现浇箱梁满堂支架方案计算汇总共11页Word格式文档下载.docx
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现浇箱梁满堂支架方案计算汇总共11页Word格式文档下载.docx
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(9)、我公司拥有的技术管理水平、机械设备状况、工法及科技成果以及我公司在以往工程积累的施工经验。
三、支架计算
3.1边跨现浇端满堂支架布置及搭设要求
满堂支架架管使用Φ48×
3.0的钢管碗扣支梁,纵桥向间距支点0.6米范围采用0.3m,其余部分采用0.9m;
横桥向采用0.9m,腹板处1.8米范围采用0.6m进行加密;
水平步距都为1.2米。
纵向、横向和水平向都需要设剪刀撑,横桥向共计均布设置四道剪刀撑,水平上下都设置水平剪刀撑;
纵桥向共计均布设置九道剪刀撑,使支架成为整体。
为充分利用钢管的轴心受压能力,使用调节螺杆与钢管轴心连接。
支模的大龙骨用10×
10cm的方木立向搁置在立杆的调节螺杆上,调节螺杆插入立杆保持轴心受力;
大龙骨上放10×
5cm的方木作小龙骨,间距25cm作为横肋,小龙骨上铺18mm的竹胶合板。
3.2现浇箱梁支架验算
本计算书以支点0.6米范围为例(23A-23A截面往中垮方向0.6m范围),对荷载进行计算及对其支架体系进行检算。
3.2.1荷载计算
3.2.1.1荷载分析
根据本桥现浇段的结构特点,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)
60cm×
90cm×
120cm
0.04
3.2.1.2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
3.2.2.3荷载计算
⑴箱梁自重——q1计算
根据现浇箱梁结构特点,我们取跨中横截面进行箱梁自重计算,并对截面下的支架体系进行检算,首先进行自重计算。
130m箱梁中点处q1计算
根据横断面图,用CAD算得该处梁体截面积A=45.26m2则:
q1=
=
=
kpa
取1.2的安全系数,则q1=54.73×
1.2=65.68kPa
注:
B——箱梁底宽,取21.5m,将箱梁全部重量平均到底宽范围内计算偏于安全。
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50cm高度浇筑,在竖向上以V=0.3m/h浇筑速度控制,砼入模温度T=25℃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=1.0
当V/t=0.3/25=0.012〈0.035
h=0.5+3.8V/t=2.78m
3.2.2结构检算
3.2.2.1碗扣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支点0.6米范围
钢管碗扣式支架体系采用30×
90×
120cm的布置结构(腹板位置1.8m加密为60cm间距),如图:
横向布置
纵向布置
①、立杆强度验算
根据立杆的设计允许荷载,当横杆步距为120cm,立杆可承受的最大允许竖直荷载为[N]=29.2(参见公路桥涵施工手册中表13-5碗口式构件设计荷载[N]=29.2,路桥施工计算手册中表13-5钢管支架容许荷载[N]=29.2)。
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=0.9×
0.3×
q1=0.9×
65.68=17.73KN
NG2K=0.9×
q2=0.9×
1.0=0.27KN
ΣNQK=0.9×
(q3+q4+q7)=0.27×
(1.0+2.0+0.41)=0.92KN
则:
1.4ΣNQK=1.2×
(17.73+0.27)+0.85×
1.4×
0.27=21.92KN<[N]=29.2kN,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×
3.0㎜钢管的截面积A=424mm2。
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=15.95mm。
长细比λ=L/i
L—水平步距,L=1.2m。
于是,λ=L/i=75.24,参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》查附录C得Φ=0.75。
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:
w0=0.7×
1.38×
1.2×
0.8=0.927KN
La—立杆纵距0.3m;
h—立杆步距1.2m,
h2/10=0.85×
0.927×
1.2²
/10=0.048KN
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=4.49×
103mm3。
则,N/ΦA+MW/W=21.92×
103/(0.75×
424)+0.048×
106/(4.49×
103)=100.78KN/mm2≤f=205KN/mm2。
计算结果说明支架是安全稳定的。
3.2.3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
采用整体支架验算支架抗倾覆能力:
跨中支架宽5.4m,长30m采用60×
120cm跨中支架来验算全桥:
支架自重经计算得:
54.7T
故q=54.7×
9.8=536.05KN;
稳定力矩=y×
Ni=39×
536.05=20905.95KN.m
依据以上对风荷载计算WK=0.7uz×
0.8=0.927KN/m2
共受力为:
q=0.927×
12.7×
4.2=49.45KN;
倾覆力矩=q×
5=49.45×
5=247.25KN.m
K0=稳定力矩/倾覆力矩=20905.95/247.25=84.5>
1.3
计算结果说明本方案满堂支架满足抗倾覆要求。
3.2.4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支点0.6米范围按L=50cm进行受力计算,实际布置跨距均不超过上述值。
如下图将方木简化为如图的简支结构(偏于安全),木材选用松木计算。
方木最低抗弯强度值[σ]=9MP,方木弹性模量E=9×
103MP。
按支点0.6米范围进行受力分析,按方木横桥向跨度L=90cm进行验算。
方木间距计算
q=(q1+q2+q3+q4)×
B=(65.68+1.0+2.5+2)×
0.6=42.71kN/m
M=(1/8)qL2=(1/8)×
42.71×
0.92=4.32kN·
m
W=(bh2)/6=(0.1×
0.12)/6=0.000333m3
则:
n=M/(W×
[δw])=4.32/(0.000333×
9000×
0.9)=1.6(取整数n=2根)
d=B/(n-1)=0.6/1=0.6m
0.9为方木的不均匀折减系数。
经计算,方木间距小于0.6m均可满足要求,实际施工中为满足底模板受力要求,方木间距d取0.3m,则n=0.6/0.3=2。
②每根方木挠度计算
方木的惯性矩I=(bh3)/12=(0.1×
0.13)/12=8.33×
10-6m4
则方木最大挠度:
fmax=(5/384)×
[(qL4)/(EI)]=(5/384)×
[(42.71×
0.64)/(150×
9×
106×
8.33×
10-6×
0.9)]=5.47×
10-4m<l/400=0.6/400=1.5×
10-3m(
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