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文檔簡介
1、現(xiàn)澆箱梁碗扣式腳手架滿堂支架設(shè)計計算摘 要 以*高速公路*互通立交主線K135+525橋左幅第7聯(lián)為例,詳細(xì)論述了碗扣式腳手架滿堂支架現(xiàn)澆箱梁施工支架的設(shè)計及計算。關(guān)鍵詞 碗扣式腳手架 滿堂支架 現(xiàn)澆梁施工 設(shè)計 計算碗扣式腳手架運(yùn)用于現(xiàn)澆橋梁已是相當(dāng)成熟的技術(shù),其施工工藝簡單、操作方便,*高速公路*立交工程中現(xiàn)澆箱梁施工中大量采用該體系支架。1 工程概況1.1 總概況*高速*互通立交位于宜賓市以北約10 km處*鎮(zhèn),為連接己通車內(nèi)*速公路和擬建的*瀘高速公路而設(shè),互通區(qū)起點(diǎn)里程為K135+260,終點(diǎn)里程為K137+950,互通區(qū)內(nèi)共設(shè)主線橋4橋,匝道橋6座,橋梁的形式主要為3跨或4跨為一聯(lián)
2、現(xiàn)澆連續(xù)箱梁。 施工方案確定中對于地基承載力高、墩柱高度小于15m的橋跨考慮采用碗扣式腳手架搭設(shè)滿堂紅作為支架體系,整個*互通工程共計有22聯(lián)現(xiàn)澆箱梁采用該體系。1.2 主線K135+135橋左幅第7聯(lián)本聯(lián)跨上部結(jié)構(gòu)為19+19+15m鋼筋混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁,箱梁高度為1.4m,底板、頂板厚度均為0.25m,橋面寬為12m,底板寬為7.5m,共有408.9m3C40混凝土。下部為1.61.6m和1.41.4m鋼筋混凝土方墩,墩柱倒角為0.20.2m,墩柱平均高度為7m。2 支架初步設(shè)計2.1 立桿及橫桿的初步設(shè)計根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及初略計算,來選定立桿間距。腹板重Q1=36.4kn/ m2,空心段重Q2
3、=13kn/m2,底板寬b=7.5m,箱梁長s=53m,單根立桿允許承載力保守取N=40kn。腹板處每平方米需要立桿根數(shù):1.2Q1/N=1.1;取安全系數(shù)1.3,則為1.43??招亩蚊科椒矫仔枰U根數(shù):1.2Q2/N=0.4;取安全系數(shù)1.3,則為0.52.所以選定空心段底板立桿縱橫向間距為:0.90.9=0.81m21/0.52=1.92 m2,滿足要求。腹板及中、端橫梁等實(shí)心處立桿間距為:0.60.9=0.54m21/1.43=0.70 m2,滿足要求。由于箱梁高僅為1.4m,立桿間距一般取1.2m。2.2 底模、縱橫梁的初步確定底模采用竹膠板。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),由于箱梁高度僅為1.4m,一般
4、選用1.5cm厚的高強(qiáng)度竹膠板。縱橫梁均采用方木,寬度均為0.1m,方木允許受彎強(qiáng)度為=12Mpa,縱梁高為h1,橫梁高為h2。據(jù)經(jīng)驗(yàn)及初略計算,來選定縱梁的高度、橫梁的高度及橫梁間距。橫梁間距一般選擇0.3m。由公式h= 得,h1=0.13m,故取0.15m;h2=0.09m,取0.1m。2.3 碗扣式滿堂支架搭設(shè)布置圖3 支架檢算碗扣式腳手架滿堂支架豎向力傳遞過程:箱梁鋼筋混凝土和內(nèi)模系統(tǒng)的自重及施工臨時荷(活載)通過底模傳遞到橫梁上,橫梁以集中荷載再傳遞給縱梁,縱梁以支座反力傳遞到每根立桿,立桿通過底托及方木傳遞至鋼筋混凝土基礎(chǔ)、地基。下面以這種力的傳遞方式依次對支架的底模、橫梁、縱梁、
5、立桿、地基承載力進(jìn)行檢算。3.1 荷載計算3.1.1 豎向荷載計算本橋鋼筋混凝土配筋率2%,所以鋼筋混凝土自重取26Kn/m3,以K135+525橋左幅第7聯(lián)為例,箱梁混凝土體積為408.9m3,所以按照最不利工況,將翼緣板部分的混凝土重量折算到地板上,混凝土的自重如下計算:F1=VV=32.24kn/m3式中:V為整聯(lián)箱梁混凝土體積; 為鋼筋混凝土的容重,取26KN/m3; v為除去翼緣板箱梁混凝土體積。對于腹板、橫梁等實(shí)心段,混凝土高度h1=1.4m,空心段混凝土高度為h2=0.5m。故,實(shí)心段混凝土自重:F1a=F1h1=45.14kPa,空心段混凝土自重:F1b= F1h2=16.12
6、kPa。模板自重,一塊1.22m2.44m竹膠板的質(zhì)量為32kg:F2=32kg9.8N/kg(1.22m2.44m)=105.35Pa縱橫梁方木荷載:方木:g1=0.1m0.1m7.5m(1/0.25+1)(7.5m1m)=0.375kpa方木:g2=0.1m0.15m117.5m=0.165kpa式中:取內(nèi)模及支撐荷載,取3kpa:F3=3kpa臨時荷載施工人員及機(jī)具:G1=2.5kPa振搗荷載:G2=2.0 kPa 則臨時荷載為:G=4.5kpa3.1.2 水平荷載計算混凝土振搗時對側(cè)模的荷載?。盒聺不炷翆?cè)模的最大側(cè)壓力: 式中:k -外加劑影響修正系數(shù),取1.2 -混凝土澆注速度,
7、取0.5 -有效壓頭高度, -混凝土入模溫度,取15則有:一般應(yīng)計算風(fēng)載,但是由于宜賓地區(qū)常年均為微風(fēng),可以不考慮風(fēng)載。 3.2 底模驗(yàn)算A、模板的力學(xué)性能(取10cm寬度模板進(jìn)行計算)彈性模量(廠家提供數(shù)據(jù))E=948Mpa截面慣性矩I=bh3/12=0.10.0153/12=2.81310-8m截面抵抗矩W= bh2/6=0.10.0152/6=3.7510-6m3 B、模板受力計算底模下的橫梁間距30cm,可以把底模簡化為三跨連續(xù)梁進(jìn)行計算。按照最不利工況,對腹板、橫梁等實(shí)心段進(jìn)行驗(yàn)算,空心段荷載較實(shí)心段小,故不進(jìn)行驗(yàn)算。強(qiáng)度檢算荷載組合為:+;剛度檢算荷載組合為:+底模強(qiáng)度檢算q=F1
8、a1.2+F21.2+F31.2+G1.4=64.2 kPaq=q0.1m=64.20.1=6.42kN/mMmax=1/10ql2=0.040 kNm=Mmax/W=15.4MPaW=47MPa 滿足要求。本支架各部件(除去立桿)均為受彎構(gòu)件,僅需要檢算彎矩,下同不再贅述。底模剛度驗(yàn)算q=F1a1.2+F21.2+F31.2=57.87 kPaq=q0.1m=57.870.1=5.79kN/mf=0.689ql4/100EI=0.19mmf=0.3m/400=0.75mm 滿足要求。3.3 橫梁檢算A.橫梁力學(xué)性能彈性模量E=10103Mpa 截面慣性矩I=bh3/12=0.10.13/12
9、=8.3310-6m4截面抵抗矩W= bh2/6=0.10.12/6=0.16710-3m3B、橫梁受力計算橫梁間距0.3cm,可以把橫梁簡化為三跨連續(xù)梁進(jìn)行計算。按照最不利工況,對腹板、橫梁等實(shí)心段進(jìn)行驗(yàn)算,空心段荷載較實(shí)心段小,故不進(jìn)行驗(yàn)算。按照最不利工況,對腹板、橫梁等實(shí)心段和空心段分別進(jìn)行驗(yàn)算。強(qiáng)度檢算荷載組合為:+;剛度檢算荷載組合為:+ 橫梁強(qiáng)度驗(yàn)算q=F1a1.2+F21.2+F31.2+G1.4=64.2 kPaq=q0.3m+g=19.34kN/m式中g(shù)為方木自重,g=7.5kn/m30.1m0.1m=0.075kn/mMmax=1/10ql2=0.7 kNm=Mmax/W=
10、4.2MPaW=12MPa 滿足要求。最大支座反力R=11ql/10=1119.340.6/10=12.76kn橫梁剛度驗(yàn)算q=F1a1.2+F21.2+F31.2=57.87 kPaq=q0.25m+g=57.870.25+0.075 =17.44kN/m式中g(shù)為方木自重,g=7.5kn/m30.1m0.1m=0.075kn/mf=0.689ql4/100EI=0.9mmf=0.6m/400=1.5mm 滿足要求。3.4 縱梁驗(yàn)算A.縱梁的力學(xué)性能彈性模量E=10103Mpa 截面慣性矩I=bh3/12=0.10.153/12=2.8110-5m4截面抵抗矩W= bh2/6=0.10.152
11、/6=3.7510-4m3B、縱梁驗(yàn)算對腹板等實(shí)心段縱梁進(jìn)行驗(yàn)算,因?yàn)榭缍纫恢拢匀绻麑?shí)心段縱梁滿足要求,空心段也能滿足要求,故不對空心段的縱梁進(jìn)行驗(yàn)算。實(shí)心段簡化為三跨連續(xù)梁進(jìn)行驗(yàn)算,并且集中荷載對稱布置。 縱梁受到10個橫梁集中荷載和自重均布荷載的作用,計算彎矩和撓度的時候,可以按照集中荷載和均布荷載兩種形式進(jìn)行疊加。集中荷載P=R=12.76KN均布荷載q=11.261 9.8=0.110kN/M,縱梁自重為11.261kg/mMmax=0.244Pl+0.1ql2=3.12 kNm =Mmax/W=8.32MPaW=12MPa 滿足要求。 f=1.883Pl3/100EI+0.689
12、ql4/100EI=0.6mmf=0.9m/400=2.25mm 滿足要求。 支座最大反力:R=2.267P+P+1.1ql=41.8KN3.5 立桿檢算立桿的檢算,很多資料采用單根立桿所承受的投影面積荷載這種簡單的方法進(jìn)行計算,而在理論上應(yīng)該采用縱梁對立桿的支座反力進(jìn)行計算。下面按這兩種方式分別進(jìn)行計算。3.5.1 立桿計算模型立桿選用4.83.5鋼管,計算模型為兩端鉸支。彈性模量E=2.1105Mpa 截面慣性矩I=10.7810-8m4截面抵抗矩W= 4.4010-6m3慣性積i=1.5910-2m柔度=ul/i=1.01.2/1.5910-2m=75.47,3.5.2 單根立桿承受的荷
13、載A、腹板處單根立桿豎向荷載荷載組合為:F=+,圖式如下F= F1a1.2+F21.2+ (g1+g2)1.2+F31.2+G1.4=64.84kpa每個立桿上荷載:F=F0.6m0.9m=64.840.60.9=35.01knB、空心段單根立桿豎向荷載荷載組合為:F=+,圖式如下F= F1a1.2+F21.2+ (g1+g2)1.2+F31.2+G1.4=30kpa每個立桿上荷載:F=F0.6m0.9m=300.90.9=24.3kn投影法所得單根立桿最大承受豎向荷載為35.01kn,小于支座反力法所得的41.8kn。所以以下檢算以支座反力法進(jìn)行計算。3.5.3 立桿強(qiáng)度及穩(wěn)定驗(yàn)算A、單根立
14、桿強(qiáng)度計算=F/A=41.8kn/478mm2=87MPa=170MPaK=Af/F=170/87=21.3 滿足要求。式中:安全系數(shù);支架鋼管設(shè)計抗壓強(qiáng)度;鋼管有效截面積。B、立桿穩(wěn)定性檢算=75.47,查規(guī)范得穩(wěn)定系數(shù)為 =0.76=F/A =41.8/478=87MPa0.76170=129.2MPa 滿足要求。3.6 地基承載力檢算地基處理應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場的地基情況確定,對于地基為巖石的,可以考慮直接將底托支撐在混凝土墊層上,承載力及沉降量均能滿足要求。而對于表面軟土的淺軟基則考慮換填處理,保證壓實(shí)度地分層碾壓,這樣處理承載力及沉降量完全能滿足施工要求。*高速*立交采用滿堂支架施工的地基情況
15、基本上就是以上兩種。3.6.1 荷載計算支架通過方木或底托、混凝土基層、碎石基層、地基層層施加荷載,其中,底托長寬為10cm,方木為1010cm,混凝土基層采用15cm厚C15素混凝土,碎石基層厚30cm,基底為碎石土。單根立桿傳遞上部荷載為41.8kn,腳手架自重為2.20Kn(按照最高24米墩柱計算,橫桿布距0.6m),地基承載力檢算按支墊方式分別進(jìn)行檢算。3.6.2 地基承載力檢算A、底托直接支撐在混凝土硬化面上地基承載力檢算:底托長和寬為0.1m,混凝土厚0.15m,按45角擴(kuò)散應(yīng)力近似計算,則路基基底承壓面積為0.4m0.4m=0.16m2,故地基承載力為:=F/A=275 MPa=
16、400kpa 滿足要求。式中為弱風(fēng)化泥巖容許承載力400500kpa,取400kpa。B、底托設(shè)1010cm方木上,混凝土厚0.15cm,按45角擴(kuò)散應(yīng)力近似計算,則路基基底承壓面積為0.4m0.6m=0.24m2,故地基承載力為:=F/A=183 MPa=200kpa 滿足要求。式中為地基處理后承載力要求,取200kpa。一般情況下,應(yīng)該對地基的理論沉降量進(jìn)行計算。由于本工程滿堂支架的地基要么是直接是巖層,要么是淺層軟基,沉降量很小,故不單獨(dú)進(jìn)行檢算。而根據(jù)預(yù)壓數(shù)據(jù)顯示地基塑性變形最大僅有5mm。3.7 結(jié)論通過以上計算,可知本支架設(shè)計通過驗(yàn)算,能滿足規(guī)范及施工要求。同理,側(cè)模、內(nèi)??梢圆捎?/p>
17、相同方法進(jìn)行設(shè)計及檢算,這里不再贅述。4 結(jié)束語以上設(shè)計及計算方法得出的結(jié)論與現(xiàn)場施工實(shí)際結(jié)果基本吻合,希望能給今后類似工程提供參考與借鑒。參考文獻(xiàn)1 張俊義.橋梁施工常用數(shù)據(jù)手冊.北京:人民交通出版社,20052 江正榮,朱國梁.簡明計算手冊.北京:中國建筑工業(yè)出版社,2005 一、工程概況緯七路東進(jìn)Q2標(biāo)橋梁工程從14號橋墩(不包括14號橋墩)至25號橋臺(起止點(diǎn)樁號K5+163.65K5+513.4,長348.75米)。共包括五、六、七三聯(lián),其中1417號墩為328m三跨第五聯(lián),1721號墩為(30.5+45+45+30.5)m四跨第六聯(lián),2125號墩為428m四跨第七聯(lián)。(一)、標(biāo)準(zhǔn)段
18、梁:采用428m、328m四跨、三跨一聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土等高度連續(xù)箱梁。橫橋向?yàn)閱蜗淞蚁淞航孛妫瑯?biāo)準(zhǔn)段箱梁設(shè)計箱梁頂寬24.5m,底板17.5m,梁高1.65m,翼緣板寬度1.25m,頂板厚度22cm,底板厚度22cm或40cm(底板與腹板和橫隔梁過渡段),腹板厚度40cm,擬實(shí)施施工的第五聯(lián)為328m、第七聯(lián)為428m的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁(詳見Q2標(biāo)施工圖設(shè)計)。箱梁采用縱橫向預(yù)應(yīng)力體系,真空壓漿工藝。中間墩與交接墩均采用雙柱框架墩,每個墩柱斷面尺寸為1.5m1.5m(橫橋向縱橋向),并設(shè)1010cm倒角。承臺為矩形,平面尺寸為8.0m6.5m(橫橋向縱橋向),承臺厚度2.5m?;A(chǔ)為4根直
19、徑1.5m鉆孔摩擦樁,樁長4050m。(二)、大明路跨線橋:采用(30.5+45+45+30.5)=151m四跨一聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土變高度連續(xù)箱梁。橫橋向?yàn)閱蜗淞蚁淞航孛妫淞喉敯鍖?4.5m,箱梁跨中處底板寬17.5m,中支點(diǎn)處底板寬14m。箱梁跨中梁高1.65m,中支點(diǎn)梁高2.7m,翼緣板寬度1.25m,頂板厚度25cm,底板厚度25cm、40cm或50cm (底板與腹板和橫隔梁過渡段),腹板厚度60cm,擬實(shí)施施工的第六聯(lián)為30.5+45+45+30.5m的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁(詳見施工圖設(shè)計Q2標(biāo)段第六聯(lián)箱梁斷面圖)。箱梁采用縱橫向預(yù)應(yīng)力體系,真空壓漿工藝。主墩采用雙柱框架墩,每個墩柱斷
20、面尺寸為1.8m1.8m(橫橋向縱橋向),并設(shè)1010cm倒角。承臺為矩形,平面尺寸為10.5m9.5m(橫橋向縱橋向),承臺厚度3.5m?;A(chǔ)為8根直徑1.5m鉆孔摩擦樁,樁長39.139.5m。二、計算依據(jù)南京市緯七路東進(jìn)建設(shè)工程施工圖結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料力學(xué)、公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTJ041-2000)路橋施工計算手冊三、支架、模板分析3.1支架、模板方案3.1.1模板箱梁底模、側(cè)模和內(nèi)膜均采用15 mm的竹膠板。竹膠板容許應(yīng)力 0=80MPa,彈性模量E=6*103MPa。3.1.2縱橫向方木縱向方木采用A-1東北落葉松,截面尺寸為10*15cm。截面參數(shù)和材料力學(xué)性能指標(biāo):W= bh2/
21、6=100*1502/6=3.75*105mm3I= bh3/12=100*1503/12=2.81*107mm3橫向方木采用A-1東北落葉松,截面尺寸為10*10cm。截面參數(shù)和材料力學(xué)性能指標(biāo):W= bh2/6=100*1002/6=1.67*105mm3I= bh3/12=100*1003/12=8.33*106mm3方木的力學(xué)性能指標(biāo)按公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(JTJ025-86)中的A-3類木材并按濕材乘0.9的折減系數(shù)取值,則: ,容重6KN/m3??v橫向方木布置:縱向方木間距一般為90cm,在腹板和端、中橫隔梁下為60cm。橫向方木間距一般為30cm,在腹板和端中橫隔梁下為
22、20cm。3.1.3支架 采用碗扣支架,碗扣支架鋼管為48、t=3.5mm,材質(zhì)為A3鋼,軸向容許應(yīng)力0=140 MPa。詳細(xì)數(shù)據(jù)可查表1。表1 碗扣支架鋼管截面特性外徑d(mm) 48壁厚t(mm) 3.5截面積A(mm2) 4.89*102慣性矩I(mm4)1.219*105抵抗矩W(mm3) 5.08*103回轉(zhuǎn)半徑i(mm)15.78 每米長自重(N)38.4碗扣支架立、橫桿布置:立桿縱、橫向間距為90cm,在腹板、端、中橫隔梁下為60cm。橫桿除頂、底部步距為60cm外,其余橫桿步距為120cm。支架頂口和底口分別設(shè)置頂調(diào)和底調(diào),水平和高度方向分別采用鋼管加設(shè)水平連接桿和豎向剪刀撐。
23、見后附“箱梁支架縱向布置圖和箱梁支架平面布置圖”3.2標(biāo)準(zhǔn)段支架計算3.2.1荷載分析碗口式支架鋼管自重,可按表1查取。鋼筋砼容重按25kN/m3計算則:腹板和端、中橫隔梁:251.65=41.25 KPa箱梁底板厚度為22cm:25(0.22+0.22)=11KPa箱梁底板厚度為40cm:25(0.4+0.22)=15.5KPa模板自重(含內(nèi)模、側(cè)模及支架)以砼自重的5%計,則:腹板和端、中橫隔梁:41.250.05=2.06 KPa箱梁底板厚度為22cm:110.05=0.55KPa箱梁底板厚度為40cm:15.50.05=0.78KPa施工人員、施工料具堆放、運(yùn)輸荷載: 2.0kPa傾倒
24、混凝土?xí)r產(chǎn)生的沖擊荷載: 2.0kPa振搗混凝土產(chǎn)生的荷載: 2.5kPa荷載組合計算強(qiáng)度:q=1.2(+)+1.4(+)計算剛度:q=1.2(+)3.2.2腹板和端、中橫隔梁下方支架檢算(1)、底模檢算底模采用15 mm的竹膠板,直接擱置于間距L=20cm 的58cm橫向方木上,按連續(xù)梁考慮,取單位長度(1.0米)板寬進(jìn)行計算。荷載組合:q=1.2(41.25+2.06)+1.4(2.0+2.0+2.5)=61.07kN/m竹膠板(15 mm)截面參數(shù)及材料力學(xué)性能指標(biāo):承載力檢算:強(qiáng)度:Mmax=ql2/10 = 61.070.20.2/10=0.244KN.M max= Mmax/W =
25、 0.244106/3.75104=6.5MPa0=80 MPa合格剛度:荷載: q=1.2(41.25+2.06)= 51.97kN/mf =ql4/150 EI= 51.972004/15061032.81105=0.33mmf0=200/400=0.50mmf f0 合格(2)、橫向方木檢算橫向方木擱置于間距60cm的縱向方木上,橫向方木規(guī)格為100 mm 100mm,橫向方木亦按連續(xù)梁考慮。荷載組合:q1 = 1.2(41.25+2.06)+1.4(2.0+2.0+2.5) 0.2+60.100.10 = 12.27KN/M承載力計算:強(qiáng)度:Mmax=q1l2/10 = 12.270.
26、63/10=0.265KN.mmax= Mmax/W = 0.265106/1.67*105=1.58MPa0=10.8MPa合格剛度:荷載: q=1.2(41.25+2.06)0.2= 10.39kN/mf =ql4/150 EI= 10.396004/1509.91038.33*106=0.11mmf0=600/400=1.5mmf f0 合格(3)縱向方木檢算縱向方木規(guī)格為1015cm,腹板和端、中橫隔梁下立桿縱向間距為60cm。縱向方木按簡支梁考慮,計算跨徑為60cm。荷載組合:橫向方木所傳遞給縱向方木的集中力為:箱底: P=12.240.6=7.34kN縱向方木自重:g60.10.1
27、50.09 kN/m承載力計算:力學(xué)模式:強(qiáng)度:按最大正應(yīng)力布載模式計算:支座反力R(7.343+0.090.6)/2=11.04KN最大跨中彎距Mmax11.040.3-0.060.32/2-7.340.21.84KN.mmaxMmax /W1.84*106/3.75*1054.91MPa0=10.8 MPa合格剛度:按最大支座反力布載模式計算:集中荷載: P=7.34*4-1.4*(2.0+2.0+2.5)*0.6= 23.9kNfPl3/(48EI)+5ql4/(384EI)23.9*1000*6003/(48*9.9*103*2.81*107)+5*0.09*6004/(384*9.9
28、*103*2.81*107)0.39mmf0600/4001.5mm 合格(4)支架立桿計算每根立桿所承受的堅向力按其所支撐面積內(nèi)的荷載計算,忽略橫向方木自重不計,則縱向方木傳遞的集中力(均以跨度0.6米計算):P1=(1.2*(41.25+2.06)+1.4*(2.0+2.0+2.5))*0.6*0.6 +0.09*0.6=22.04kN安全起見滿堂式碗扣支架按10米高計,其自重為:g=10*0.235=2.25 KN單根立桿所承受的最大豎向力為:N=22.04+2.25=24.29 kN立桿穩(wěn)定性:橫桿步距按1.2m計算,故立桿計算長度為1.2m。長細(xì)比=L/i=1200/15.78=76
29、80,故=1.02-0.55((20)/100)2=0.513,則:N= A=0.513489215=53.93kNNN合格強(qiáng)度驗(yàn)算:aN/Aji=24.291000/489=49.67MPa a=140 MPa合格(5)地基承載力計算因支架底部通過底托(底調(diào)鋼板為7cm7cm)坐在原有瀝青砼路面上或硬化后的水泥混凝土路面上,另外承臺基坑和原有綠化帶范圍內(nèi)嚴(yán)格按規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)分層夯填,頂部澆筑15cmC15砼,因此基底承載力至少可以達(dá)到15 MPa。因此max=N/A=24.29103/0.072=4.96 MPa15 MPa 可以3.2.3箱梁底板下支架檢算3.2.3.1箱梁底板厚度40cm情況
30、下支架檢算(1)、底模檢算底模采用15 mm的竹膠板,直接擱置于間距L=30cm的 5*8cm橫向方木上,按連續(xù)梁考慮,取單位長度(1.0米)板寬進(jìn)行計算。荷載組合:q=1.2(15.5+0.78)+1.4(2.0+2.0+2.5)=28.64kN/m竹膠板(15 mm)截面參數(shù)及材料力學(xué)性能指標(biāo):W=bh2/6=1000*152/6=3.75104mm3I=bh3/12=1000*153/12=2.81105mm3竹膠板容許應(yīng)力=80MPa,E=6103MPa。承載力檢算:強(qiáng)度:Mmaxql2/1028.64*0.3*0.3/100.258KN*mmaxMmax /W0.258*106/3.
31、75*1046.9MPa0=80 MPa合格剛度:荷載: q=1.2*(15.5+0.78)= 19.54kN/mfql4/(150EI)19.54*3004/(150*6*103*2.81*105)0.63mmf0300/4000.75mm 合格(2)、橫向方木檢算橫向方木擱置于間距60cm的縱向方木上,橫向方木規(guī)格為100 mm *100mm,橫向方木亦按連續(xù)梁考慮。荷載組合:q1 = 1.2(15.5+0.78)+1.4(2.0+2.0+2.5) 0.2+60.10.1 = 5.79KN/M承載力計算:強(qiáng)度:Mmax=q1l2/10 = 5.790.62/10=0.208KN.mmax=
32、 Mmax/W = 0.208106/8.33104=2.5MPa0 合格剛度:荷載: q=1.2(15.5+0.78)0.3= 5.86kN/mf =ql4/150 EI= 5.866004/1509.91038.33106=0.61mmf0=600/400=1.5mmf f0 合格(3)縱向方木檢算縱向方木規(guī)格為1015cm,立桿縱向間距為60cm??v向方木按簡支梁考慮,計算跨徑為60cm。荷載組合:橫向方木所傳遞給縱向方木的集中力為:箱底: P=5.750.6=3.45kN縱向方木自重:g60.10.150.09 kN/m承載力計算:力學(xué)模式:強(qiáng)度:按最大正應(yīng)力布載模式計算:支座反力R(
33、3.453+0.090.6)/2=5.20KN最大跨中彎距Mmax5.200.3-0.060.32/2-3.450.20.87KN.mmaxMmax /W0.87*106/3.75*1052.32MPa0=10.8 MPa合格剛度:按最大支座反力布載模式計算:集中荷載: P=(5.754-1.4(2.0+2.0+2.5)) 0.6= 8.34kN/mfPl3/(48EI)+5ql4/(384EI)8.34*1000*6003/(48*9.9*103*2.81*107)+5*0.09*6004/(384*9.9*103*2.81*107)0.13mmf0600/4001.5mm 合格(4)支架立
34、桿計算每根立桿所承受的堅向力按其所支撐面積內(nèi)的荷載計算,忽略橫向方木自重不計,則縱向方木傳遞的集中力(以跨度0.9米計算):P1=(1.2*(15.5+0.78)+1.4*(2.0+2.0+2.5))*0.62 +0.09*0.6=10.36kN安全起見滿堂式碗扣支架按10米高計,其自重為:g=10*0.235=2.35 KN單根立桿所承受的最大豎向力為:N=10.36+2.35=12.71 kN立桿穩(wěn)定性:橫桿步距為按1.2m計算,故立桿計算長度為1.2m。長細(xì)比=L/i=1200/15.78=7680,故=1.02-0.55((20)/100)2=0.513,則:N= A=0.513*48
35、9*215=53.93kNNN合格強(qiáng)度驗(yàn)算:aN/Aji=21.3*1000/489=43.6MPa a=140 MPa合格(5)地基承載力不需再進(jìn)行驗(yàn)算。3.2.3.2箱梁底板厚度22cm情況下支架檢算(1)、底模檢算底模采用15 mm的竹膠板,直接擱置于間距L=30cm的 5*8cm橫向方木上,按連續(xù)梁考慮,取單位長度(1.0米)板寬進(jìn)行計算。荷載組合:q=1.2*(11+0.55)+1.4*(2.0+2.0+2.5)=22.96kN/m竹膠板(15 mm)截面參數(shù)及材料力學(xué)性能指標(biāo):W=bh2/6=1000*152/6=3.75*104mm3I=bh3/12=1000*153/12=2.
36、81*105mm3承載力檢算:強(qiáng)度:Mmaxql2/1022.96*0.3*0.3/100.207KN*mmaxMmax /W0.207*106/3.75*1045.52MPa0=80 MPa合格剛度:荷載: q=1.2*(11+0.55)= 13.86kN/mfql4/(150EI)13.86*3004/(150*6*103*2.81*105)0.44mmf0300/4000.75mm 合格(2)、橫向方木檢算橫向方木擱置于間距90cm的縱向方木上,橫向方木規(guī)格為100 mm *100mm,橫向方木亦按連續(xù)梁考慮。荷載組合:q1=(1.2*(11+0.55)+1.4*(2.0+2.0+2.5
37、)*0.3+6*0.1*0.1=6.95kN/m承載力計算:強(qiáng)度:Mmaxq1l2/106.95*0.62/100.252KN*mmaxMmax /W0.252*106/8.33*1043.0MPa0=10.8 MPa合格剛度:荷載: q=1.2*(11+0.55)*0.3= 4.16kN/mfql4/(150EI)4.16*9004/(150*9.9*103*8.33*106)0.34mmf0900/4002.25mm 合格(3)縱向方木檢算縱向方木規(guī)格為10*15cm,立桿縱向間距為90cm??v向方木按簡支梁考慮,計算跨徑為90cm。荷載組合:橫向方木所傳遞給縱向方木的集中力為:箱底: P
38、=6.9*0.9=6.21kN縱向方木自重:g6*0.1*0.150.09 kN/m承載力計算:力學(xué)模式:強(qiáng)度:按最大正應(yīng)力布載模式計算:支座反力R(6.21*3+0.09*0.9)/2=9.36KN最大跨中彎距Mmax9.36*0.45-0.09*0.452/2-6.21*0.32.34KN.mmaxMmax /W2.34*106/3.75*1056.24MPa0=10.8 MPa合格剛度:按最大支座反力布載模式計算:集中荷載: P=(6.9*4-1.4*(2.0+2.0+2.5))*0.9= 16.65kN/mfPl3/(48EI)+5ql4/(384EI)16.65*1000*9003/
39、(48*9.9*103*2.81*107)+5*0.09*9004/(384*9.9*103*2.81*107)0.9mmf0900/4002.25mm 合格(4)支架立桿計算每根立桿所承受的堅向力按其所支撐面積內(nèi)的荷載計算,忽略橫向方木自重不計,則縱向方木傳遞的集中力(以跨度0.9米計算):P1=(1.2*(11+0.55)+1.4*(2.0+2.0+2.5))*0.92 +0.09*0.9=21.31kN安全起見滿堂式碗扣支架按10米高計,其自重為:g=10*0.235=2.35 KN單根立桿所承受的最大豎向力為:N=21.31+2.35=23.66 kN立桿穩(wěn)定性:橫桿步距為按1.2m計
40、算,故立桿計算長度為1.2m。長細(xì)比=L/i=1200/15.78=7680,故=1.02-0.55((20)/100)2=0.513,則:N= A=0.513*489*215=53.93kNNN合格強(qiáng)度驗(yàn)算:aN/Aji=23.66*1000/489=48.38MPa a=140 MPa合格(5)地基承載力不需再進(jìn)行驗(yàn)算。3.2.4翼緣板下支架檢算由前面計算可知,翼緣板下方支架同箱梁底板(厚度為22cm)下支架,因此不再進(jìn)行檢算。3.2.5側(cè)模檢算側(cè)模采用15 mm的竹膠板,橫向背帶采用間距0.2米的5*8cm方木,堅帶采用間距0.6米的10*15cm方木。混凝土側(cè)壓力:PM=0.22t01
41、2v1/2式中:混凝土的自重密度,取25KN/m3;t0新澆混凝土的初凝時間,可采用t0200/(T+15),T為砼是溫度,取5.7;1外加劑影響修正系數(shù)取1.2;2砼坍落度影響修正系數(shù)取1.15;v混凝土澆注速度(m/h),取0.4PM =0.22*25*5.7*1.2*1.15*0.41/2=27.36KN/m2有效壓頭高度:h= PM /=27.36/25=1.09振搗砼對側(cè)面模板的壓力:4.0 KPa水平荷載:q=1.2*27.36*1.09/2+1.4*4.0=23.49kN/m此水平力較底板豎向力少得多,側(cè)模和縱橫向背帶以及斜撐鋼管均可以滿足要求不需再進(jìn)行檢算。另外為防止立柱鋼管(
42、彎壓構(gòu)件)失穩(wěn),需用通向箱梁中心方向的斜鋼管(與多數(shù)立柱鋼管連接以減少立柱鋼管承受的水平荷載)與立柱鋼管連接平衡其反力,從而保證支架水平方向穩(wěn)定。3.3大明路跨線橋支架計算3.3.1荷載分析碗口式支架鋼管自重,可按表1查取。鋼筋砼容重按25kN/m3計算則:腹板和端、中橫隔梁:252.7=67.5 KPa箱梁底板厚度為50cm:25(0.25+0.5)=18.75KPa模板自重(含內(nèi)模、側(cè)模及支架)以砼自重的5%計,則:腹板和端、中橫隔梁:67.50.05=3.375 KPa箱梁底板厚度為50cm:18.750.05=0.938KPa施工人員、施工料具堆放、運(yùn)輸荷載: 2.0kPa傾倒混凝土?xí)r
43、產(chǎn)生的沖擊荷載: 2.0kPa振搗混凝土產(chǎn)生的荷載: 2.5kPa荷載組合計算強(qiáng)度:q=1.2(+)+1.4(+)計算剛度:q=1.2(+)3.3.2腹板和端、中橫隔梁下方支架檢算(1)、底模檢算底模采用15 mm的竹膠板,直接擱置于間距L=20cm 的1010cm橫向方木上,按連續(xù)梁考慮,取單位長度(1.0米)板寬進(jìn)行計算。荷載組合:q=1.2(67.5+3.375)+1.4(2.0+2.0+2.5)=94.15kN/m竹膠板(15 mm)截面參數(shù)及材料力學(xué)性能指標(biāo):承載力檢算:強(qiáng)度:Mmax=ql2/10 = 94.150.20.2/10=0.376KN.M max= Mmax/W = 0
44、.376106/3.75104=10.02MPa0=80 MPa合格剛度:荷載: q=1.2(67.5+3.375)= 85.05kN/mf =ql4/150 EI= 85.052004/15061032.81105=0.43mmf0=200/400=0.50mmf f0 合格(2)、橫向方木檢算橫向方木擱置于間距60cm的縱向方木上,橫向方木規(guī)格為100 mm 100mm,橫向方木亦按連續(xù)梁考慮。荷載組合:q1 = 1.2(67.5+3.375)+1.4(2.0+2.0+2.5) 0.2+60.10.1= 18.89KN/M承載力計算:強(qiáng)度:Mmax=q1l2/10 = 18.890.63/
45、10=0.408KN.mmax= Mmax/W = 0.408106/8.33106=4.9MPa0=10.8MPa合格剛度:荷載: q=1.2(67.5+3.375)0.2= 17.01kN/mf =ql4/150 EI= 17.016004/1509.91038.33106=0.27mmf0=600/400=1.5mmf f0 合格(3)縱向方木檢算縱向方木規(guī)格為1015cm,腹板和端、中橫隔梁下立桿縱向間距為60cm??v向方木按簡支梁考慮,計算跨徑為60cm。荷載組合:橫向方木所傳遞給縱向方木的集中力為:箱底: P=18.850.6=11.31kN縱向方木自重:g60.10.150.09
46、 kN/m承載力計算:力學(xué)模式:強(qiáng)度:按最大正應(yīng)力布載模式計算:支座反力R(11.313+0.090.6)/2=16.99KN最大跨中彎距Mmax16.990.3-0.060.32/2-7.340.23.62KN.mmaxMmax /W3.62*106/3.75*1059.6MPa0=10.8 MPa合格剛度:按最大支座反力布載模式計算:集中荷載: P=11.31*4-1.4*(2.0+2.0+2.5)*0.6= 39.78kNfPl3/(48EI)+5ql4/(384EI)39.78*1000*6003/(48*9.9*103*2.81*107)+5*0.09*6004/(384*9.9*1
47、03*2.81*107)0.64mmf0600/4001.5mm 合格(4)支架立桿計算每根立桿所承受的堅向力按其所支撐面積內(nèi)的荷載計算,忽略橫向方木自重不計,則縱向方木傳遞的集中力(均以跨度0.6米計算):P1=(1.2*(67.5+3.375)+1.4*(2.0+2.0+2.5))*0.6*0.6 +0.09*0.6=33.98kN安全起見滿堂式碗扣支架按10米高計,其自重為:g=10*0.235=2.25 KN單根立桿所承受的最大豎向力為:N=33.98+2.25=36.23 kN立桿穩(wěn)定性:橫桿步距按1.2m計算,故立桿計算長度為1.2m。長細(xì)比=L/i=1200/15.78=7680
48、,故=1.02-0.55((20)/100)2=0.513,則:N= A=0.513489215=53.93kNNN合格強(qiáng)度驗(yàn)算:aN/Aji=36.231000/489=74.09MPa a=140 MPa合格(5)地基承載力計算因支架底部通過底托(底調(diào)鋼板為7cm7cm)坐在原有瀝青砼路面上或硬化后的水泥混凝土路面上,另外承臺基坑和原有綠化帶范圍內(nèi)嚴(yán)格按規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)分層夯填,頂部澆筑15cmC15砼,因此基底承載力至少可以達(dá)到15 MPa。因此max=N/A=36.23103/0.072=7.4 MPa15 MPa 可以3.3.3箱梁底板下支架檢算3.3.3.1箱梁頂板厚25cm,底板厚度5
49、0cm情況下支架檢算(1)、底模檢算底模采用15 mm的竹膠板,直接擱置于間距L=30cm的 10*10cm橫向方木上,按連續(xù)梁考慮,取單位長度(1.0米)板寬進(jìn)行計算。荷載組合:q=1.2(18.75+0.938)+1.4(2.0+2.0+2.5)=32.73kN/m竹膠板(15 mm)截面參數(shù)及材料力學(xué)性能指標(biāo):W=bh2/6=1000*152/6=3.75104mm3I=bh3/12=1000*153/12=2.81105mm3竹膠板容許應(yīng)力=80MPa,E=6103MPa。承載力檢算:強(qiáng)度:Mmaxql2/1032.73*0.3*0.3/100.295KN*mmaxMmax /W0.2
50、95*106/3.75*1047.89MPa0=80 MPa合格剛度:荷載: q=1.2*(18.75+0.938)= 23.62kN/mfql4/(150EI)23.62*3004/(150*6*103*2.81*105)0.74mmf0300/4000.75mm 合格(2)、橫向方木檢算橫向方木擱置于間距60cm的縱向方木上,橫向方木規(guī)格為100 mm *100mm,橫向方木亦按連續(xù)梁考慮。荷載組合:q1 = 1.2(18.75+0.938)+1.4(2.0+2.0+2.5) 0.2+60.10.1= 6.61KN/M承載力計算:強(qiáng)度:Mmax=q1l2/10 = 6.610.62/10=
51、0.238KN.mmax= Mmax/W = 0.238106/8.33104=2.86MPa0 合格剛度:荷載: q=1.2(18.75+0.938)0.3= 7.088kN/mf =ql4/150 EI= 7.0886004/1509.91038.33106=1.15mmf0=600/400=1.5mmf f0 合格(3)縱向方木檢算縱向方木規(guī)格為1015cm,立桿縱向間距為60cm??v向方木按簡支梁考慮,計算跨徑為60cm。荷載組合:橫向方木所傳遞給縱向方木的集中力為:箱底: P=6.570.6=3.94kN縱向方木自重:g60.10.150.09 kN/m承載力計算:力學(xué)模式:強(qiáng)度:按最大正應(yīng)力布載模式計算:支座反力R(3.943+0.090.6)/2=5.937KN最大跨中彎距Mmax5.9370.3-0.060.32/2-3.940.20.99KN.mmaxMmax /W0.99*106/3.75*1052.64MPa0=10.8 MPa合格剛度:按最大支座反力布載模式計算:集中荷載: P=(6.574-1.4(2.0+2.0+2.5)) 0.6= 10.308kN/mfPl3/(48EI)+5ql4/(384EI)10.308*1000*6003/(48*9.9*103*2.81*107)+5*0.09*6004/(384*9.9*103
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