满堂支架计算.docx
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满堂支架计算.docx
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满堂支架计算
目录
一、方案简介1
二、模板、支架分析1
2.1、模板1
2.2、横向方木1
2.3、纵向方木2
2.4、支架2
三、荷载分析2
3.1、顶、底板荷载2
3.2、腹板、横梁荷载3
3.3、翼缘板荷载3
3.4、腹板侧向荷载3
3.5、风荷载4
四、竹胶板验算5
4.1、底板下竹胶板验算5
4.2、腹板、横梁下竹胶板验算5
4.3、翼缘板下竹胶板验算5
4.4、侧模竹胶板验算6
五、纵向方木验算6
5.1、底板下纵向方木验算6
5.2、腹板、横梁下纵向方木验算7
5.3、翼缘板下纵向方木验算7
5.4、侧模纵向方木验算7
六、横向方木验算8
6.1、底板下横向方木验算8
6.2、翼缘板下横向方木验算8
6.3、腹板、横梁下横向方木验算8
七、支架承载力验算9
八、支架稳定性验算10
九、地基承载力验算10
XX现浇箱梁满堂支架计算书
一、方案简介
本工程现浇箱梁包括主线桥、匝道、天桥,其中主线桥和匝道桥箱梁高墩均为1.6m,天桥箱梁高度为1.4m。
主线桥满堂支架布设方案为:
底板、翼缘板下支架布距90cm×90cm,腹板、横梁下支架布距为60cm×90cm,其中纵桥向间距统一为90cm,横桥向间距按照部位进行调整;支架顶托上横桥向放置10cm×15cm横向方木,横向方木上铺设10cm×10cm纵向方木,其中底板及翼缘板下纵向方木间距30cm,腹板、横梁下纵向方木间距20cm;纵向方木上铺设1.5cm厚竹胶板;
侧模纵向方木采用10cm×10cm方木,间距20cm,由斜撑支承,斜撑支承间距90cm。
支架剪刀撑在纵桥向和横桥向均按照4.5m间距设置,角度控制在45°—60°,同时按照同样的要求在顶层设置水平剪刀撑,底层设置扫地杆。
满堂支架具体布置见图纸部分。
由于主线桥与匝道桥除箱室个数不同外,其余包括箱梁高度、顶底板和翼缘板厚度均相同,同时天桥箱梁截面小于主线截面尺寸,因此,此计算书只对主线桥满堂支架布设方案进行验算,匝道桥及天桥均按此方案施工,若主线部分受力验算满足要求,则其余部分同样满足。
二、模板、支架分析
2.1、模板
箱梁外模和内模均采用
的竹胶合板,允许应力12Mpa;
2.2、横向方木
横向方木采用东北落叶松,截面尺寸10cm×15cm。
截面参数和材料力学性能指标如下:
允许应力12Mpa。
2.3、纵向方木
纵向方木采用东北落叶松,截面尺寸10cm×15cm。
截面参数和材料力学性能指标如下:
;
;
允许应力12Mpa。
2.4、支架
采用碗扣支架,碗扣支架钢管为φ48mm、t=3.5mm、材质为A3钢,在按照竖向布距1.2m的情况下,单杆竖向承载力小于3t。
三、荷载分析
恒载:
箱梁自重按照箱梁截面计算;模板、方木自重取1KN/m2;恒载分项系数1.2;
活载:
施工人员、机械荷载取2.5KN/m2;振捣及冲击荷载取3KN/m2;活载分项系数1.4。
主线桥跨XX高速段1/2箱梁横断面图如下:
图2-1主线桥跨XX高速段1/2箱梁横断面图
3.1、顶、底板荷载
顶、底板横断面总面积2.153m2,宽度3.9m,则顶、底板平均高度为2.153/3.9=0.55m,顶、底板自重荷载为0.55×26=14.3KN/m2
荷载组合:
(14.3+1)×1.2+(2.5+3)×1.4=26.06KN/m2。
3.2、腹板、横梁荷载
箱梁高度1.6m,则腹板、横梁自重荷载为1.6×26=41.6KN/m2
荷载组合:
(41.6+1)×1.2+(2.5+3)×1.4=58.8KN/m2。
3.3、翼缘板荷载
翼缘板横断面面积0.7m2,宽度2m,则翼缘板高度为0.7/2=0.35m,翼缘板自重荷载为0.35×26=9.1KN/m2
荷载组合:
(9.1+1)×1.2+(2.5+3)×1.4=19.8KN/m2。
3.4、腹板侧向荷载
1、新浇混凝土最大侧压力
根据《建筑工程模板施工手册第二版》,新浇混凝土对模板的最大侧压力取下列公式所得结果的较小值:
a=0.22rctoβ1β2V1/2
Fb=rcH
rc—混凝土的容重取26kN/m3;
to—新浇混凝土初凝时间,由砼配合比知,to取4h;
V—砼浇筑速度,取1m/h;
H—新浇筑混凝土总高度,H=1.6m(腹板高度);
β1—外加剂影响系数,取β1=1.2;
β2—坍落度影响系数,β2=1.2;(桥规规定坍落度为110~150mm时,影响系数取1.15,墩身施工砼为泵送混凝土,坍落度为180~220mm,规范无规定取值,影响系数取1.2)。
根据公式:
一:
a=0.22rctoβ1β2V1/2
=0.22×26×4×1.2×1.2×11/2
=32.9KN/m2
根据公式二:
Fb=rcH=26×1.6=41.6kN/m2
因此,新浇筑的混凝土最大侧压力标准值取较小值32.9KN/m2
2、水平活荷载
水平活荷载主要为混凝土倾倒时产生的荷载,取4kN/m2,强度验算时要考虑活载,刚度验算时只考虑混凝土侧压力。
3、侧压力分布
混凝土浇筑时侧压力分布如右图所示:
其中:
h为有效压头高度h=F/rc
h=F/rc=32.9/26=1.3m,表示,当混凝土浇筑高度达到1.3m后,混凝土对模板侧向压力最大值将保持不变。
图3.4—1侧压力计算分布图
3.5、风荷载
根据《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004之4.3.7。
风载计算公式:
式中Fwh:
横向风荷载标准值(KN);Wd:
设计基本风压(KN/m2),经查询德州地区50年一遇最大风压为0.3Kpa;
Awh:
横向迎风面积(m2)。
箱梁取箱梁迎风面积;支架取支架迎风面积的70%;
K1:
设计风速频率换算系数,采用1.0;
K2:
风载体型系数,采用0.8;
K3:
风压高度变化系数,取1.0;
K4,地形、地理条件系数,取1.0;
四、竹胶板验算
4.1、底板下竹胶板验算
底板下竹胶板铺设在间距30cm的纵向方木上,为单向板受力模式,按照四等跨连续梁进行计算。
取10mm板条作为计算对象:
E=6000Mpa
<12Mpa,强度满足要求;
刚度满足要求。
4.2、腹板、横梁下竹胶板验算
腹板、横梁下竹胶板铺设在间距20cm的纵向方木上,为单向板受力模式,按照四等跨连续梁进行计算。
取10mm板条作为计算对象:
<12Mpa,强度满足要求;
刚度满足要求。
4.3、翼缘板下竹胶板验算
翼缘板下竹胶板铺设在间距30cm纵向方木上,竹胶板为单向板受力模式,按照四等跨连续梁计算,取10mm板条作为计算对象:
<12Mpa,强度满足要求;
刚度满足要求。
4.4、侧模竹胶板验算
侧模竹胶板铺设在间距20cm的纵向方木上,按照四等跨连续梁计算,取10mm板条作为计算对象:
强度计算时考虑混凝土浇筑冲击荷载4KN/m2,则侧模侧压力为32.9+4=36.9KN/m2
<12Mpa,强度满足要求;
刚度计算时,不考虑混凝土浇筑冲击荷载,侧模侧压力取32.9KN/m2
刚度满足要求。
五、纵向方木验算
5.1、底板下纵向方木验算
底板下纵向方木间距30cm,铺设在间距90cm的横向方木上,按照四等跨连续梁计算:
;
;
E=9000Mpa
<12Mpa,强度满足要求;
刚度满足要求。
5.2、腹板、横梁下纵向方木验算
腹板、横梁下纵向方木间距20cm,铺设在间距0.9m的横向方木上,按照四等跨连续梁计算:
;
;
E=9000Mpa
<12Mpa,强度满足要求;
刚度满足要求。
5.3、翼缘板下纵向方木验算
翼缘板下纵向方木与底板下布置相同,不予验算。
5.4、侧模纵向方木验算
侧模纵向方木间距20cm,由斜撑支承,斜撑支承间距90cm,按照四等跨连续梁计算:
强度验算时最大侧压力取36.9KN/m2
<12Mpa,强度满足要求;
刚度验算时最大侧压力取32.9KN/m2
刚度满足要求。
六、横向方木验算
6.1、底板下横向方木验算
底板下横向方木放置在钢管顶托上,纵桥向间距0.9m,横桥向跨径0.9m,承受纵向方木传递的支反力。
单根横向方木承受的最大线荷载为q=26.06×0.9×1.143=26.8KN/m(1.143为纵向方木传递的支反力系数),按照四等跨连续梁计算,跨径0.9m。
<12Mpa,强度满足要求;
刚度满足要求
6.2、翼缘板下横向方木验算
翼缘板下横向方木布置与底板相同,不予验算。
6.3、腹板、横梁下横向方木验算
腹板、横梁下横向方木纵桥向间距0.9m横桥向跨径0.6m。
单根横向方木承受的最大线荷载为q=58.8×0.9×1.143=60.5KN/m(1.143为纵向方木传递的支反力系数),按照四等跨连续梁计算,跨径0.6m。
<12Mpa,强度满足要求;
刚度满足要求
七、支架承载力验算
底板下单根横向方木承受的最大线荷载为q=26.06×0.9×1.143=26.8KN/m,以此线荷载按照四等跨连续(跨径0.9m)梁计算横向方木传递至立杆最大支反力Nmax=26.8×0.9×1.143=27.6KN=2.76t
腹板下单根横向方木承受的最大线荷载为q=58.8×0.9×1.143=60.5KN/m,按照四不等跨连续梁计算:
腹板荷载作用宽度0.45m,其余作用为底板荷载,计算图示如下:
图7-1腹板下立杆竖向力计算图示
根据以上计算图示所得各立杆支反力结果如下图所示:
最大支反力为腹板正下方支点,大小为28.6KN。
由以上计算结果可知,单根立杆最大承载力28.6KN<30KN,满足要求。
八、支架稳定性验算
钢管直径48mm,壁厚3.5mm,自由长度为1.2m,单根立杆最大竖向力为28.6KN。
A=3.14×48×3.5=527.52mm2
σ=28600/527.52=54.2Mpa<203Mpa,故钢管桩强度满足要求。
I=0.0491×(D4-d4)=0.0491×(484-414)=2.5×106mm4
钢管桩横截面惯性半径:
i=(I/A)0.5=(2.5×106/527.52)0.5=68.8mm
钢管桩柔度:
λ=L/i=1200/68.8=17.4<λp<60,判定为绝对承压杆,不会出现竖向失稳情况,故竖向稳定性满足要求。
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