现浇箱梁支架5m宽门洞方案 最新Word文档下载推荐.docx
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横向布置间距分别为30、60、90厘米。
纵向布置间距为:
30、90厘米。
中间腹板及端横梁、中横梁荷载不利,所以加密支柱。
横向、纵向的立杆分别用剪力撑连接,剪刀撑高6m宽5m,每5m断面布置一道。
支架采用外径48mm,壁厚3.5mm碗扣式钢管支架,其截面积A=4.89×
102,惯性矩I=1.215×
105,抵抗矩W=5.078×
103,回转半径i=15.78mm。
支架地基利用原有路面,底托下放两根钢管直接作用在原路面上,桥墩下回填后采用20cmC20砼作为支座承载。
示意图:
15cm
原路面(20cm砼)
路口支架方案:
(第一联、第十八联40m+60m+40m路口)中跨需搭设门洞,为保证路口交通流量,设计四孔尺寸宽度4.5m高度4m门洞。
D500钢管柱作为临时支撑柱,采用56#型工字钢做为横梁,32#型工字钢做为纵向横梁;
(第五联、十一联30m+45m+30m路口)设计两孔尺寸宽度4.5m高度4m门洞。
D500钢管柱作为临时支撑柱,采用56#型工字钢做为横梁,32#型工字钢做为纵向横梁
布置详图见附图:
二、计算依据
1、《路桥施工计算手册》人民交通出版社周水兴著
2、《建筑地基基础设计规范》
2、外环北路及通宁大道快速化改造工程B标施工图桥梁工程
三、路口支架方案演算1(第一联、第九联、第十八联40m+60m+40m路口)
本工程箱梁砼浇筑分两次浇筑,支架的受力演算主要分为五部分:
⑴端横梁处的支架演算
⑵中横梁处的支架演算
⑶主梁箱梁底板的支架演算
⑷腹板处的支架演算
⑸门洞处型钢演算
1端横梁处支架演算:
1.1支架、方木布置:
支架立杆顺桥方向按0.3m间距布置,垂直桥方向按0.6m间距布置,横杆的上下步距为1.2m布置。
端横梁方木布置:
箱梁底板铺设两层方木,下层方木为顺桥向,间距0.6m;
上层方木为垂直桥向,间距20cm
1.2荷载设计:
砼自重:
端横梁钢筋体积V=
端横梁砼体积=59.576m3
钢筋砼含筋率=0.831/59.576=1.4%<2%钢筋砼容重取25KN/m3梁高2m
模板荷载:
不计
倾倒砼及振捣砼产生的荷载:
取K1=2KN/㎡
其他荷载:
支架高度小于6m,不考虑风荷载
1.3小横杆计算:
钢管立柱的顺桥向间距为0.3m,垂直桥向间距为0.6m,因此小横杆的计算跨径l1=0.6m,在顺桥向单位长度内荷载g
查《路桥施工计算手册》由公式(13-16)、(13-17)得:
弯曲强度:
抗弯刚度:
1.4大横杆计算:
立柱间的横向间距为0.3m因此大横杆的计算跨径l2=0.3m,按三跨连续梁进行计算,由小横杆传递的集中力F=15.6*0.6=9.36KN,最大弯矩按公式(13-20):
Mmax=0.267Fl2=0.267*9.36*0.3=0.75KN﹒m
刚度(挠度)
1.5立杆计算:
(稳定性)
立杆承受由大横杆传递来的荷载,因此N=9.36KN,由于大横杆步距为1.2m,立杆采用对接,查表13-5得
【N】=33.1KN
N<【N】,故满足要求。
1.6地基承载力演算:
查《建筑地基基础设计规范》地基标准承载力fk=216.4KN/m2
脚手架荷载通过立杆传给底托再传给地基承受,底托宽度15cm*15cm,下放钢管长度5m长,算出基础底面积
n为每个垫木上立杆的个数a、b为垫木的边长
f=F/A=9.36/0.083=112.8KN/m2<fk
所以地基承载力满足要求
2中横梁处支架演算:
2.1支架、方木布置:
支架立杆顺桥方向按0.3m间距布置,垂直桥方向按0.3m间距布置,横杆的上下步距为1.2m布置。
中横梁方木布置:
箱梁底板铺设两层方木,下层方木为顺桥向,间距0.3m;
2.2荷载设计:
中横梁钢筋体积
中横梁砼体积=155.685m3
钢筋砼含筋率=1.771/155.685=1.1%<2%钢筋砼容重取25KN/m3梁高3.8m
2.3小横杆计算:
钢管立柱的顺桥向间距为0.3m,垂直桥向间距为0.3m,因此小横杆的计算跨径l1=0.3m,在顺桥向单位长度内荷载g
2.4大横杆计算:
立柱间的横向间距为0.3m因此大横杆的计算跨径l2=0.3m,按三跨连续梁进行计算,由小横杆传递的集中力F=29.1*0.3=8.73KN,最大弯矩按公式(13-20):
Mmax=0.267Fl2=0.267*8.73*0.3=0.699KN﹒m
挠度:
2.5立杆计算:
立杆承受由大横杆传递来的荷载,因此N=8.73KN,由于大横杆步距为1.2m,立杆采用对接,查表13-5得
2.6地基承载力演算:
f=F/A=8.73/0.044=188.6KN/m2<fk
3主梁箱梁底板支架演算:
3.1支架、方木布置:
支架立杆垂直、顺桥方向都按0.9m间距布置,横杆的上下步距为1.2m布置。
主梁底板方木布置:
箱梁底板铺设两层方木,下层方木为顺桥向,间距0.90m;
3.2荷载设计:
主梁钢筋体积
主梁砼体积=2500m3
钢筋砼含筋率=52.522/2500=2.1%>2%钢筋砼容重取26KN/m3梁板按50cm计算
取2KN/㎡
3.3小横杆计算:
钢管立柱的顺桥向间距为0.9m,垂直桥向间距为0.9m,因此小横杆的计算跨径l1=0.9m,在顺桥向单位长度内荷载g
3.4大横杆计算:
立柱间的横向间距为0.9m因此大横杆的计算跨径l2=0.9m,按三跨连续梁进行计算,由小横杆传递的集中力F=13.5*0.9=12.15KN,最大弯矩按公式(13-20):
Mmax=0.267Fl2=0.267*12.15*0.9=2.92KN﹒m
3.5立杆计算:
立杆承受由大横杆传递来的荷载,因此N=12.15KN,由于大横杆步距为1.2m,立杆采用对接,查表13-5得
3.6地基承载力演算:
f=F/A=12.15/0.125=97.2KN/m2<fk
4主梁腹板支架演算:
腹板荷载最不利处位于接近中横梁边腹板处,对该处进行演算:
4.1支架、方木布置:
支架立杆顺桥方向按0.3m间距布置,垂直桥方向按0.6m间距布置,布置宽度1.8m横杆的上下步距为1.2m布置。
腹板下方方木布置:
4.2荷载设计:
钢筋砼含筋率=52.522/2500=2.1%>2%钢筋砼容重取26KN/m3腹板高度按3.8m计算
4.3小横杆计算:
4.4大横杆计算:
立柱间的横向间距为0.3m因此大横杆的计算跨径l2=0.3m,按三跨连续梁进行计算,由小横杆传递的集中力F=30.24*0.6=18.144KN,最大弯矩按公式(13-20):
Mmax=0.267Fl2=0.267*18.144*0.3=1.453KN﹒m
因为σ>{σ},不满足设计要求,故假设腹板高度为h,由{σ}反算h,腹板高度>h采用30cm×
30cm支架布置,中横梁处以演算满足要求;
腹板高度<h采用30cm×
60cm支架布置。
已知{σ}=215Mpa,求得Mmax=1.092KNm。
由公式:
带入求得h=2.836m
查桥梁施工图纸第五分册,h=2.836m的截面距离中横梁中心10m处,在此范围内腹板处采用30cm×
30cm布置,其它部分采用30cm×
60cm布置。
立杆承受由大横杆传递来的荷载,因此N=13.632KN,由于大横杆步距为1.2m,立杆采用对接,查表13-5得
5门洞处型钢演算
5.1纵横梁稳定性演算
在第一联、第九联、第十八联跨中布置4孔5m宽门洞,纵向横梁对应箱梁腹板处荷载最不利,因此对腹板下方的纵向横梁进行稳定性演算:
纵向横梁的荷载:
门洞上方腹板最高为2.5m所以计算得每根立杆的应力为
,一口纵向横梁上方分部16根立杆间距30cm均匀分布在纵横梁上,假设视为均布荷载q,则:
q
q=12.06*16/5=38.592KN/m
跨中最大弯矩Mmax
工字钢采用16#Mn钢抗弯强度210N/mm2
需要截面抵抗距
查《路桥施工计算手册》附表3-31,截面采用32a热轧普通工字钢Wx=692.5cm3>574cm3,满足要求,其截面特性:
Ix=11080cm4Wx=692.5cm3Sx=400.5cm3ix=12.85cm腹板厚度d=9.5mm工字钢底宽b=130mm自重为52.69kg/m
考虑自重后最大弯矩
跨中剪力V=
⑴抗弯强度演算:
⑵剪应力演算:
⑶挠度演算:
刚度满足要求。
5.2垂直桥向横梁演算(方案采用钢管柱)
垂直于桥向采用D500钢管柱作为临时支柱,间距5m分布,用C30砼浇筑基础,基础宽度1.2m高度1m长度30m条形砼基础,上面预埋螺栓,钢管下法兰盘固定在条形基础上。
钢管柱上方横梁主要承受纵横梁传递的荷载及自重F,F=96.48+1.193=97.673KN
按荷载最不利间距0.6m布置。
钢管柱上方横梁截面选择:
支座反力R1=R2=440KN(先不考虑梁身自重)
跨中最大弯矩Mmax=440*2.4-97.7*0.6-97.7*1.2
-97.7*1.8-97.7*2.4=469.8KN.m=469.8×
106N.mm
查《路桥施工计算手册》附表3-31,截面采用56a热轧普通工字钢Wx=2342cm3>2237cm3,满足要求,其截面特性:
Ix=65576cm4Wx=2342cm3Sx=1368.8cm3ix=22.01cm腹板厚度d=12.5mm工字钢底宽b=166mm自重为106.27kg/m
集中力按均布荷载计算a=97.7*9/4.8=183.188KN/m,加上梁身自重1.06KN/m
Q=183.188+1.06=184.248KN/m
满足要求。
5.3D500钢管柱演算:
钢管桩直径50cm,壁厚1cm,采用16#Mn钢,顶端轴心受垂直方向横梁支座反力
钢管高h=5m,回转半径
截面积A=1.5386×
104mm2
长细比
查表得Ф=0.726
那么有【N】=ФA【σ】=0.726×
15486×
200=2248KN
由σ=442.5KN<【N】,所有钢管桩满足抗压要求。
由于第九联为跨石花桥,不存在桥下通车要求,故不设计门洞,采用满堂支架布置。
四、路口支架方案演算2(第五联、十一联30m+45m+30m路口)
由于中横梁的尺寸与40m+60m+40m路口不同,中横梁高3m,故仅对中横梁处支架间距进行调整,其他部位布置不变。
演算如下:
1中横梁处支架演算:
支架立杆垂直桥方向按0.3m间距布置,顺桥向按0.6m间距布置,横杆的上下步距为1.2m布置。
中横梁砼体积=126.14m3
钢筋砼含筋率=1.439/126.14=1.1%<2%钢筋砼容重取25KN/m3梁高3.0m
立柱间顺桥向间距为0.3m因此大横杆的计算跨径l2=0.3m,按三跨连续梁进行计算,由小横杆传递的集中力F=23.1*0.6=13.86KN,最大弯矩按公式(13-20):
Mmax=0.267Fl2=0.267*13.86*0.3=1.11KN﹒m
立杆承受由大横杆传递来的荷载,因此N=13.86KN,由于大横杆步距为1.2m,立杆采用对接,查表13-5得
演算结果只有大横杆抗弯强度略大于容许值,但可以满足施工要求。
由于此路口交通压力较小,故设计两个门洞。
五、非路口段支架方案演算
1中、端横梁处支架演算
钢筋砼含筋率=0.831/59.576=1.4%<2%钢筋砼容重取25KN/m3梁高2m
2主梁箱梁底板支架演算:
支架立杆垂直桥方向按0.9m间距布置,横杆的上下步距为1.2m布置。
脚手架荷载通过立杆传给垫木再传给地基承受,垫木采用15cm*200cm,算出基础底面积
f=F/A=12.15/0.075=162<fk
3主梁腹板支架演算:
立柱间的横向间距为0.3m因此大横杆的计算跨径l2=0.3m,按三跨连续梁进行计算,由小横杆传递的集中力F=16.2*0.6=9.72KN,最大弯矩按公式(13-20):
Mmax=0.267Fl2=0.267*9.72*0.3=0.779KN﹒m
立杆承受由大横杆传递来的荷载,因此N=9.72KN,由于大横杆步距为1.2m,立杆采用对接,查表13-5得
f=F/A=9.72/0.083=117.1KN/m2<fk
六、钢管脚手架搭设注意事项
立杆:
在竖立杆时要注意杆件的长短搭配使用。
立杆的接头除梗肋处可采用搭接头外,必须采用对接扣件实行对接。
搭接时的搭接长度不应小于1m,用不少于3个旋转扣件来扣牢,扣件的外边缘到杆端距离不应小于100mm。
相邻两立杆的接头应相互错开,不应在同一步高内,相邻接头的高度差应大于1500mm。
小横杆:
小横杆紧贴立杆布置,用直角扣件扣紧,拆模前在任何情况下不得拆除贴近立杆的小横杆。
立杆间设剪刀撑,剪刀撑应联系3~4根立杆,斜杆与地面夹角为45~60度,剪刀撑应沿步高连续布置,在相邻两排剪刀撑之间,设大斜撑,剪刀撑的斜杆除两端用旋转扣件与脚手架的立杆或大横杆扣紧外,在其中间应增加2~4个扣结点。
扣件式外脚手架的搭设顺序是:
做好搭设的准备工作→按支撑施工图放线→按立杆间距排放底座→放置扫地杆→逐根拉立杆并随即与扫地杆扣牢→安装第一步大横杆(与各立杆扣牢)→安装第一步小横杆→第二步大横杆→第二步小横杆→第三、四步大横杆和小横杆→接立杆→加设剪刀撑。
满堂支撑需待砼达到设计强度方可拆除,拆除顺序和搭设顺序相反。
先搭的后拆,后搭的先拆。
先从钢管支架顶端拆起。
拆除顺序为:
剪刀撑→小横杆→大横杆→立杆→……。
剪刀撑沿架高连续布置,横向也连续布置,纵向每隔5根与立杆设一道,每片架子不少于三道,剪刀撑的斜杆除两端用旋转扣件与脚手架的立杆或横杆扣紧外,在其中应增加2~4个扣结点。
支撑排架是箱体顶板的关键工序,排架搭设结束后由专人对排架进行验收,验收合格后方可支模。
最后,钢管支架完成后应做预压试验,以检查支架的压缩量和稳定性。
预压采用施工沙袋静压法等。
七、支架预压
1、预压的目的:
1.1检验支架及地基的强度及稳定性,消除砼施工前支架的非弹性变形(消除整个地基的沉降变形及支架各接触部位的变形)。
1.2检验支架的受力情况和弹性变形情况,测量出支架的弹性变形。
在支架及底模铺设完毕后,进行支架预压。
支架拼立好后采用等载预压工艺。
2预压方法:
采用砂袋按各段设计荷载进行预压。
以每跨为单位,逐跨预压,一跨卸载后,砂袋移至相邻跨。
一联结束后,具备作业条件的,砂袋移至下一联,不具备作业条件的吊至地面,运输堆放到合适位置以备下次使用。
2.1预压方法
预压前一定要仔细检查支架各节是否连接牢固可靠,同时做好观测记录,预压时各点压重要均匀对称,防止出现反常情况。
预压的荷载为全部重量。
故在支架搭设完工后,应以全部重量,采用堆载的方法均布的压于支架上,并设观测点进行
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