现浇箱梁模板及满堂支架方案计算书文档格式.docx
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15cm方木;
纵向方木上设10×
10cm的横向方木,其中在墩顶端横梁和跨中横隔梁下间距不大于0.25m(净间距0.15m)、在跨中其他部位间距不大于0.3m(净间距0.2m)。
模板宜用厚18mm的优质竹胶合板,横板边角宜用4cm厚木板进行加强,防止转角漏浆或出现波浪形,影响外观。
采用立杆横桥向间距×
纵桥向间距×
横杆步距为60cm×
60cm×
90cm支架结构体系,支架纵横均设置剪刀撑,其中横桥向斜撑每1.8m设一道,纵桥向斜撑沿横桥没1.8m道。
4现浇箱梁支架验算
本计算书分别以中支点最大截面预应力混凝土箱形连续梁(单箱单室)和跨中等截面预应力混凝土箱形连续梁(横隔板)处为例,对荷载进行计算及对其支架体系进行检算。
4.1荷载计算
4.1.1荷载分析
根据本桥现浇箱梁的结构特点,在施工过程中将涉及到以下荷载形式:
⑴q1——箱梁自重荷载,新浇混凝土密度取2600kg/m3。
⑵q2——箱梁内模、底模、内模支撑及外模支撑荷载,按均布荷载计算,经计算取q2=1.0kPa(偏于安全)。
⑶q3——施工人员、施工材料和机具荷载,按均布荷载计算,当计算模板及其下肋条时取2.5kPa;
当计算肋条下的梁时取1.5kPa;
当计算支架立柱及替他承载构件时取1.0kPa。
⑷q4——振捣混凝土产生的荷载,对底板取2.0kPa,对侧板取4.0kPa。
⑸q5——新浇混凝土对侧模的压力。
⑹q6——倾倒混凝土产生的水平荷载,取2.0kPa。
⑺q7——支架自重,经计算支架在不同布置形式时其自重如下表所示:
满堂钢管支架自重
立杆横桥向间距×
立杆纵桥向间距×
横杆步距
支架自重q7的计算值(kPa)
90cm
3.38
4.1.2荷载组合
模板、支架设计计算荷载组合
模板结构名称
荷载组合
强度计算
刚度检算
底模及支架系统计算
⑴+⑵+⑶+⑷+⑺
⑴+⑵+⑺
侧模计算
⑸+⑹
⑸
4.1.3荷载计算
⑴箱梁自重——q1计算
根据跨G208国道现浇箱梁结构特点,我们取5-5截面(中支点横隔板两侧)、6-6截面(跨中横隔板梁)两个代表截面进行箱梁自重计算,并对两个代表截面下的支架体系进行检算,首先分别进行自重计算。
15-5截面(中支点横隔板梁两侧)处q1计算
根据横断面图,用CAD算得该处梁体截面积A=17.15m2则:
q1===
取1.2的安全系数,则q1=66.55×
1.2=79.86kPa
注:
B——箱梁底宽,取6.7m,将箱梁全部重量平均到底宽范围内计算偏于安全。
26-6截面(跨中横隔板梁)处q1计算
根据横断面图,用CAD算得梁体截面积A=10.51m2则:
取1.2的安全系数,则q1=40.785×
1.2=48.942kPa
⑵新浇混凝土对侧模的压力——q5计算
因现浇箱梁采取水平分层以每层30cm高度浇筑,在竖向上以V=1.2m/h浇筑速度控制,砼入模温度T=28℃控制,因此新浇混凝土对侧模的最大压力
q5=
K为外加剂修正稀数,取掺缓凝外加剂K=1.2
当V/t=1.2/28=0.043>0.035
h=1.53+3.8V/t=1.69m
4.2结构检算
4.2.1扣件式钢管支架立杆强度及稳定性验算
碗扣式钢管脚手架与支撑和扣件式钢管脚手架与支架一样,同属于杆式结构,以立杆承受竖向荷载作用为主,但碗扣式由于立杆和横杆间为轴心相接,且横杆的“├”型插头被立杆的上、下碗扣紧固,对立杆受压后的侧向变形具有较强的约束能力,因而碗扣式钢管架稳定承载能力显著高于扣件架(一般都高出20%以上,甚至超过35%)。
本工程现浇箱梁支架按φ48×
3.5mm钢管扣件架进行立杆内力计算,计算结果同样也使用于WDJ多功能碗扣架(偏于安全)。
⑴中支点横隔板两侧5-5截面处
在中支点横隔板,钢管扣件式支架体系采用60×
60×
90cm的布置结构,如图:
①、立杆强度验算
根据立杆的设计允许荷载,当横杆步距为90cm,立杆可承受的最大允许竖直荷载为[N]=35kN(参见公路桥涵施工手册中表13-5碗口式构件设计荷载[N]=35kN、路桥施工计算手册中表13-5钢管支架容许荷载[N]=35.7kN)。
立杆实际承受的荷载为:
N=1.2(NG1K+NG2K)+0.85×
1.4ΣNQK(组合风荷载时)
NG1K—支架结构自重标准值产生的轴向力;
NG2K—构配件自重标准值产生的轴向力
ΣNQK—施工荷载标准值;
于是,有:
NG1K=0.6×
0.6×
q1=0.6×
76.08=27.38KN
NG2K=0.6×
q2=0.6×
1.0=0.36KN
ΣNQK=0.6×
0.6(q3+q4+q7)=0.36×
(1.0+2.0+3.38)=2.296KN
则:
1.4ΣNQK=1.2×
(27.38+0.36)+0.85×
1.4×
2.296=33.08KN<[N]=35kN,强度满足要求。
②、立杆稳定性验算
根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》有关模板支架立杆的稳定性计算公式:
N/ΦA+MW/W≤f
N—钢管所受的垂直荷载,N=1.2(NG1K+NG2K)+0.85×
1.4ΣNQK(组合风荷载时),同前计算所得;
f—钢材的抗压强度设计值,f=205N/mm2参考《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》表5.1.6得。
A—φ48mm×
3.5㎜钢管的截面积A=489mm2。
Φ—轴心受压杆件的稳定系数,根据长细比λ查表即可求得Φ。
i—截面的回转半径,查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》附录B得i=15.8㎜。
长细比λ=L/i。
L—水平步距,L=0.9m。
于是,λ=L/i=57,参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》查附录C得Φ=0.829。
MW—计算立杆段有风荷载设计值产生的弯距;
MW=0.85×
WK×
La×
h2/10
WK=0.7uz×
us×
w0
uz—风压高度变化系数,参考《建筑结构荷载规范》表7.2.1得uz=1.38
us—风荷载脚手架体型系数,查《建筑结构荷载规范》表6.3.1第36项得:
us=1.2
w0—基本风压,查〈〈建筑结构荷载规范〉〉附表D.4w0=0.8KN/m2
故:
WK=0.7uz×
w0=0.7×
1.38×
1.2×
0.8=0.927KN
La—立杆纵距0.6m;
h—立杆步距0.9m,
MW=0.85×
h2/10=0.0536KN
W—截面模量查表〈〈建筑施工扣件式脚手架安全技术规范〉〉附表B得:
W=5.08×
103mm3
则,N/ΦA+MW/W=33.08×
103/(0.829×
489)+0.0536×
106/(5.08×
103)=92.153KN/mm2≤f=205KN/mm2
计算结果说明支架是安全稳定的。
4.2.2满堂支架整体抗倾覆验算
依据《公路桥涵技术施工技术规范实施手册》第9.2.3要求支架在自重和风荷栽作用下时,倾覆稳定系数不得小于1.3。
K0=稳定力矩/倾覆力矩=y×
Ni/ΣMw
采用跨中64m验算支架抗倾覆能力:
跨中支架宽16m,长64m采用60×
90cm跨中支架来验算全桥:
支架横向27排;
支架纵向106排;
高度11m;
顶托TC60共需要27×
106=2862个;
立杆需要27×
106×
11=31483m;
纵向横杆需要27×
11/0.9×
64=21120m;
横向横杆需要106×
16=28728m;
钢管总重(40608+26880+26737)×
3.84=312.311t;
顶托TC60总重为:
2862×
7.2=20.606t;
故q=312.311×
9.8+20.606×
9.8=3262.58KN;
稳定力矩=y×
Ni=8×
3262.58=26100.64KN.m
依据以上对风荷载计算WK=0.7uz×
0.8=0.927KN/m2
跨中64m共受力为:
q=0.927×
11×
64=652.6KN;
倾覆力矩=q×
5=652.6×
5=3263KN.m
K0=稳定力矩/倾覆力矩=26100.64/3263=7.99>
1.3
计算结果说明本方案满堂支架满足抗倾覆要求
4.2.3箱梁底模下横桥向方木验算
本施工方案中箱梁底模底面横桥向采用10×
10cm方木,方木横桥向跨度在箱梁跨中截面处按L=60cm进行受力计算,在中支点截面及跨中横隔板梁处按L=
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