高速公路现浇箱梁支架计算书.docx
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高速公路现浇箱梁支架计算书
F匝道桥第8联现浇箱梁支架计算书
一、概述
小屯枢纽互通式立交F匝道桥第8联为27+27+35+27m预应力砼连续箱梁,上跨沪昆高速公路,梁高2.0米,桥面宽度净10米,为单箱双室截面。
其中上跨高速公路采用大钢管H型钢门洞支架外,其余采用满堂式支架施工,满堂式支架采用盘扣式支架。
盘扣式支架的M60支撑架体的宽度为10.8米,箱梁底板位置横向采用间距0.9、1.2、1.5、1.8米(用于横桥向翼板位置),纵向间距采用1.2米(用于顺桥向立柱两侧)、1.5米。
架体顶托上方铺设主龙骨,主龙骨采用75*150H的热轧H型钢。
次龙骨采用高度为200mm的高强H20木工字梁,沿顺桥向放置,实心部位排列间距为200mm,空心箱体部位排列间距为250mm,上铺15mm厚的竹胶合板。
侧模由内到外结构依次为:
竹胶板,横向10×10方木,竖向φ48X3.0双肢钢管,横向方木间隔25㎝,竖向钢管间隔不超过60㎝。
如下图所示:
二、计算依据
1、《F匝道桥上第8联连续箱梁现浇支架设计图》
2、《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011)
3、《公路桥涵钢结构设计规范》(JTGD64-2015)
4、《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-2008)
5、《建筑施工手册》(第四版)
6、《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2011);
7、《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)
8、《M60盘扣式支撑架检测报告》(2010)
9、《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》(JGJ231-2010)
10、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011
11、《建筑拆除工程安全技术规范》(JGJ147-2004)
三、计算参数取值
1、荷载取值表
序号
荷载名称
计算部位
单位
标准值
分项系数
1
模板自重
支撑系统
KN/m2
0.75
1.2
2
新浇筑钢筋砼自重
支撑系统
KN/m3
26
1.2
3
施工人员及设备荷载
次龙骨
KN/m2
2.5
1.4
4
振捣荷载
支撑系统
KN/m2
2.0
1.4
5
新浇筑砼对模板侧面的压力
模板
KN/m2
计算值
1.4
6
倾倒砼时产生的水平荷载
模板
KN/m2
4.0
1.4
2、架体各配件力学性能
序号
材料规格
力学性能
1
胶合模板
15mm厚及方木
弹性模量
E=9*103N/mm2
抗弯强度设计值
f=13N/mm2
抗剪强度设计值
fV=1.5N/mm2
2
立杆φ60.3*3.25mmQ345
截面面积(A)
5.74*102mm2
每米长质量(KN)
0.06
抗弯强度设计值
f=300N/mm2
抗剪强度设计值
fV=170N/mm2
3
75×150mmH型钢
截面面积(A)
1.816*103mm2
每米长质量(KN)
0.15
弹性模量
E=2.1*105N/mm2
惯性距(I)
679cm4
截面模量(W)
90.6cm3
抗弯强度设计值
f=205N/mm2
抗剪强度设计值
fV=120N/mm2
3、H20木工字梁力学性能
序号
规格
抗弯刚度(EI)
KN.m2
剪力极限值(V)
KN
抗压极限值(R)
KN
弯矩极限值(M)
KN.m
4
H20
450
23.9
47.8
10.9
H20木工字梁截面积A=9.88X103mm2;截面模量Wx=4.62X103mm3;
截面几何惯性矩Ix=4.618X107mm4
四、盘扣式支架验算
1、计算方法
1)计算方法依据规范JGJ231-2010及盘扣行业惯例。
2)取值面积均为AutoCAD软件“面域”功能取得,数据准确。
2、箱梁侧模计算
箱梁模板采用15mm厚竹胶合板,胶合板背后内楞用100*100mm方木,间距25cm,纵桥向布置,大楞用Φ48*3.0mm双肢钢管,间距60cm,竖向布置,拉杆采用Φ14拉杆。
2.1新浇混凝土对模板侧面的压力
其中:
—新浇混凝土对模板的最大侧压力(Kpa)
—混凝土浇注层(在水泥初凝时间以内)的厚度(m),本例取第一次箱梁浇筑高度,腹板倒角处高1.55m。
—混凝土的浇筑速度(m/h),混凝土出料为15~24m3/h,本例取浇筑为24m3/h,箱梁第一次浇筑一跨方量105m3,故浇筑速度为1.55/(105/24)=0.35m/h,考虑施工实际情况取0.5m/h。
—新浇混凝土的初凝时间(h),本例取6h。
—混凝土的重度(KN/m3),本例取24KN/m3
—外加剂影响修正系数,掺缓凝作用的外加剂取1.2。
—混凝土坍落度影响修正系数,取1.15
取较小值30.91KN/m2作为本工程的计算荷载
有效压头高度为h=Pmax/γ=30.91/24=1.29m
倾倒混凝土时对垂直模板产生的水平荷载:
4.0KN/m2
荷载分项系数
新浇筑混凝土对模板侧面的压力:
取1.2
倾倒混凝土时产生的荷载:
取1.4
2.2胶合板验算
胶合板跨度0.25m,次楞间距0.25m,跨径0.6m,主楞间距0.6m,跨径0.5m。
侧模采用δ=15mm的胶合板,按连续梁考虑,取单位长度(1.0米)板宽进行计算。
1)荷载计算
N=1.2×30.91+1.4×4.0=42.69kN/m2
则:
q=42.69×1(顺桥向取1m)=42.69KN/m
胶合板(δ=15mm)截面参数及材料力学性能指标:
A=1000×15=1.5×104mm2
W=bh2/6=1000×152/6=3.75×104mm3
I=bh3/12=1000×153/12=2.81×105mm4
2)计算简图
3)应力及刚度验算
<[f]=13Mpa,满足要求。
=0.6×42.69×250/1.5×104=0.43Mpa<[fv]=1.5Mpa,满足要求。
=0.44mm 2.2次楞方木验算 次楞采用100×100方木,间距0.25m,跨径0.6m。 1)荷载计算 N=1.2×30.91+1.4×4.0=42.69kN/m2 则: q=42.69×0.25=10.67KN/m 100×100截面参数及材料力学性能指标: A=100×100=1.0×104mm2 W=bh2/6=100×1002/6=1.67×105mm3 I=bh3/12=100×1003/12=8.33×106mm4 2)计算简图 3)应力及刚度验算 <[f]=13Mpa,满足要求。 =0.6×10.67×600/1.0×104=0.38Mpa<[fv]=1.5Mpa,满足要求。 =0.12mm 2.3主楞钢管验算 主楞用Φ48*3.0mm双肢钢管,间距0.6m,跨径0.5m。 承受次楞传来的集中荷载,为简化计算转换为均布荷载。 1)荷载计算 N=1.2×30.91+1.4×4.0=42.69kN/m2 则: q=42.69×0.6=25.61KN/m φ48×3.0mm钢管截面参数及材料力学性能指标(壁厚按2.7mm考虑): A=3.84x102mm2 W=4.25x103mm3 I=0.99x105mm4 2)计算简图 <[f]=205Mpa,满足要求。 =2×0.6×25.61×500/(3.84×102×2)=20.0Mpa<[fv]=120Mpa,满足要求。 =0.26mm 2.4拉杆验算 拉杆采用Φ14圆钢,M14螺栓的有效面积为115mm2。 螺栓联结时,安全系数取1.4。 许用应力: F=205/1.4=146Mpa 许用拉力: [P]=F×A=146×115=16790N=16.79KN 拉杆所受拉力为: F=Pab 式中F—拉杆承受的拉力,KN P—混凝土的侧压力,KPa a—拉杆横向间距b—拉杆竖向间距 F=42.69×0.6×0.5=12.81KN<[P]=16.79KN,满足要求。 3、箱梁底板和顶板 3.1胶合板验算 混凝土厚度: 0.25m(上顶板)+0.25m(下底板)=0.5m。 胶合板跨度: 0.25m,次龙骨间距0.25m,次龙骨跨度1.5m,主龙骨间距1.5m主龙骨跨度1.5m。 底模采用δ=15mm的胶合板,按连续梁考虑,取单位长度(1.0米)板宽进行计算。 1)荷载计算 钢筋砼荷载: 0.5(混凝土厚度)×1(顺桥向取1米)×26=13KN/m 模板自重: 0.75×1=0.75KN/m 人机荷载: 2.5×1=2.5KN/m 振动荷载: 2.0×1=2.0KN/m q=1.2×(13+0.75)+1.4×(2.5+2.0)=22.8kN/m 胶合板(δ=15mm)截面参数及材料力学性能指标: A=1000×15=1.5×104mm2 W=bh2/6=1000×152/6=3.75×104mm3 I=bh3/12=1000×153/12=2.81×105mm4 2)计算简图 3)应力及刚度验算 <[f]=13Mpa,满足要求。 =0.6×22.8×250/1.5×104=0.23Mpa<[fv]=1.5Mpa,满足要求。 =0.23mm 3.2次龙骨H20木工字梁验算 次龙骨采用H20木工字钢,间距0.25m,跨度1.5m,次龙骨重量取值0.05KN/m。 1)荷载计算 钢筋砼荷载: 0.5(混凝土厚度)×0.25×26=3.25KN/m 模板自重: 0.75×0.25=0.19KN/m 人机荷载: 2.5×0.25=0.625KN/m 振动荷载: 2.0×0.25=0.5KN/m q=1.2×(3.25+0.19+0.05)+1.4×(0.625+0.5)=5.76KN/m 2)计算简图 3)强度及刚度验算 <弯矩极限值=10.9KN·m,满足要求。 =0.6×5.76×1.5=5.18KN<剪力极限值=23.9KN,满足要求。 =0.43mm 3.3主龙骨H150型钢验算 主龙骨采用高度为150mm的H型钢,间距1.5m,跨度为1.5m,按照均布荷载下简支梁计算。 (H钢梁自重取值0.15KN/m)。 1)荷载计算 混凝土重量: 0.77×1.5×26/1.5=20.02KN/m 模板自重: 0.75×1.5=1.13KN/m 人机荷载: 2.5×1.5=3.75KN/m 振动荷载: 2.0×1.5=3.0KN/m 次龙骨自重: (0.05KN/m×主龙骨支距内6根×1.5m)/1.5=0.3KN/m q=1.2×(20.02+1.13+0.3+0.15)+1.4×(3.75+3.0)=35.37kN/m 2)计算简图 3)应力及刚度验算 <[f]=205Mpa,满足要求。 =0.5×35.37×1500/1.816×103=14.61Mpa<[fv]=120Mpa,满足要求。 =1.64mm 4、箱梁腹板 4.1胶合板验算 混凝土厚度: 2.0m 胶合板跨度: 0.20m,次龙骨间距0.20m,次龙骨跨度1.5m,主龙骨间距1.
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