现浇箱梁支架方案计算书贝雷片 顶托.docx
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现浇箱梁支架方案计算书贝雷片顶托
福清项目现浇箱梁支架方案计算书
钢管桩+贝雷梁+顶托支架方案
1、方案概况
1.1编制依据
⑴《福清市外环路北江滨A段道路工程两阶段施工图》;
⑵《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004);
⑶《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2007);
⑷《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011);
⑸《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ128-2000);
⑹《公路桥涵抗风设计规范》(JTG/TD60-01-2004);
⑺《公路桥涵钢结构和木结构设计规范》(JTJ025-86);
⑻《装备式公路钢桥使用手册》;
⑼《路桥施工计算手册》。
⑽《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)
⑾《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ166-2008);
⑿《钢结构设计规范》(GB50017-2003)
⒀《公路工程施工安全技术规程》(JTJ076-95)
⒁《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205—2001)
1.2工程概况
外环路(北江滨路-利桥至融宽环路段)道路工程范围西起于龙江路与利桥交叉口,向东穿甲飞客运站后,斜跨过龙江,而后沿玉塘湖布设,东止于融宽环路,线位基本呈现西北-东南走向,施工里程段为K0+000~K1+800。
瑞亭大桥:
中心桩号为K0+377.8,起终点桩号:
K0+116.46—K0+638.5。
桥梁跨径组成为(3×20)+3×(3×35)+(4×35)的形式,桥面宽度2-19.25米,全桥长522.4米。
桥梁上部结构:
第一联采用20m装配式预应力混凝土简支空心板,其余各联采用35m等截面连续箱梁。
桥梁下部:
采用肋板式桥台。
柱式桥墩、桩基础。
桥梁纵面位于i=2.5%上坡段接i=0.3%上坡段再接-2.1%下坡段,R=5000m直线、凸曲线、直线、凸曲线、直线上;本桥平面位于直线接半径R=500m°布置,墩台沿着分孔线径向布置。
70圆曲线接直线上,梁体按等角度.
瑞亭大桥第二联至第五联上部现浇箱梁,标准段采用单箱三室横断面的预应力混凝土箱形连续梁,梁高2.2m,顶、底板厚0.25m~0.45m,箱梁顶、底板均与桥面同坡,桥面横坡由箱梁顶、底板旋转形成。
跨中截面顶板厚度25㎝、底板厚22㎝。
跨中腹板厚0.5m,支点腹板厚0.7m,渐变长度2.5m;箱梁悬臂长2。
5m,翼缘板端部厚0.15m,根部厚0.45m;箱梁在各支点处设置横梁,端横梁宽1.5m,中横梁宽2m。
箱梁预应力钢束采用15-12、15-7。
2、方案计算
2.1支架计算荷载的取用原则
2.1.1设计荷载
根据《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011第5.2.6条:
计算模板、支架和拱架时,应考虑下列荷载并按表4.1.1进行荷载组合。
⑴新浇筑混凝土、钢筋混凝土或其他圬工结构物的重力;
⑵模板、支架自重;
⑶施工人员和施工材料、施工设备等荷载;
⑷振捣混凝土时产生的荷载;
⑸新浇筑混凝土对模板侧面的压力;
⑹混凝土入模时产生的水平方向的冲击荷载;
⑺设于水中的支架所承受的水流压力、波浪力、流冰压力、船只及其他漂浮物的撞击力;
⑻其他可能产生的荷载,如风荷载、雪荷载、冬季保温设施荷载等。
表2.1.1模板、支架设计计算的荷载组合
模板结构名称
荷载组合
计算强度用
验算刚度用
梁、板的底模板以及支撑板、支架等
(1)+
(2)+(3)+(4)+(7)+(8)
+(7)+(8)
2+
(1)()
缘石、人行道、栏杆、柱、梁、板等的侧模板
+4()()5
5()
基础、墩台等厚大结构物的侧模板
)6+)5((
(5)
2.1.2普通模板荷载计算见《桥梁施工工程师手册》7-1-1、7-1-2
。
26kN/m3⑴新浇筑混凝土和钢筋混凝土的容重:
混凝土
⑵模板、支架和拱架的容重按设计图纸计算确定。
⑶施工人员和施工材料、机具行走运输或堆放荷载标准值:
①计算模板及直接支承模板的小棱时,均布荷载可取2.5kPa,另外以集中荷载2.5kN进行验算;
②计算直接支承小棱的梁时,均布荷载可取1.5kPa;
③计算支架立柱时,均布荷载可取1.0kPa;
④有实际资料时按实际取值。
⑷振捣混凝土时产生的荷载(作用范围在有效压头高度之内):
对水平模板为2.0kPa;对垂直面模板为4.0kPa。
⑸新浇筑混凝土对模板侧面的压力:
采用内部振捣器,当混凝土的浇筑速度在6m/h以下时,新浇筑的普通混凝土作用于模板的最大侧压力可按式(2—1)和(2—2)计算:
Pmax=0.22γtok1k2v1/2(2—1)
Pmax=γh(2—2)
式中:
Pmax—新浇筑混凝土对模板的最大侧压力(kPa)
h—为有效压头高度(m)
V—混凝土的浇筑速度(m/h)
t0—新浇筑混凝土的初凝时间(h)。
可按实测确定:
γ—混凝土的容重(kN/m3)
k1—外加剂影响正系数,不掺外加剂时取1.0,掺缓凝作用的外加剂时取1.2;
k2—混凝土塌落度影响正系数,当塌落度小于30mm时,取0.85;50至90mm时,取1.0;110至150mm时取1.15。
本设计检算按(2-2)计算。
⑹倾倒混凝土时产生的水平荷载:
倾倒混凝土时对垂直面模板产生的水平荷载表2-1-2采用。
本计算取2.0kPa。
表2-1-2倾倒混凝土时产生的水平荷载
)kPa(水平荷载向模板中供料方法.
2.0用溜槽、串筒或导管输出32.0的运输器具倾倒用容量0.2及小于0.2m34.0的运输器具倾倒用容量大于0.2至0.8m
36.0
的运输器具倾倒用容量大于0.8m
按实际情况考虑。
⑺其他可能产生的荷载:
如雪荷载、冬季保温设施荷载等,。
0考虑)(本计算按荷载为
2.2使用材料3=26.0kN/m。
混凝土:
γ砼33δ(优质品)E=6.0×10;=9.0kN/mMpa;[σ]=11.45Mpa竹胶板:
γ;竹胶板w1.22m。
=0.015m;长×宽=2.44×33(路桥10。
Mpa(马尾松)=5.0kN/m;[σ]=12.0Mpa;E=9.0×方木:
γw木)施工计算手册表8-6;]=140.0Mpa;,[σΦ28mm顶托,长70cm(暂定)150mm托盘大小100×2-45。
。
顶托、槽钢、螺栓每个总质量为A=6.2×10m10E=2.1×5kgMpa;4-55;m×10E=2.1]=145.0Mpa;×10Mpa;I=1.127σ:
I16aq=0.205kN/m;[23-3-4(路桥施工计算手册。
附表10Wx=1.409×3-31m;A=2.611×10m)2.3荷载分析计算横断面荷载分布如下:
2.3.1横断面荷载分布图2.3.1图
2,L1=2.572m,q1-1=S1/L1×γ其中:
S1=0.9094m=9.19kN/m;砼2=31.56kN/m;γ,L2=1.375m,q1-2=S2/L2×S2=1.6692m砼2=13.73kN/m;×S3=2.0132mγ,L3=3.813m,q1-3=S3/L3砼2=57.2kN/m;×γ,L4=0.532m,q1-4=S4/L4S4=1.1704m砼2=13.85kN/m;
γS5=2.0788m,L5=3.902m,q1-5=S5/L5×砼模板计算2.4
箱梁梁端实体部位腹板位置处底模的受力最大,作为控制计算部位。
2.4.1荷载
本计算书偏安全计算以一次浇筑荷载进行计算。
根据设计图纸可查,混凝土容重取r=26kN/m3,支架设计荷载计算如下:
按纵向每1m宽度计:
⑴钢筋混凝土自重:
q=2.2×1.0×26.0=57.2kN/m。
1-4⑵模板自重:
q=0.015×1.0×9.0=0.135kN/m。
22(验算荷载)2.5kN2.5kN/m;集中荷载⑶施工荷载:
均布荷载(验算荷载)。
;=2.5q×1.0=2.5kN/mp=2.5kN32⑷振捣混凝土时产生的荷载:
2.0kN/m。
1.0=2.0kN/mq×=2.04.
荷载组合:
组合Ⅰ:
q=q+q+q+q=0.135+57.2+2.5+2.0=61.835kN/m41-432P=0
组合Ⅱ:
q=q+q+q=0.135+57.2+2.0=59.335kN/m
421-4P=2.5kN
组合Ⅲ:
q=q+q=0.135+57.2=57.335kN/m21-42.4.2模板(底模)强度验算
(1)计算模式:
由于竹胶板底模下布置木横梁(10×10×400cm),中对中间距25cm,净间距15cm。
本计算按五跨连续梁计算:
图2-4-2受力简图
2
0.015=0.015m×A=b×h=1.0
(2)截面特性:
22-5310×0.015m/6=3.75W=bh×/6=1.033-74m/12=2.8125×I=bh10/12=1.0×0.015(3)强度验算
①采用荷载组合Ⅰ,施工荷载按均布荷载时:
2+0.158pl(路桥施工计算手册附表M=0.105ql2-11)max2+00.1561.835×=0.105×=0.146kN·m
则:
σ=M/W
maxmax-5-3×10=0.146/(3.75×10)
=3.89Mpa<[σ]=11.45Mpa
w满足正截面承载力要求!
②采用荷载组合Ⅱ进行验算
图2-4-2受力简图
2+0.158pl
M=0.105ql2+0.158×2.5×0.15=0.2kN·m0.15=0.105×59.335×则:
σ=M/W
-5-3
10)=0.2/(3.75×10×=5.3Mpa<[σ]=11.45Mpa满足要求!
w2.4.3刚度验算
采用荷载组合Ⅲ进行计算:
q=q+q=0.135+57.2=57.335kN/m
2143)/100EI(路桥施工计算手册附表2-11)F=(0.664ql+1.097pl46-7)102.8125×10××=(0.664×57.335×0.15×+0)/(1006.0=0.12mm<[f]=0.15/400=0.0025m=0.375mm满足要求!
当验算模板及其支架的刚度时,其最大变形不得超过下列允许值(路桥施工计算手册表8-11):
(1)、结构表面外露的模板,为模板构件计算跨度的1/400;
(2)、结构表面隐藏的模板,为模板构件计算跨度的1/250;
(3)、支架的压缩变形值或弹性挠度,为相应构件计算跨度的1/1000。
结论:
竹胶板其正截面弯曲强度、刚度满足其容许承载力要求!
2.510×10木横梁计算
墩顶梁下的横木受力最大,梁高2.2m的实体梁,该部分横木作为控制计算部。
25cm横木中对中间距为方木横桥向布设,的方木,400cm×10×10木横梁为位。
.
2.5.1荷载
横木中对中间距25cm,故每根承受0.25m宽度范围荷载,按纵向每0.25m计算。
⑴模板、横木自重:
q=0.015×0.25×9.0+0.1×0.1×5.0=0.084kN/m。
1⑵混凝土自重:
q=2.2×0.25×26.0=14.3kN/m。
22集中荷载2.5kN2.5kN/m(验算荷载)⑶施工荷载:
均布荷载q=2.5×0.25=0.63kN/mp=2.5kN(验算荷载)。
322.0kN/m⑷振捣混凝土时产生的荷载:
q=2.0×0.25=0.5kN/m。
4荷载组合:
组合Ⅰ:
q=q+q+q+q=0.084+14.3+0.63+0.5=15.514kN/m4132P=0kN
组合Ⅱ:
q=q+q+q=0.084+14.3+0.5=14.884kN/m421P=2.5kN
组合Ⅲ:
q=q+q=0.084+14.3=14.384kN/m212.5.2强度验算
⑴计算模式:
按两跨连续梁计算
图2-5-1受力简图
2
0.10=0.01m××h=0.10⑵截面特性:
A=b22-43×10mW=bh/6=0.10×0.10/6=1.6733-64m100.10I=bh/12=0.10×/12=8.33×⑶强度验算
①采用荷载组合Ⅰ进行强度验算时:
2)(路桥施工计算手册附表=0.125qlM=M2-8+0.188plBmax2×0.6=0.125×15.514m·=0.7kN则:
/W
=Mσmaxmax-3
-410)=0.7/(1.67×10×]=12.0Mpa满足要求!
=4.2Mpa<[σw②采用荷载组合Ⅱ验算
受力简图2-5-2图2+0.188pl
M=0.125ql2+0.188×2.5×0.6=0.95kN·=0.125×14.884×0.6m
则:
-4-3
1010×)σ=M/W=0.95/(1.67×B=5.7Mpa<[σ]=12.0Mpa满足要求!
w2.5.3刚度验算
⑴采用荷载组合Ⅲ:
q=q+q=0.084+14.3=14.384kN/m21⑵刚度验算
43)/100EI(路桥施工计算手册附表2-8+0.911pl)f=(0.521qlmax439-6)×1010×8.33×=(0.521×14.3840.6×+0)10×/(1009.0×=0.13mm<[f]=0.6/400=1.5mm。
满足要求!
方木横梁承载力验算结论:
根据以上验算的结果,现浇梁底板处横向设置10×10×400cm的方木横梁,纵向中对中间距25cm,跨径为60、90cm。
其正截面弯曲强度、刚度满足其容许承载力要求!
.
2.6I10纵梁计算
纵梁布设腹板部位下其横向间距为45cm,纵向顶托间距90cm;箱室部位和翼缘板部位横向间距为90cm,纵向顶托间距90cm;在梁端实体部分纵向顶托间距60cm。
因此计算工况腹板横向间距为45cm,纵向间距90cm时纵梁受力和工况梁端实体部分横向间距为90cm,纵向间距60cm时纵梁受力。
5-54;m;I=0.245×]=145.0Mpa[σ;E=2.1×1010MpaI10:
q=0.112kN/m;-43-32。
(路桥施工计算手册附表3-31;A=1.433×10)×Wx=0.4910mm
2.6.1工况腹板横向间距为45cm,纵向间距90cm时纵梁受力
2.6.1.1荷载
纵梁上木横梁按纵向间距0.25m均匀排列。
拟定纵梁以上荷载在纵向0.25m范围内为集中荷载,则:
⑴模板、木横梁:
P=0.015×0.45×0.25×9+0.1×0.1×0.45×5=0.038kN
1纵梁自重:
q1=0.112kN/m
⑵混凝土自重:
P=2.2×0.45×0.25×26.0=6.435kN。
22集中荷载2.5kN2.5kN/m(验算荷载)⑶施工荷载:
均布荷载q=2.5×0.45=1.125kN/mp=2.5kN(验算荷载)32⑷振捣混凝土时产生的荷载:
2.0kN/mq=2.0×0.45=0.9kN/m。
42.6.1.2强度验算
⑴计算模式:
按简支梁计算。
图2-6-1受力简图
⑵荷载组合I:
q=q+q+q=0.112+1.125+0.9=2.14kN/m
431.
P=P+P=0.038+6.435=6.47kN2横1荷载组合Ⅱ:
q=q+q=0.112+0.9=1.012kN/m41P=P+P=0.038+6.435=6.47kN2横1P=2.5kN中荷载组合Ⅲ:
q=q=0.112kN/m
1P=P+P=0.038+6.435=6.47kN2横1⑷强度验算:
用荷载组合I进行验算:
2+2P×0.45-P×0.125-PM=1/8ql×0.375横横横2+6.47×(2×0.45-0.125-0.375)
=1/8×2.14×0.9=2.81kN·m
则:
-4-3=57.3Mpa<[σ×10]=145Mpa满足要求!
σ=M/W=2.81/(0.49×10)w用荷载组合II进行验算:
2+(4+P)/2×0.45-P×M=1/8ql0.125-P×0.375
横中横横2+(4×6.47+2.5)/2×0.45-6.47××=1/8×1.0120.9(0.125+0.375)
=3.25kN·m
则:
-4-3=66.4Mpa<[σ]=145Mpa)×10满足要求!
=M/W=3.25/(0.49σ×10w2.6.1.3刚度验算
⑴荷载组合Ⅲ
q=q=0.112kN/m
1P=P+P=0.038+6.435=6.47kN21横⑵刚度验算
22224)4aPa)(3llPa(3a?
4?
ql5?
?
?
f2112(施工结构计算方法
24EIEI38424EI与设计手册表10-16)
422×)/24+6.470.05×-40.9×0.075(3×/384+6.470.9×0.112×=[(5.
225-5)
100.245×10×0.325(3×0.9-4×0.325×)/24]/(2.1=0.44mm<[f]=0.9/400=2.25mm满足要求!
2.6.2工况梁端实体部分横向间距为90cm,纵向间距60cm时纵梁受力
2.6.2.1荷载
纵梁上木横梁按纵向间距0.25m均匀排列。
拟定纵梁以上荷载在纵向0.25m范围内为集中荷载,则:
⑴模板、木横梁:
P=0.015×0.9×0.25×9.0+0.1×0.1×0.9×5.0=0.075kN
1纵梁自重:
q1=0.112kN/m
⑵混凝土自重:
P=2.2×0.9×0.25×26.0=12.87kN。
22集中荷载2.5kN(验算荷载)⑶施工荷载:
均布荷载2.5kN/mq=2.5×0.9=2.25kN/mp=2.5kN(验算荷载)32⑷振捣混凝土时产生的荷载:
2.0kN/mq=2.0×0.9=1.8kN/m。
42.6.2.2强度验算
⑴计算模式:
按简支梁计算。
图2-6-2受力简图
⑵荷载组合I:
q=q+q+q=0.112+2.25+1.8=4.162kN/m413P=P+P=0.075+12.87=12.95kN2横1荷载组合Ⅱ:
q=q+q=0.112+1.8=1.29kN/m41P=P+P=0.075+12.87=12.95kN21横P=2.5kN中:
荷载组合Ⅲ.
q=q=0.112kN/m
1P=P+P=0.075+12.87=12.95kN
2横1⑶强度验算:
用荷载组合I进行验算:
2+(3P)/2×0.3-PM=1/8ql×0.25
横横2+3×12.95/2×0.3-12.95×=1/84.162×0.6×0.25
=2.78kN·m
则:
-4-3=56.7Mpa<[σ]=145Mpa)×10满足要求!
σ=M/W=2.78/(0.49×10w用荷载组合II进行验算:
2+(3P+P)/2×0.3-P×0.25
M=1/8ql横横中2+(3×12.95+2.5)/2×0.60.3-12.95×0.25
=1/8×1.29×=3.023kN·m
则:
-4-3=61.7Mpa<[σ]=145Mpa满足要求!
σ=M/W=3.023/(0.49×10)×10w2.6.2.3刚度验算
⑴荷载组合Ⅲ
q=q=0.112kN/m
1P=P+P=0.075+12.87=12.95kN2横1⑵刚度验算
42(3l?
qlPa4a)53?
?
?
fPl
EI384EIEI648432×(30.05×0.6××/384+12.95×0.60.6-4/48+12.95=[(5×0.1125-5)
100.245××0.05)/6)]/(2.110××满足要求!
=0.13mm<[f]=0.6/400=1.5mm
工字钢纵梁承载力验算结论:
根据以上验算的结果,现浇梁底腹板部位下设置60×90cm纵梁,箱室和翼缘板部位下设置90×90cm纵梁,梁端实体部分顶。
经过验算其正截面弯曲强度、刚度满足其容许承载力要求!
60cm托间距设置为
2.7顶托计算槽钢,槽钢打孔,然后插入顶托,采用[6.3本方案采用贝雷片弦杆上反扣顶托插入贝雷片用上100×150mm,mm28顶托,长70cm(暂定),托盘大小直径Φq:
暂定),下螺栓进行固定。
Φ28mm顶托,长50cm(150mm,100×托盘大小2-45m;A=6.15×10E=2.1=0.05kN/m;[σ]=140.0Mpa;×10。
Mpa;在60cm45×顶托立杆布置分为三种:
在梁端实体部位的间距90×60cm和。
为90cm90×45×90cm;箱室、悬臂板部位的间距箱梁腹板等实体部位的间距以此来控制贝雷片标高。
具体布保证横坡坡度,高的一端顶托高度调节为15cm,置图见详细设计图纸。
以梁端实体部位杆间距90×60cm进行计算:
荷载分析:
顶托以上模板体系荷载:
q=0.015×0.6×9.0+0.1×0.1×0.6×5×4(平均1根数)+0.112=0.313kN/m。
钢筋混凝土荷载:
q=2.2×0.6×26=34.32kN/m。
2施工荷载:
q=2.5×0.9=2.25kN/m。
3振捣混凝土时产生的荷载:
q=2.0×0.9=1.8kN/m。
4最不利荷载位置计算:
箱梁实体端顶托间距为60×90cm处:
恒载:
支架以上模板体系荷载:
p=0.313×0.9=0.28kN;1混凝土梁高2.2m:
p=34.32×0.9=30.8kN;2施工荷载:
p=2.25×0.6=1.35kN;3振捣混凝土时产生的荷载取p=1.8×0.6=1.08kN。
4P=P+P+P+P4
231=0.28+30.8+1.35+1.08=33.5kN。
-4=54.5Mpa<[σ×σ=P/A=33.5/6.1510]=140Mpaw满足要求。
.
2.8贝雷片受力检算
4,E=2×300kg(含支撑架、销子等),I=250497.2cm单片贝雷:
每片贝雷重53,[M]=975kN·W=3570cmm。
贝雷架采用材料的容许应力按基本应力提10Mpa,高30%(查《公路施工手册》.桥涵1043页)。
贝雷片具体参数如下:
材料:
16Mn,弦杆
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