东观互通立交A匝道现浇梁计算书.docx
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东观互通立交A匝道现浇梁计算书
东观互通匝AK0+174.3桥现浇梁模板、支架计算书
一、计算原则
1、龙城高速公路东观互通匝AK0+174.3桥现浇梁施工图
2、公路桥涵施工技术规范
3、公路桥涵设计技术规范
4、公路桥涵模板设计技术规范
5、现场实测地形及我单位施工能力
二、工程概况
龙白至城赵高速公路第四合同段起讫桩号K53+100~K64+000,主线全长10.9km。
本桥是东观互通A匝道上跨G208的一座跨线桥,中心桩号为匝AK0+174.3,与主线交叉桩号为匝AK0+177.1=GK0+604.316,交角97°,右前夹角90°。
桥梁正做,桥型方案为29+38+29米现浇预应力混凝土连续箱梁。
本桥梁高为2m,底宽10.5m,顶宽15.5m。
桥梁模板使用14mm厚竹胶板。
梁部施工采用满堂红支架支撑。
为满足施工防护需要,支架、支墩横桥向宽度按16.6m设计。
满堂红支架横桥向底板11.4m范围内采用60cm间距,翼板下采用90cm间距;顺桥向在梁端3.6m范围间距为60cm,其余为90cm。
为保证支架、模板的强度和刚度,有效的组织施工,所有满堂红支架上部荷载均采用2m高梁进行计算。
因翼板上各种荷载很小,在本次计算中没有考虑。
支架布置祥见支架布置示意图。
三、荷载计算
1、新浇注混凝土自重(混凝土自重选用26KN/m3,分项系数1.2)
梁端3.6m段:
P1=26KN/m3×2m×1.2=62.4KN/m2
剩余部分:
A=10.5m×2m-1.47m×4.5m*2+0.5m×0.2m*4+1.5m×0.22m*4=9.49m2
P2=26KN/m3×9.49m2÷10.5m×1.2=28.20KN/m2
2、施工人员及设备荷载标准值(分项系数1.4)
模板计算:
P3=2.5KN/m2×1.4=3.5KN/m2;
支架、立柱计算:
P4=1.0KN/m2×1.4=1.4KN/m2。
3、振捣混凝土时产生的荷载标准值(分项系数1.4)。
水平面模板:
P5=2.0KN/m2×1.4=2.8KN/m2;
垂直面模板:
P6=4.0KN/m2×1.4=6.4KN/m2。
4、新浇注混凝土对模板侧面的压力标准值(分项系数1.2)
最大侧压力:
P7=26KN/m3×2m×1.2=62.4KN/m2。
5、倾倒混凝土的荷载标准值(分项系数1.4)
导管灌注:
P8=2.0KN/m2×1.4=2.8KN/m2。
6、模板自重(取竹材容重9KN/m3,分项系数1.2)
竹胶板:
P9=9.0KN/m3×0.014m×1.2=0.15KN/m2。
7、方木自重(取木材容重最大值7KN/m3,分项系数1.2)
5cm*9cm方木:
P10=7.0KN/m3×0.0045m2×1.2=0.04KN/m;
10cm*10cm方木:
P11=7.0KN/m3×0.01m2×1.2=0.08KN/m2;
8、支架自重(按最大支撑高度6.9m计;钢管、扣件以50N/m计,布置方式为:
顺桥向*横桥向*踏步;分项系数1.2)
60cm*60cm*120cm布置:
P12=50N/m×(6×(0.6+0.6)+6.9)×1.2÷(0.6×0.6)=2.35KN/m2;
60cm*90cm*120cm布置:
P13=50N/m×(6×(0.6+0.9)+6.9)×1.2÷(0.6×0.9)=1.77KN/m2;
四、材料力学性能
序号
材料类型
自重
弹性模量
惯性距
截面模量
1
1220*2440*14mm竹胶板
900kg/m3
6.0*103MPa
27.90cm4
39.85cm3
2
5cm*9cm方木
700kg/m3
1.0*104MPa
93.75cm4
37.5cm3
3
10cm*10cm方木
700kg/m3
1.0*104MPa
833.33cm4
166.67cm3
4
Φ48mm*3mm钢管
50KN/m
2.1*105MPa
10.78cm4
4.49cm3
注:
竹胶板为Ⅰ类一等品,方木为顺纹木材,Φ48mm*3mm钢管回转半径i为15.94mm,截面积为424mm2。
五、模板检算
底模设置:
纵桥向在可调托座顶部架设10*10cm方木,上铺横桥向5*10cm方木,间距为20cm,再在横木上铺设1220*2440*14mm竹胶合板(纵桥向放置)。
侧模与底模布置方式相同。
1、荷载组合
a、底模板:
强度计算:
q1=P1+P3+P5+P8+P9=62.4+3.5+2.8+2.8+0.15=71.65KN/m2;
刚度计算:
q2=P1+P9=62.4+0.15=62.55KN/m2;
b、侧模板:
强度计算:
q3=P7+P8=62.4+2.8=65.2KN/m2;
刚度计算:
q4=P7=62.4=62.4KN/m2;
由于侧模同底模背带布置相同,结构只检算底模板,侧模板不再检算。
2、结构检算
根据模板的设计,所有模板按单向板计算:
强度计算:
δ=M÷W
=71.65×103×1.22*0.112÷10÷(39.85×10-6)
=2.65(MPa)<δ容=14.5MPa
刚度计算:
f=1.30×10-2×ql4÷(EI)
=1.30×10-2×71.6×103×1.22×0.114÷(6.0×109×27.9×10-8)
=0.99×10-4(m)<f容=l/400=3.1×10-3m
六、横桥向方木检验
1、荷载组合
强度计算:
q1=(P1+P3+P5+P8+P9)×0.2+P10
=(62.4+3.5+2.8+2.8+0.15)×0.2+0.042=14.52KN/m;
刚度计算:
q2=(P1+P9)×0.2+P10=(62.4+0.15)×0.2+P10=12.58KN/m2;
2、结构检算
强度计算:
δ=M÷W
=14.52×103×0.512÷8÷(37.5×10-6)
=12.59(MPa)<δ容=14.5MPa
刚度计算:
f=1.30×10-2×ql4÷(EI)
=1.30×10-2×12.58×103×0.514÷(1.0×1010×93.75×10-8)
=1.18×10-3(m)<f容=l/400=1.5×10-3m
七、顺桥向方木检算
A、梁端3.6m段
1、荷载组合
强度计算:
q1=(P1+P3+P5+P8+P9+P10÷0.2)×0.6+P11
=(62.4+3.5+2.8+2.8+0.15+0.04÷0.2)×0.6+0.08
=43.19KN/m;
刚度计算:
q2=(P1+P9+P10÷0.2)×0.6+P11
=(62.4+0.15+0.04÷0.2)×0.6+0.08
=37.73KN/m;
2、结构检算
强度计算:
δ=M÷W
=43.19×103×0.62÷8÷(166.667×10-6)
=11.66(MPa)<δ容=14.5MPa
刚度计算:
f=1.3×10-2×ql4÷(EI)
=1.3×10-2×37.73×103×0.64÷(1.0×1010×833.333×10-8)
=0.76×10-3(m)<f容=l/400=1.5×10-3m
B、其余梁段
1、荷载组合
强度计算:
q1=(P2+P3+P5+P8+P9+P10÷0.2)×0.6+P11
=(28.2+3.5+2.8+2.8+0.15+0.04÷0.2)×0.6+0.08
=22.67KN/m;
刚度计算:
q2=(P1+P9+P10÷0.2)×0.6+P11
=(28.2+0.15+0.04÷0.2)×0.6+0.08
=17.21KN/m;
2、结构检算
强度计算:
δ=M÷W
=22.67×103×0.92÷8÷(166.667×10-6)
=13.78(MPa)<δ容=14.5MPa
刚度计算:
f=1.3×10-2×ql4÷(EI)
=1.3×10-2×17.21×103×0.94÷(1.0×1010×833.333×10-8)
=1.76×10-3(m)<f容=l/400=2.25×10-3m
八、支架检算
本工程为满堂红支架,宽度为16.6m,不用进行整体稳定性检算。
只对单杆进行强度、刚度检算。
A、梁端3.6m段
1、荷载计算
q1=(P1+P4+P5+P8+P9+P10÷0.2+P11÷0.6+P12)×0.36
=(62.4+1.4+2.8+2.8+0.15+0.04÷0.2+0.08÷0.6+2.35)×0.36
=26.008KN/m2;
2、结构检算
强度计算:
δ=q÷A
=26.008×103÷(424×10-6)
=61.34(MPa)<δ容=140MPa
稳定计算:
λ=l÷i=600÷15.94=37.64
查表的,稳定系数φ为0.651:
δ=q÷(φA)
=26.008×103÷(424×10-6×0.651)
=94.22(MPa)<δ容=140Mpa
B、其余梁段
1、荷载计算
q1=(P2+P4+P5+P8+P9+P10÷0.2+P11÷0.6+P13)×0.54
=(28.2+1.4+2.8+2.8+0.15+0.04÷0.2+0.08÷0.6+1.77)×0.54
=20.23KN/m2;
2、结构检算
强度计算:
δ=q÷A
=20.23×103÷(424×10-6)
=47.71(MPa)<δ容=140MPa
稳定计算:
λ=l÷i=900÷15.94=56.46
查表的,稳定系数φ为0.651:
δ=q÷(φA)
=20.23×103÷(424×10-6×0.651)
=73.29(MPa)<δ容=140Mpa
九、地基承载力检算
本工程采用立杆通过可调支座固定在10*10方木上,方木直接放于地基上。
取立杆荷载最大者进行地基承载力检算。
q1=26.008+P12×0.6=26.008+2.35×0.6=27.418KN;
δ=q÷A
=27.418×103÷(0.10×0.60)
=457Kpa
本工程所需地基承载力为460KPa。
十、结论
通过对模板、支架、支墩、地基承载力的计算,模板、支架、支墩的设计在强度、刚度和稳定性上都符合要求。
对于支墩必须保证尺寸和支墩间净空,严禁加大净空。
支承需要的地基承载力为460Kpa,原地面经过整平碾压后在其上垫一层40cm泥结碎石,经碾压密实,承载力即可满足。
支架、支墩横桥向宽度按16.8m。
满堂红支架横桥向底板11.4m范围内采用60cm间距,翼板下采用90cm间距;顺桥向在梁端4.8m范围间距为60cm,其余为90cm;水平杆垂直间距均为120cm。
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