为：q1=624KN/（12×1）=52 （KN/㎡）

由于钢管布置为50cm×30cm

单根承载力为：52 KN/㎡×0.5×0.3=7.8 （KN/根）

2、底模及内模构造荷载

　取　q2=5KN/ ㎡

3、扣件式钢管支架自重(按9m 高度计算)

a、立杆自重（采用Ф48×3.5mm 钢管单位重量为3.84kg/m）

　　q31=0.0384KN/m×9m=0.313 （KN/根）

b、可调托座

　　　　q32=0.045KN/m×1 个=0.045 （KN/根）

c、横杆自重

　　q33=0.0384KN/m×8×0.8=0.246 （KN/根）

d、扣件自重

直角扣件: q34=0.0132KN/m×（8×2+3）个=0.251 （KN/根）

对接扣件: q35=0.0184KN/m×1 个=0.0184 （KN/根）

所以扣件式钢管支架自重: q3= q31+ q32+ q33+ q34+ q35

=0.313+0.045+0.246+0.251+0.184

=1.039 （KN/根）

　　4、施工活荷载(参照规范4.2.2 表中结构脚手架施工均布活荷载标准值，以3KN/ ㎡计，基于安全考虑，取5KN/ ㎡)

　　q4=5KN/ ㎡

5、单根钢管设计轴向力

荷载组合：

施工恒载:NGK=(q1+ q2)×0.5×0.3+ q3

=( 52+5)×0.5×0.3+1.039

=9.589 （KN/根）

活荷载: NQK= q4×0.5×0.3=5×0.5×0.3=0.75 （KN/根）

轴向力：N=1.2 NGK+1.4NQK

=1.2×9.589+1.4×0.75

=12.557 （KN/根）

6、钢管支架的稳定性检算

单根钢管截面面积（由于是旧管，按壁厚3mm计，另外乘以0.75折减系数）：A=423.9×0.75=318mm2；回转半径：i=

由于λ=l0/i=(h+2a)/i=(120+2×40)/1.58=127

查得φ=0.412

N/(φ×A)= 12557 /(0.412×318)

=95.84 MPa≤164Mpa

(其中，Q235 钢管容许应力为205Mpa×80％=164 Mpa，80%为旧管疲劳折减系数)

根据以上计算可知，钢管立杆的稳定性符合要求，安全系数164/95.84=1.7，其中未计算剪刀撑重量。

　　7、扣件受力分析

　　对于底板及腹板位置钢管均采用搭接控制标高，主要依靠扣件进行受力，现我部施工的搭接全部采用三扣件搭接，现对扣件抗滑力进行验算：

　　从整体验算结果可知：

　　单根钢管承载力为：12.557KN/根

　　单个扣件受力为：12.557/3=4.2 KN/个

　　根据<<扣件式规范〉〉表5.1.7 中知：直角扣件、旋转扣件（抗滑）承载力设计值为8.0KN，所以扣件抗滑符合要求，安全系数为：8/4.2=1.9 。

(二）次不利荷载位置计算

距墩轴线1米为次不利荷载位置，该位置渐变长度为5.3m，与跨中截面相接，按最大荷载对该位置进行支架检算，

12×2.0-（2.0-0.50-0.75）×（12-0.8×2-1.0）

=16.95 ㎡

　 1、支架布置以60×30cm 布置考虑,钢筋砼重量以26KN/ m3

每延米重量为：16.95×26×1=440.7 KN

则单位面积承重为：q1=440.7 (KN /m)/12m=36.725KN/㎡

由于钢管布置为60cm×3

单根承载力为： 36.725KN/㎡×0.6×0.3=6.611KN/根

　　2、底模及内模构造荷载

　　　　q2=5KN/ m2

　　3、扣件式钢管支架自重(按9m 高度计算)

　　a、立杆自重（采用Ф48×3.5mm 钢管单位重量为3.84kg/m）

　　　　q31=0.0384KN/m×9m=0.3132KN/根

　　b、可调托座

　　　　q32=0.045KN/m×1 个=0.045KN/根

　　c、横杆自重

　　　　q33=0.0384KN/m×8×（0.6+0.3）=0.276 KN/根

　　d、扣件自重

直角扣件: q34=0.0132KN/m×（8×2+3）个=0.251 KN/根

对接扣件: q35=0.0184KN/m×1 个=0.0184KN/根

所以扣件式钢管支架自重: q3= q31+ q32+ q33+ q34+ q35

=0.313+0.045+0.276+0.251+0.184

=1.069 KN/根

　　4、施工活荷载(参照规范4.2.2 表中结构脚手架施工均布活荷载标准值，以3KN/ ㎡计，基于安全考虑，取5KN/ ㎡)

　　　　q4=5KN/ ㎡

　　5、荷载组合

　　　施工恒载：NGK=(q1+ q2)×0.6×0.6+ q3

=( 36.725+5)×0.6×0.3+1.069

=8.58KN/根

活荷载：NQK= q4×0.6×0.3=5×0.6×0.3=0.9 KN/根

荷载组合： N=1.2 NGK+1.4NQK

=1.2×8.58+1.4×0.9

=11.556KN/根

6、钢管支架的稳定性检算

单根钢管截面面积（按壁厚3mm计，另外乘以0.75折减系数）：

A=423.9×0.75=318mm2；回转半径：i=

由于λ=l0/i=(h+2a)/i=(120+2×40)/1.58=127

查得φ=0.412

N/(φ×A)= 11556 /(0.412×318)

=88.2 MPa≤164Mpa (Q235 钢管容许应力205Mpa×80％，80%为旧管疲劳折减系数)

根据以上计算可知，钢管立杆的稳定性符合要求，安全系数164/88.2=1.8，其中未计算剪刀撑重量、风力和混凝土倾倒冲击力的影响。

7、扣件受力分析

对于底板及腹板位置钢管均采用搭接控制标高，主要依靠扣件进行受力，现我部施工的搭接全部采用三扣件搭接，现对扣件抗滑力进行验算：

从整体验算结果可知：

单根钢管承载力为：11.556 KN/根

单个扣件受力为：11.556/3=3.9 KN/个

根据<<扣件式规范〉〉表5.1.7 中知：直角扣件、旋转扣件（抗滑）承载力设计值为8.0KN，所以扣件抗滑符合要求，安全系数为：8/3.9=2.0 。

(三）、一般不利荷载位置计算

中跨中部为一般不利位置仍按箱梁底宽计算，该断面面积为：

12×2.0-（2.0-0.47）×（12-0.45×3）+（0.8×0.25×2）+（0.25×0.25×2）

=8.23 ㎡，该位置长度为22.8m

对该位置进行支架检算：

　 1、支架布置以60×60cm 布置考虑,钢筋砼重量以26KN/ m3

每延米重量为：8.23×26×1=213.98KN

则单位面积承重为：q1=213.98 (KN /m)/12m=17.832KN/

由于钢管布置为60cm×6

单根承载力为： 17.832KN/㎡×0.6×0.6=6.419KN/根

　　2、底模及内模构造荷载

　　　　q2=5KN/ m2

　　3、扣件式钢管支架自重(按9m 高度计算)

　　a、立杆自重（采用Ф48×3.5mm 钢管单位重量为3.84kg/m）

　　　　q31=0.0384KN/m×9m=0.3132KN/根

　　b、可调托座

　　　　q32=0.045KN/m×1 个=0.045KN/根

　　c、横杆自重

　　　　q33=0.0384KN/m×8×（0.6+0.6）=0.369 KN/根

　　d、扣件自重

直角扣件: q34=0.0132KN/m×（8×2+3）个=0.251 KN/根

对接扣件: q35=0.0184KN/m×1 个=0.0184KN/根

所以扣件式钢管支架自重: q3= q31+ q32+ q33+ q34+ q35

=0.313+0.045+0.369+0.251+0.184

=1.162 KN/根

　　4、施工活荷载(参照规范4.2.2 表中结构脚手架施工均布活荷载标准值，以3KN/ ㎡计，基于安全考虑，取5KN/ ㎡)

　　　　q4=5KN/ ㎡

　　5、荷载组合

　　　施工恒载：NGK=(q1+ q2)×0.6×0.6+ q3

=( 17.832+5)×0.6×0.6+1.162

=9.382KN/根

活荷载：NQK= q4×0.6×0.6=5×0.6×0.6=1.8 KN/根

荷载组合： N=1.2 NGK+1.4NQK

=1.2×9.382+1.4×1.8

=13.778 KN/根

6、钢管支架的稳定性检算

单根钢管截面面积（按壁厚3mm计，另外乘以0.75折减系数）：

A=423.9×0.75=318mm2；回转半径：i=

由于λ=l0/i=(h+2a)/i=(120+2×40)/1.58=127

查得φ=0.412

N/(φ×A)= 13778 /(0.412×318)

=105.2 MPa≤164Mpa(Q235 钢管容许应力205Mpa×80％，80%为旧管疲劳折减系数)

根据以上计算可知，钢管立杆的稳定性符合要求，安全系数164/105.2=1.5，其中未计算剪刀撑重量、风力和混凝土倾倒冲击力的影响。

7、扣件受力分析

对于底板及腹板位置钢管均采用搭接控制标高，主要依靠扣件进行受力，现我部施工的搭接全部采用三扣件搭接，现对扣件抗滑力进行验算：

从整体验算结果可知：

单根钢管承载力为：13.778 KN/根

单个扣件受力为：13.778/3=4.6 KN/个

根据<<扣件式规范〉〉表5.1.7 中知：直角扣件、旋转扣件（抗滑）承载力设计值为8.0KN，所以扣件抗滑符合要求，安全系数为：8/4.6=1.7 。

四、纵横木楞力学验算

纵横向木楞采用10×10cm方木，材质为松木，按较低强度等级TC13取职，抗弯允许应力fm=13(N/m㎡), 顺纹抗剪fv=1.4(N/m㎡)，横纹局部承压fc90=2.9（N/m㎡），弹性模量E=10000（N/m㎡），露天折减系数为0.9，在生产性高温影响下，木材表面温度达40~50℃折减系数为0.8。A=100cm2,I=833cm4,Wa =167cm3

（一）最不利荷载位置计算

1、箱梁混凝土荷载：

支架布置以50×30cm 布置考虑,钢筋砼重量以26KN/m3 计

每延米重量为：24×1×26=624 （KN）

则单位面积承重为：q1= 624KN/（12×1）=52 （KN/㎡）

2、施工荷载

a、底模及内模构造荷载

　　　　取 q2=5KN/ m2

b、其他活荷载

取 q4=5KN/ ㎡

3、荷载组合，由于钢管布置为50cm×30cm

q=q1+q2+q4=(52+5+5)×0.3=18.6 (KN/m)

即 q=18.6×1000

=1.86×104 (N/m)

4、木楞跨中弯矩

Mmax=ql2/8=1.86×104×0.52/8=581.3 (N·m)

5、弯应力

σm=M/Wa=581.3/(167/1000000)=3.48×106 (N/㎡)

即 σm =3.48×106/1000000

=3.48（N/m㎡）﹤fm=9.36（N/m㎡）

其中： fm=13×0.9×0.8=9.36

安全系数为：9.36/3.48=2.68

6、局部承压力

荷载： q×0.5/2=1.86×104×0.5/2=4650 （N）

成压应力：4650/（100×100）=0.465（N/mm2）﹤ fc90=2.088（N/mm2）

其中：fc90=2.9×0.8×0.9=2.088（N/mm2）

安全系数：2.088/0.465=4.4

7、剪应力验算

荷载：4650 （N）

剪应力：4650/（100×100）=0.465 （N/ mm2）﹤ fv=1.008 (N/m㎡)

其中：fv=1.4×0.8×0.9=1.008 (N/m㎡)

安全系数：1.008/0.465=2.1

(二）次不利荷载位置计算

1、支架布置以60×30cm 布置考虑，钢筋砼重量以26KN/ m3

每延米重量为：16.95×26×1=440.7 KN

则单位面积承重为：q1=440.7 (KN /m)/12m=36.725 KN/㎡

2、施工荷载

a、底模及内模构造荷载

　　　　取 q2=5KN/ m2

b、其他活荷载

取 q4=5KN/ ㎡

3、荷载组合，由于钢管布置为60cm×30cm

q=q1+q2+q4=（36.725+5+5）×0.3=14.02 (KN/m)

即 q=14.02×1000

=1.402×104 (N/m)

4、木楞跨中弯矩

Mmax=ql2/8=1.402×104×0.62/8=630.9 (N·m)

5、弯应力

σm=M/Wa=630.9/(167/1000000)=3.778×106 (N/㎡)

即 σm =3.778×106/1000000

=3.778（N/m㎡）﹤fm=9.36（N/m㎡）

其中： fm=13×0.9×0.8=9.36

安全系数为：9.36/3.778=2.4

6、局部承压力

荷载： q×0.6/2=1.402×104×0.6/2=4206 （N）

成压应力：4206/（100×100）=0.421（N/mm2）﹤ fc90=2.088（N/mm2）

其中：fc90=2.9×0.8×0.9=2.088（N/mm2）

安全系数：2.088/0.421=4.9

7、剪应力验算

荷载：4206 （N）

剪应力：4206/（100×100）=0.421 （N/ mm2）﹤ fv=1.008 (N/m㎡)

其中：fv=1.4×0.8×0.9=1.008 (N/m㎡)

安全系数：1.008/0.421=2.3

(三）一般不利荷载位置计算

1、支架布置以50×60cm 布置考虑，钢筋砼重量以26KN/ m3

每延米重量为：8.23×26×1=215.8 KN

则单位面积承重为：q1=215.8 (KN /m)/12m=17.98 KN/㎡

2、施工荷载

a、底模及内模构造荷载

　　　　取 q2=5KN/ m2

b、其他活荷载

取 q4=5KN/ ㎡

3、荷载组合，由于钢管布置为60cm×60cm

q=q1+q2+q4=（17.98+5+5）×0.6=16.788 (KN/m)

即 q=16.788×1000

=1.788×104 (N/m)

4、木楞跨中弯矩

Mmax=ql2/8=1.788×104×0.62/8=804.6 (N·m)

5、弯应力

σm=M/Wa=804.6/(167/1000000)=4.818×106 (N/㎡)

即 σm =4.818×106/1000000

=4.818（N/m㎡）﹤fm=9.36（N/m㎡）

其中： fm=13×0.9×0.8=9.36

安全系数为：9.36/4.818=1.9

6、局部承压力

荷载： q×0.6/2=1.788×104×0.6/2=5364 （N）

成压应力：5364/（100×100）=0.536（N/mm2）﹤ fc90=2.088（N/mm2）

其中：fc90=2.9×0.8×0.9=2.088（N/mm2）

安全系数：2.088/0.536=3.8

7、剪应力验算

荷载：5364 （N）

剪应力：5364/（100×100）=0.5364 （N/ mm2）﹤ fv=1.008 (N/m㎡)

其中：fv=1.4×0.8×0.9=1.008 (N/m㎡)

安全系数：1.008/0.4740=2.0

五、地基承载力计算

按最不利位置计算荷载组合，单根钢管轴向力为：

荷载组合：N=1.2 NGK+1.4NQK

=1.2×9.589+1.4×0.75

=12.557 KN/根（KN/根）

由于钢管以50×30cm

12.557/（0.5×0.3）=83.7 （KN/㎡）

即为：83.7×1000/（1000×1000）=0.084 (N/m㎡)

或： 83.7×1000/（9.8×100×100）=0.85 （kg/cm2）

通过处理地基，承载力可以满足要求。

六、跨公路门架计算

第三联第14跨跨番禺11号公路，路面净宽12m ，与桥轴线左交角65o，路面纵坡约2% ，桥两边缘范围内高差0.8m ，半幅0.4m 。门架设计初步拟定：大梁用9m长45号工字钢，跨度按8m设计，立柱用∮400mm直缝焊接钢管，壁厚8mm，高度4，5m ，立柱上横梁用32号槽钢2根扣面焊接成矩形截面。门架立柱地梁初步拟定80cm×80cm 截面C25混凝土梁，基础120cm×40cm截面C20混凝土基础。

(一）、最不利荷载位置计算

综合考虑该跨连续梁的结构形式，在梁肋板的位置最重，梁高为2.0m。对梁肋下工字钢进行检算：

　　1、丛梁布置以支架对应30cm间距考虑,钢筋砼重量以26KN/m3

每单位面积重量为： 2×1×26=52 （KN/㎡）

由于丛梁布置间距为30cm，则

则单根工字钢承重荷载为：：q1=52 KN/㎡×0.3=15.6 （KN/m）

2、底模及内模构造荷载

　取　q2=5KN/ ㎡

3、扣件式钢管支架重(支架布置60cm×30cm布置，高度1m，2层纵横水平杆，一个顶托

a、一处立杆重（采用Ф48×3.5mm 钢管单位重量为3.84kg/m）

　　q31=0.0384KN/m×1m=0.0384 （KN/1处

b、可调托座