抱箍法盖梁模板验算.docx
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抱箍法盖梁模板验算
惠东凌坑至碧甲高速公路土建工程Ⅰ标段
K2+250中桥盖梁抱箍支架模板验算
编制人:
审核人:
审批人:
审批时间:
年月日
惠东凌坑至碧甲高速公路土建工程Ⅰ标段
联合体项目部永昌路桥施工处
2011年9月
惠东凌坑至碧甲高速公路土建工程Ⅰ标段
K2+250中桥盖梁抱箍支架模板验算
K2+250中桥盖梁抱箍支架验算
第一章、编制依据
1、惠东凌坑至碧甲高速公路两阶段施工图,以及设计变更、补充、修改图纸及文件资料。
2、有关的政策、法规、施工验收规和工程建设标准强制性条文(城市建设部分),以及现行有关施工技术规、标准等。
3、现场勘察和研究所获得的资料,以及相关补充资料。
4、建设单位、监理单位对本工程施工的有关要求。
5、我单位施工类似工程项目的能力和技术装备水平。
6、参考《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规》、《混凝土工程模板与支架技术》、《公路桥涵施工手册》、《建筑施工计算手册》。
第二章、工程概况
本桥上部结构为预应力钢筋砼空心板,下部构造为双柱式桥墩,肋式桥台,灌注桩基。
其中下部结构包括桥台2个,C35砼425.81m3;系梁6片,C35砼33.9m3;墩柱12根,C35砼67m3;盖梁6片,C35砼159.9m3;垫224块,C35砼3.17m3。
第三章、支架设计要点
1、盖梁结构
盖梁全长13.8m,宽1.6m,高1.3m,砼体积为26.65m3,墩柱Φ1.1m,柱中心间距7.97m。
2、抱箍法支撑体系设计
侧模的背部支撑由木楞和外钢楞组成,直接支撑模板的龙骨为木楞。
用以支撑木楞为外钢楞组成,即外钢楞组装成墙身模板时,通过穿墙螺栓将墙体两片模板拉结,每个穿螺墙栓成为外钢楞组成的支点,水平间距600mm。
盖梁底模下部采用宽×高为0.10m×0.10m的木作横梁,间距0.30m。
盖梁底模两悬出端下设三角支架支撑,三角架放在横梁上。
在横梁底部采用45A工字钢连接形成纵梁,纵梁位于墩柱两侧,中心间距1.1m,单侧长度15m。
纵梁底部用四根钢管作连接梁。
横梁直接耽在纵梁上,纵梁之间用销子连接,连接梁与纵梁之间用旋转扣件连接。
抱箍采用两块半圆弧型钢板制成,钢板厚t=16mm,高0.6m,抱箍牛腿钢板厚20mm,宽0.27m,采用12根M24高强螺栓连接。
为了提高墩柱与抱箍间的摩擦力,同时对墩柱砼面保护,在墩柱与抱箍之间设一层3mm厚的橡胶垫,纵梁与抱箍之间采用U型螺栓连接。
抱箍构件形象示意图如图1所示。
第四章、抱箍支架验算
4.1、K2+250中桥盖梁、墩柱、系梁立面图
4.2、荷载计算
1、荷载分析
根据本桥盖梁的结构特点,在施工过程中将涉及到以下荷载形式:
⑴q1——盖梁自重荷载,新浇混凝土密度取2600kg/m3。
⑵q2——盖梁底模、侧模支撑荷载,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;当计算支架立柱及其他承载构件时取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60cm×60cm×120cm形式时其自重为2.94kPa。
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
3、荷载计算
⑴盖梁自重——q1计算
根据K2+250中桥连盖梁结构特点,取盖梁最大截面为例,对盖梁自重计算,并对最大截面下的支架体系进行检算,首先进行自重计算。
盖梁最大截面处q1计算
根据横断面图,则:
q1===
取1.2的安全系数,则q1=33.8×1.2=40.56kPa
注:
B——盖梁底宽,取1.6m,将盖梁全部重量平均到底宽围计算偏于安全。
⑵新浇混凝土对侧模的压力——q5计算
因现浇盖梁采取水平分层以每层30cm高度浇筑,在竖向上以V=0.8m/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r=26KN/m3;
h=0.22×4×1.0×1.15×(1.5)1/2=1.239m取1.3m;
q5=
4.3、结构检算
1、底模板计算:
盖梁底模采用胶合板,铺设在纵向间距0.3m的纵桥向木上,进行受力分析,并对受力结构进行简化(偏于安全)如下图:
盖梁底模板计算
q=(q1+q2+q3+q4)l=(40.56+1.0+2.5+2)×0.3=13.818kN/m
则:
Mmax=
模板需要的截面模量:
W=m2
模板的宽度为1.0m,根据W、b得h为:
h=
因此模板采用1220×2440×15mm规格的胶合板。
2、侧模验算
⑴、侧模基本参数
侧模的背部支撑由木楞和外钢楞组成,直接支撑模板的龙骨为木楞。
用以支撑木楞为外钢楞组成,即外钢楞组装成墙身模板时,通过穿墙螺栓将墙体两片模板拉结,每个穿墙螺栓成为外钢楞组成的支点,水平间距600mm。
模板面板厚度h=15mm,弹性模量E=6000N/mm2,抗弯强度[f]=11N/mm2。
抗剪强度设计值[v]=1.5N/mm2。
楞采用木,截面100×100mm,每道楞1根木,间距300mm。
外楞采用圆钢管48×3.5,每道外楞2根钢楞,间距600mm。
穿墙螺栓水平距离600mm,穿墙螺栓竖向距离600mm,直径14mm。
⑵、侧模板厚度计算
楞采用木,截面100×100mm,每道楞1根木,按间距300mm计算。
q=(q4+q5)l=(4.0+40.56)×0.3=13.37kN/m
则:
Mmax=
模板需要的截面模量:
W=m2
模板的宽度为1.0m,根据W、b得h为:
h=
因此模板采用1220×2440×15mm规格的胶合板。
根据施工经验,为了保证盖梁底面的平整度,侧面垂直度,通常胶合板的厚度均采用12mm以上,因此模板采用1220×2440×15mm规格的胶合板。
⑶、侧模板、外楞的计算
强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。
①、新浇混凝土侧压力:
q5=
②、侧模板楞的计算
楞直接承受模板传递的荷载,通常按照均布荷载的三跨连续梁计算。
本算例中,楞采用木楞,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=10.00×10.00×10.00/6=166.67cm3;
I=10.00×10.00×10.00×10.00/12=833.33cm4;
q(kN/m)
楞计算简图
a.楞的抗弯强度验算
楞跨中最大弯矩按下式计算:
M=0.107ql2
其中,M--楞跨中计算最大弯距(N·mm);
l--计算跨度(外楞间距):
l=600.0mm;
q--作用在楞上的线荷载,它包括:
新浇混凝土侧压力设计值q1:
1.2×40.56×0.3×0.90=13.141kN/m;
倾倒混凝土侧压力设计值q2:
1.4×4.00×0.3×0.90=1.512kN/m,其中,0.90为折减系数。
q=13.141+1.512=14.653kN/m;
楞的最大弯距:
M=0.107×14.653×600.0×600.0=5.64×105N.mm;
楞的抗弯强度应满足下式:
σ=M/W 其中,σ--楞承受的应力(N/mm2); M--楞计算最大弯距(N·mm); W--楞的截面抵抗矩(mm3),W=16.67×104; f--楞的抗弯强度设计值(N/mm2);f=11.000N/mm2; 楞的最大应力计算值: σ=5.64×105/16.67×104=3.386N/mm2; 楞的抗弯强度设计值: [f]=11N/mm2; 楞的最大应力计算值σ=3.386N/mm2小于楞的抗弯强度设计值[f]=11N/mm2,满足要求! b.楞的抗剪强度验算 最大剪力按均布荷载作用下的五跨连续梁计算,公式如下: ∨=0.607ql 其中,V-楞承受的最大剪力; l--计算跨度(外楞间距): l=600.0mm; q--作用在楞上的线荷载,它包括: 新浇混凝土侧压力设计值q1: 1.2×40.56×0.3×0.90=13.141kN/m; 倾倒混凝土侧压力设计值q2: 1.4×4.00×0.3×0.90=1.512kN/m,其中,0.90为折减系数。 q=13.141+1.512=14.653kN/m; 楞的最大剪力: V=0.607×14.653×600.0=5336.6N; 截面抗剪强度必须满足下式: T=3V/(2bhn)≤fv 其中,T--楞的截面的最大受剪应力(N/mm2); V--楞计算最大剪力(N): V=533.6N; b--楞的截面宽度(mm): b=100.0mm; hn--楞的截面高度(mm): hn=100.0mm; fv--楞的抗剪强度设计值(N/mm2): fv=1.500N/mm2; 楞截面的受剪应力计算值: T=3×5336.6/(2×100.0×100.0)=0.800N/mm2; 楞截面的受剪应力计算值T=0.800N/mm2小于楞截面的抗剪强度设计值fv=1.5N/mm2,满足要求! c.楞的挠度计算 根据《建筑施工计算手册》,刚度验算采用荷载标准值,同时不考虑振动荷载作用。 挠度验算公式如下: v=0.632ql4/(100EI)<[v]=l/400 其中,ν--楞的最大挠度(mm); q--作用在楞上的线荷载(kN/m): q=40.56×0.3=12.168kN/m; l--计算跨度(外楞间距): l=600.0mm; E--楞弹性模量(N/mm2): E=6000.00N/mm2; I--楞截面惯性矩(mm4): I=8.33×106mm4; 楞的最大挠度计算值: ν=0.632×12168×6004/(100×6000×8.33×106)=0.009mm; 楞的最大容挠度值: [ν]=1.5mm; 楞的最大挠度计算值ν=0.009mm小于楞的最大容挠度值[ν]=1.5mm,满足要求! ③、侧模板外楞的计算 外楞承受楞传递的荷载,按照集中荷载下的三跨连续梁计算。 本算例中,外楞采用钢楞,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: 外钢楞的规格: 圆钢管48×3.5; 外钢楞截面抵抗矩W=5.08cm3; 外钢楞截面惯性矩I=12.19cm4; qqq 600600600 外楞计算简图 a.外楞的抗弯强度验算 外楞跨中弯矩计算公式: M=0.107ql 其中,作用在外楞的荷载: q=(1.2×40.56+1.4×4)×0.3×0.6/2=4.88kN; 外楞计算跨度(对拉螺栓水平间距): l=600mm; 外楞最大弯矩: M=0.107×4880×600.00=3.13×105N·mm; 强度验算公式: σ=M/W 其中,σ--外楞的最大应力计算值(N/mm2) M--外楞的最大弯
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