滿堂支架計算書
《滿堂支架計算書》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《滿堂支架計算書(28頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
1、滿堂支架計算書 海湖路橋箱梁斷面較大,本方案計算以海湖路橋北幅為例進行計算,南幅計算與北幅相同。海湖路橋北幅為530m等截面預應力混凝土箱形連續(xù)梁(標準段為單箱雙室),箱梁高度1.7m,箱梁頂寬15.25m。對荷載進行計算及對其支架體系進行檢算。 滿堂支架的計算內容為:①碗扣式鋼管支架立桿強度及穩(wěn)定性驗算②滿堂支架整體抗傾覆驗算③箱梁底模下橫橋向方木驗算④碗扣式支架立桿頂托上順橋向方木驗算⑤箱梁底模計算⑥立桿底座和地基承載力驗算⑦支架門洞計算。 1 荷載分析 1.1 荷載分類 作用于模板支架上的荷載,可分為永久荷載(恒荷載)和可變荷載(活荷載)兩類。 ⑴模板支架的永久荷載,包
2、括下列荷載。 ①作用在模板支架上的結構荷載,包括:新澆筑混凝土、模板等自重。 ②組成模板支架結構的桿系自重,包括:立桿、縱向及橫向水平桿、水平及垂直斜撐等自重。 ③配件自重,根據工程實際情況定,包括:腳手板、欄桿、擋腳板、安全網等防護設施及附加構件的自重。 ⑵模板支架的可變荷載,包括下列荷載。 ①施工人員及施工設備荷載。 ②振搗混凝土時產生的荷載。 ③風荷載、雪荷載。 1.2 荷載取值 (1)雪荷載 根據《建筑結構荷載規(guī)范》(GB 50009-2012)查附錄D.5可知,雪的標準荷載按照50年一遇取西寧市雪壓為0.20kN/m2。根據《建筑結構荷載規(guī)范》(GB50009-
3、2012 )7.1.1雪荷載計算公式如下式所示。 Sk=urso 式中:Sk——雪荷載標準值(kN/m2); ur——頂面積雪分布系數; So——基本雪壓(kN/m2)。 根據規(guī)《建筑結構荷載規(guī)范》(GB 50009-2012)7.2.1規(guī)定,按照矩形分布的雪堆計算。由于角度為小于25,因此μr取平均值為1.0,其計算過程如下所示。 Sk=urso=0.201=0.20kN/m2 (2)風荷載 根據《建筑結構荷載規(guī)范》(GB 50009-2012)查附錄D.5可知,風的標準荷載按照50年一遇取西寧市風壓為0.35kN/m2根據《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范》(JGJ 1
4、30-2011)4.3.1風荷載計算公式如下式所示。 W=0.7UzUsWO 式中:W——風荷載強度(kN/m2); WO——基本風壓(0.35KN/m2); Uz——風壓高度計算系數,根據《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范》(JGJ 130-2011)附錄D取1.0; Us——風荷載體型系數,根據《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范》(JGJ 130-2011)4.3.2條采用1.3。 風荷載強度W=0.7UzUsWO=0.71.01.30.35=0.32KN/m2 (3)q1—— 箱梁自重荷載,按設計說明取值26KN/m3。 根據海湖路橋現澆箱梁結構特點,按照最不利荷
5、載原則,每跨箱梁?、?Ⅰ截面(跨中)、Ⅱ-Ⅱ截面(墩柱兩側2.0~6.0m)、Ⅲ-Ⅲ截面(墩柱兩側2.0m)等三個代表截面進行箱梁自重計算(截面選擇區(qū)段內箱梁自重最大處截面),并對三個代表截面下的支架體系進行檢算,首先分別進行自重計算,單跨箱梁立面圖見下圖: 單跨箱梁立面圖 1)Ⅰ-Ⅰ截面處q1計算 圖1.2-1 海湖路橋Ⅰ-Ⅰ截面 根據橫斷面圖,則: q1===(269.22)/8.86=27.06 KN/m 注:B—箱梁底寬,取8.86m,將箱梁全部重量平均到底寬范圍內計算偏于安全。 —混凝土容重,取26KN/㎡。 A—箱梁橫
6、截面混凝土面積(㎡)。 2)Ⅱ-Ⅱ截面處q1計算 圖1.2-2 海湖路橋Ⅱ-Ⅱ截面 根據橫斷面圖,則: q1===(2610.7)/8.86=31.4 KN/m 3)Ⅲ-Ⅲ截面處q1計算 圖1.2-3 海湖路橋Ⅲ-Ⅲ截面 根據橫斷面圖,則: q1===(2618.3)/8.86=53.7 KN/m (4)q2——模板自重荷載,根據《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范》(JGJ 130-2011)取0.75KN/ m2; (5)q3—— 施工人員、施工材料和機具荷載,按均布荷載計算,根據《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范》(JGJ 130-2
7、011)取1.0KN/ m2; (6)q4—— 澆筑和振搗混凝土時產生的荷載,按均布荷載計算,根據《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范》(JGJ 130-2011)取2.0KN/ m2; (7)q5—— 支架自重,根據《建筑施工碗扣式腳手架安全技術規(guī)范》(GCJ-2011)取0.75KN/m2。 1.3 荷載組合系數 為安全考慮,參照《建筑結構荷載規(guī)范》 GB50009-2012規(guī)定,計算結構強度的荷載設計值,取其標準值乘以下列相應的分項系數: (1)永久荷載的分項系數,取1.2; (2)可變荷載的分項系數,取1.4。 1.4 荷載組合 荷載組合按照《建筑施工碗扣式腳手
8、架安全技術規(guī)范》表4.4.1的規(guī)定,取值如下表1.4.1所示。 表1.4.1 荷載效應組合 計算項目 荷載組合 立桿承載力計算 1.永久荷載+可變荷載(不包括風荷載) 2.永久荷載+0.9(可變荷載+風荷載) 連墻件承載力計算 風荷載+3.0kN 斜桿承載力和連接扣件(抗滑)承載力計算 風荷載 2 結構檢算 2.1 碗扣式鋼管支架立桿強度及穩(wěn)定性驗算 碗扣式滿堂支架和扣件式滿堂支架一樣,同屬于桿式結構,以立桿承受豎向荷載作用為主,但碗扣式由于立桿和橫桿間為軸心相接,且橫桿的“├”型插頭被立桿的上、下碗扣緊固,對立桿受壓后的側向變形具有較強的約束能力,因而碗扣式鋼
9、管架穩(wěn)定承載能力顯著高于扣件架(一般都高出20%以上,甚至超過35%)。 本工程現澆箱梁支架立桿強度及穩(wěn)定性驗算,根據《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范》 JGJ 130-2011(本節(jié)計算過程中簡稱為“本規(guī)范”)立桿的強度及穩(wěn)定性計算公式進行分析計算。 1、Ⅰ-Ⅰ截面 跨中18m范圍內,碗扣式鋼管支架體系采用9090120cm的布置結構,見圖2.1-1。 (1)立桿強度驗算 根據立桿的設計允許荷載,當橫桿步距為120cm時,立桿可承受的最大允許豎直荷載為[N]=33.6kN(參見路橋施工計算手冊表13-5鋼管支架容許荷載)。 立桿實際承受的荷載為:N=1.2ΣNGK+0.9
10、1.4ΣNQK(組合風荷載時) ΣNGK—永久荷載對立桿產生的軸向力標準值總和; ΣNQK—可變荷載對立桿產生的軸向力標準值總和; 將荷載取值結果帶入計算公式: 圖2.1-1:Ⅰ-Ⅰ截面支架布置圖 ΣNGK=0.90.9(q1+q2+q5)=0.81(27.06+0.75+0.75)=23.13KN ΣNQK=0.90.9(q3+q4+w+Sk)=0.81(1.0+2.0+0.32+0.2)=2.85KN 則:N=1.2ΣNGK +0.91.4ΣNQK=1.223.13+0.91.42.85=31.35KN<[N]=33.6KN ,
11、強度滿足要求。 (2)立桿穩(wěn)定性驗算 立桿的穩(wěn)定性計算公式:N/(ΦA)+MW/W≤f(組合風荷載時) N—計算立桿段的軸向荷載31.35KN; f—鋼材的抗壓強度設計值,f=205N/mm2(參考本規(guī)范表5.1.6得); A—支架立桿的截面積A=489mm2(參考路橋施工計算手冊表13-4得); Φ—軸心受壓桿件的穩(wěn)定系數,根據長細比λ由本規(guī)范附錄A表A.0.6取值; i—截面的回轉半徑i=15.78mm,(參考路橋施工計算手冊表13-4得); 長細比λ=L/i。 L—水平步距,L=1.2m。 于是,λ=L/i=76,參照本規(guī)范附錄A表A.0.6得Φ=0.744; MW
12、—計算立桿段有風荷載設計值產生的彎距,按本規(guī)范式(5.2.9)計算; MW=0.91.4MWK=0.91.4*0.32=0.47KN.m2; W—抵抗矩W=5.08103mm3(參考路橋施工計算手冊表13-4得); 則,N/(ΦA)+MW/W=31.35103/(0.744489)+0.47106/(5.08103) =178.70KN/mm2≤f=205KN/mm2 計算結果說明支架立桿穩(wěn)定性滿足要求。 2、Ⅱ-Ⅱ截面 橋墩旁2m~6m范圍內,碗扣式鋼管支架體系采用6090120cm的布置結構,見圖2.1-2: 圖2.1-2:Ⅱ-Ⅱ
13、截面支架布置圖 (1)立桿強度驗算 根據立桿的設計允許荷載,當橫桿步距為120cm時,立桿可承受的最大允許豎直荷載為[N]=33.6kN(參見路橋施工計算手冊表13-5鋼管支架容許荷載)。 立桿實際承受的荷載為:N=1.2ΣNGK+0.91.4ΣNQK(組合風荷載時) ΣNGK—永久荷載對立桿產生的軸向力標準值總和; ΣNQK—可變荷載對立桿產生的軸向力標準值總和; 將荷載取值結果帶入計算公式: ΣNGK=0.90.6(q1+q2+q5)=0.54(31.4+0.75+0.75)=17.77KN ΣNQK=0.90.6(q3+q4+w+Sk)=0.54(1.0+2.0+0.32
14、+0.2)=1.9KN 則:N=1.2ΣNGK +0.91.4ΣNQK=1.217.77+0.91.41.9=23.72KN<[N]=33.6KN ,強度滿足要求。 (2)立桿穩(wěn)定性驗算 立桿的穩(wěn)定性計算公式:N/(ΦA)+MW/W≤f(組合風荷載時) N—計算立桿段的軸向荷載23.72KN; f—鋼材的抗壓強度設計值,f=205N/mm2(參考本規(guī)范表5.1.6得); A—支架立桿的截面積A=489mm2(參考路橋施工計算手冊表13-4得); Φ—軸心受壓桿件的穩(wěn)定系數,根據長細比λ由本規(guī)范附錄A表A.0.6取值; i—截面的回轉半徑i=15.78mm,(參考路橋施工計算手冊
15、表13-4得); 長細比λ=L/i。 L—水平步距,L=1.2m。 于是,λ=L/i=76,參照本規(guī)范附錄A表A.0.6得Φ=0.744; MW—計算立桿段有風荷載設計值產生的彎距,按本規(guī)范式(5.2.9)計算; MW=0.91.4MWK=0.91.4*0.32=0.47KN/m2; W—抵抗矩W=5.08103mm3(參考路橋施工計算手冊表13-4得); 則,N/(ΦA)+MW/W=23.72103/(0.744489)+0.47106/(5.08103) =157.72KN/mm2≤f=205KN/mm2 計算結果說明支架立桿穩(wěn)定性滿足要求。 3、Ⅲ-Ⅲ截面 在橋墩旁
16、兩側各2m范圍內,碗扣式鋼管支架體系采用6060120cm的布置結構,見圖2.1-3: 圖2.1-3:Ⅲ-Ⅲ截面支架布置圖 (1)立桿強度驗算 根據立桿的設計允許荷載,當橫桿步距為120cm時,立桿可承受的最大允許豎直荷載為[N]=33.6kN(參見路橋施工計算手冊表13-5鋼管支架容許荷載)。 立桿實際承受的荷載為:N=1.2ΣNGK+0.91.4ΣNQK(組合風荷載時) ΣNGK—永久荷載對立桿產生的軸向力標準值總和; ΣNQK—可變荷載對立桿產生的軸向力標準值總和; 將荷載取值結果帶入計算公式: ΣNGK=0.60.6(q1+q2+q5)=0.36(53.7+0.75+0
17、.75)=19.87KN ΣNQK=0.60.6(q3+q4+w+Sk)=0.36(1.0+2.0+0.32+0.2)=1.27KN 則:N=1.2ΣNGK +0.91.4ΣNQK=1.219.87+0.91.41.27=25.44KN<[N]=33.6KN ,強度滿足要求。 (2)立桿穩(wěn)定性驗算 立桿的穩(wěn)定性計算公式:N/(ΦA)+MW/W≤f(組合風荷載時) N—計算立桿段的軸向荷載25.44KN; f—鋼材的抗壓強度設計值,f=205N/mm2(參考本規(guī)范表5.1.6得); A—支架立桿的截面積A=489mm2(參考路橋施工計算手冊表13-4得); Φ—軸心受壓桿件的穩(wěn)定
18、系數,根據長細比λ由本規(guī)范附錄A表A.0.6取值; i—截面的回轉半徑i=15.78mm,(參考路橋施工計算手冊表13-4得); 長細比λ=L/i。 L—水平步距,L=1.2m。 于是,λ=L/i=76,參照本規(guī)范附錄A表A.0.6得Φ=0.744; MW—計算立桿段有風荷載設計值產生的彎距,按本規(guī)范式(5.2.9)計算; MW=0.91.4MWK=0.91.4*0.32=0.47KN/m2; W—抵抗矩W=5.08103mm3(參考路橋施工計算手冊表13-4得); 則,N/(ΦA)+MW/W=25.44103/(0.744489)+0.47106/(5.08103) =16
19、2.45KN/mm2≤f=205KN/mm2 計算結果說明支架立桿穩(wěn)定性滿足要求。 2.2 滿堂支架抗傾覆驗算 依據《公路橋涵技術施工技術規(guī)范實施手冊》第9.2.3要求支架在自重和風荷栽作用下時,傾覆穩(wěn)定系數不得小于1.3。 K0=穩(wěn)定力矩/傾覆力矩=yNi/ΣMw 按海湖路橋北幅150m長度驗算支架抗傾覆能力: 橋梁寬度15.25m,長150m采用9090120cm跨中支架來驗算全橋: 支架橫向18排; 支架縱向168排; 平均高度5.9m; 頂托TC60共需要16818=3024個; 立桿需要168185.9=17842m; 縱向橫桿需要1685.9/1.218=
20、14868m; 橫向橫桿需要185.9/1.2150=13275m; 故:鋼管總重(17842+14868+13275)3.84=176.58t; 頂托TC60總重為:30257.2=21.77t; 故支架重力N1=176.589.8+21.779.8=1943.83KN; 穩(wěn)定力矩= yNi=5.91943.83=11468.6KN.m 依據以上對風荷載計算WK=0.32KN/ m2 海湖路橋左幅150m共受力為:q=0.325.9150=283.2KN; 傾覆力矩=q3=283.23=849.6KN.m K0=穩(wěn)定力矩/傾覆力矩=11468.6/849.6=13.2>1.
21、3 計算結果說明本方案滿堂支架滿足抗傾覆要求。 2.3 橫橋向方木(底模背肋)驗算 本施工方案中箱梁底模底面橫橋向采用1010cm方木,方木橫橋向跨度在跨中截面(Ⅰ-Ⅰ截面)處按L=90cm進行受力計算,在橋墩頂橫梁截面及橫隔板梁處、橋墩頂及墩旁各6m范圍內(II- II、Ⅲ-Ⅲ截面處)按L=60cm進行受力計算,實際布置跨距均不超過上述兩值。如下圖將方木簡化為如圖的簡支結構(偏于安全),木材的容許應力和彈性模量的取值參照杉木進行計算,實際施工時如油松、廣東松等力學性能優(yōu)于杉木的木材均可使用。橫橋向方木受力結構圖見下圖: ⑴Ⅰ-Ⅰ截面處 按橋每跨中Ⅰ
22、-Ⅰ截面處18.0m范圍內進行受力分析,按方木橫橋向跨度L=90cm進行驗算。 ① 方木間距計算 q=(q1+ q2+ q3+ q4)B=(27.06+0.75+1.0+2.0)18=554.58kN M=(1/8) qL2=(1/8)554.580.92=56.15kN W=(bh2)/6=(0.10.12)/6=0.000167m3 則: n= M/( W[δw])=56.15/(0.000167110000.9)=33.96(取整數n=34根) d=B/(n-1)=18/33=0.54m 注:0.9為方木的不均勻折減系數。 經計算,方木間距小于0.54m均可滿
23、足要求,實際施工中為滿足底模板受力要求,方木間距d取0.3m,則n=18/0.4=61根。 ② 每根方木撓度計算 方木的慣性矩I=(bh3)/12=(0.10.13)/12=8.33310-6m4 則方木最大撓度: fmax=(5/384)[(qL4)/(EI)]=(5/384)[(554.580.94)/(18091068.33310-6)]=0.3510-3m<l/400=0.9/400=2.2510-3m (撓度滿足要求)。 ③ 方木抗剪計算 Sm=(bh2)/8=(0.10.12)/8=1.2510-4m3 τ=(qlSm)/(nIb)=(554.580.91.2510-
24、4)/(618.33310-60.1)=1.22MPa<0.9[τ]=0.91.7MPa=1.53MPa(抗剪強度滿足要求) ⑵Ⅱ-Ⅱ截面處 按橋墩旁Ⅱ-Ⅱ截面處8.0m范圍內進行受力分析,按方木橫橋向跨度L=90cm進行驗算。 ① 方木間距計算 q=(q1+ q2+ q3+ q4)B=(31.4+0.75+1.0+2.0)8=281.2kN M=(1/8) qL2=(1/8)281.20.92=28.47kNm W=(bh2)/6=(0.10.12)/6=0.000167m3 則: n= M/( W[δw])=28.47/(0.000167110000.9)=17.2(取整數n
25、=18根) d=B/(n-1)=8/17=0.47m 注:0.9為方木的不均勻折減系數。 經計算,方木間距小于0.47m均可滿足要求,實際施工中為滿足底模板受力要求,方木間距d取0.3m,則n=8/0.3=27根。 ② 每根方木撓度計算 方木的慣性矩I=(bh3)/12=(0.10.13)/12=8.33310-6m4 則方木最大撓度: fmax=(5/384)[(qL4)/(EI)]=(5/384)[(281.20.94)/(8091068.33310-6)]=0.4010-3m<l/400=0.9/400=2.2510-3m (撓度滿足要求)。 ③ 每根方木抗剪計
26、算 Sm=(bh2)/8=(0.10.12)/8=1.2510-4m3 τ=(qlSm)/(nIb)=(281.20.91.2510-4)/(278.33310-60.1)=1.41MPa<0.9[τ]=0.91.7MPa=1.53MPa(抗剪強度滿足要求) (3)Ⅲ-Ⅲ截面處 按橋墩旁Ⅲ-Ⅲ截面處4.0m范圍內進行受力分析,按方木橫橋向跨度L=60cm進行驗算。 ① 方木間距計算 q=(q1+ q2+ q3+ q4)B=(53.7+0.75+1.0+2.0)4=229.8kN M=(1/8) qL2=(1/8)225.80.92=23.26kNm W=(bh2)/6=(0.1
27、0.12)/6=0.000167m3 則: n= M/( W[δw])=22.86/(0.000167110000.9)=14(取整數n=14根) d=B/(n-1)=4/13=0.31m 注:0.9為方木的不均勻折減系數。 經計算,方木間距小于0.31m均可滿足要求,實際施工中為滿足底模板受力要求,方木間距d取0.2m,則n=4/0.2=21根。 ② 每根方木撓度計算 方木的慣性矩I=(bh3)/12=(0.10.13)/12=8.33310-6m4 則方木最大撓度: fmax=(5/384)[(qL4)/(EI)]=(5/384)[(229.80.94)/(809
28、1068.33310-6)]=0.4110-3m<l/400=0.9/400=2.2510-3m (撓度滿足要求)。 ③ 每根方木抗剪計算 Sm=(bh2)/8=(0.10.12)/8=1.2510-4m3 τ=(qlSm)/(nIb)=(229.80.91.2510-4)/(278.33310-60.1)=1.15MPa<0.9[τ]=0.91.7MPa=1.53MPa(抗剪強度滿足要求) 2.4 縱橋向方木(主梁)驗算 本施工方案中碗扣架頂托上順橋向采用1015cm方木作為縱向分配梁。順橋向方木的跨距,根據立桿布置間距,在箱梁跨中18m范圍內(Ⅰ-Ⅰ截面)按L=90cm(橫向間
29、隔l=90cm)進行驗算,橋墩旁2m~6m范圍內(Ⅱ-Ⅱ截面)按L=90cm(橫向間隔l=60cm)進行驗算,橋墩兩側2m范圍內(Ⅲ-Ⅲ截面)按L=60cm(橫向間隔l=60cm)進行驗算。將方木簡化為如圖的簡支結構(偏于安全)。木材的容許應力和彈性模量的取值參照杉木進行計算,實際施工時如油松、廣東松等力學性能優(yōu)于杉木的木材均可使用。 備注:因橫橋向方木布置較密(凈間距0.1~0.2m),故順橋向方木按均布荷載考慮。 ⑴ Ⅰ-Ⅰ截面處 跨中截面立桿頂托上順橋向采用1015cm規(guī)格的方木,順橋向方木跨距90cm,橫橋向間隔90cm布置,根據前受力布置圖進行方木受
30、力分析計算如下: ① 每根方木抗彎計算 q=(q1+ q2+ q3+ q4)B=(27.06+0.75+1.0+2.0)0.9=27.729kN/m M=(1/8) qL2=(1/8)26.8290.92=2.808kNm W=(bh2)/6=(0.100.152)/6=3.7510-4m3 則:δ= Mmax/ W=2.808/(3.7510-4)=7.49MPa<0.9[δw]=9.9MPa(符合要求) 注:0.9為方木的不均勻折減系數。 ② 每根方木抗剪計算 則:τ= MPa<0.9[τ]=0.91.7MPa=1.53MPa 符合要求。 ③ 每根方木撓度計算
31、 方木的慣性矩I=(bh3)/12=(0.10.153)/12=2.812510-5m4 則方木最大撓度: fmax=(5/384)[(qL4)/(EI)]=(5/384)[(27.7290.94)/( 91062.812510-5)]=8.25710-4m<l/400=0.9/400=2.2510-3m 故,撓度滿足要求。 ⑵ Ⅱ-Ⅱ截面處 墩旁2~6m范圍內立桿頂托上順橋向采用1015cm規(guī)格的方木,順橋向方木跨距90cm,橫橋向間隔60cm布置,根據前受力布置圖進行方木受力分析計算如下: ① 每根方木抗彎計算 q=(q1+ q2+ q3+ q4)B=(31.4+0.75+
32、1.0+2.0)0.6=21.09kN/m M=(1/8) qL2=(1/8)21.090.92=2.13kNm W=(bh2)/6=(0.100.152)/6=3.7510-4m3 則:δ= Mmax/ W=2.13/(3.7510-4)=5.63MPa<0.9[δw]=9.9MPa(符合要求) 注:0.9為方木的不均勻折減系數。 ② 每根方木抗剪計算 則:τ= MPa<0.9[τ]=0.91.7MPa=1.53MPa 符合要求。 ③ 每根方木撓度計算 方木的慣性矩I=(bh3)/12=(0.100.153)/12=2.812510-5m4 則方木最大撓度: f
33、max=(5/384)[(qL4)/(EI)]=(5/384)[(21.090.94)/( 91062.812510-5)]=7.11710-4m<l/400=0.9/400=2.2510-3m 故,撓度滿足要求。 ⑶ Ⅲ-Ⅲ梁截面處 墩頂實心段(墩頂兩側2m范圍內)截面立桿頂托上順橋向采用1015cm規(guī)格的方木,順橋向方木跨距60cm,橫橋向間隔60cm布置,根據前受力布置圖進行方木受力分析計算如下: ① 每根方木抗彎計算 q=(q1+ q2+ q3+ q4)B=(53.7+0.75+1.0+2.0)0.6=34.47kN/m M=(1/8) qL2=(1/8)33.870.6
34、2=1.551kNm W=(bh2)/6=(0.100.152)/6=3.7510-4m3 則:δ= Mmax/ W=1.551/(3.7510-4)=4.204MPa<0.9[δw]=9.9MPa(符合要求)。 注:0.9為方木的不均勻折減系數。 ② 每根方木抗剪計算 則:τ= MPa<0.9[τ]=0.91.7MPa=1.53MPa 符合要求。 ③ 每根方木撓度計算 方木的慣性矩I=(bh3)/12=(0.10.153)/12=2.812510-5m4 則方木最大撓度: fmax=(5/384)[(qL4)/(EI)]=(5/384)[(34.470.64)/(
35、 91062.812510-5)]=2.29810-4m<l/400=0.6/400=1.510-3m 故,撓度滿足要求。 2.5 箱梁底模板計算 箱梁底模采用優(yōu)質竹膠板,鋪設在支架立桿頂托上順橋向方木上的橫橋向方木上。其中Ⅰ-Ⅰ、II- II截面范圍內橫橋向方木按0.3m間距布置,其余部分橫橋向方木按0.2m間距布置。取各種布置情況下最不利位置進行受力分析,并對受力結構進行簡化(偏于安全)。 通過前面分析計算及布置方案,在橋墩兩側2~6m處,橫橋向方木布置間距為0.3m(凈距0.2m)時,為底模板荷載最不利位置,則有: 竹膠板彈性模量E=7500MP
36、a 每米竹膠板的慣性矩I=(bh3)/12=(1.00.0153)/12=1.4410-7m4 (1) 模板厚度計算 q=( q1+ q2+ q3+ q4)l=(31.4+0.75+1.0+2.0)0.3=10.545kN/m 則:Mmax= 模板需要的截面模量:W=m2 模板的寬度為1.0m,根據W、b得h為: h= 因此,模板采用15mm厚規(guī)格的竹膠板。 (2)模板剛度驗算 fmax=<0.90.3/400m=6.7510-4m 故,撓度滿足要求。 2.6 支架底座承載力計算
37、 1 立桿承受荷載計算 Ⅰ-Ⅰ截面處:跨中18m范圍內,間距為9090cm布置立桿時,每根立桿上荷載為: N=abq=ab(q1+q2+q3+q4+q5) = 0.90.9(27.06+0.75+1.0+2.0+0.75)=25.56kN Ⅱ-Ⅱ截面處:橋墩兩側2~6m范圍內,間距為6090cm布置立桿時,每根立桿上荷載為: N=abq=ab(q1+q2+q3+q4+q5) = 0.60.9(31.4+0.75+1.0+2.0+0.75)=19.386kN Ⅲ-Ⅲ截面處:在橋墩旁兩側各2m范圍內,間距為6060cm布置立桿時,每根立桿上荷載為: N=abq=ab(q1+q2+
38、q3+q4+q5) = 0.60.6(53.7+0.75+1.0+2.0+0.75)=20.952kN ⑵ 立桿底托驗算 立桿底托驗算: N≤Rd 通過前面立桿承受荷載計算,每根立桿上荷載最大值為跨中截面Ⅰ-Ⅰ橫截面處間距9090cm布置的立桿,即: N=abq= ab(q1+q2+q3+q4+q5) = 0.90.9(27.06+0.75+1.0+2.0+0.75)=25.56kN 底托承載力(抗壓)設計值,一般取Rd =40KN; 得:25.56KN<40KN ,立桿底托符合要求。 (3) 立桿地基承載力驗算 表1:標準貫入試驗粘質土地基容許承載力(Kpa) 試驗錘擊
39、數(擊/30)cm 3 5 7 9 11 13 15 17 19 k(Kpa) 105 145 190 235 280 325 370 435 515 K調整系數;混凝土基礎系數為1.0 根據經驗及試驗,將地面整平(斜坡地段做成臺階)并采用重型壓路機碾壓密實(壓實度≥90%),達到要求后,再填筑50cm厚的隧道棄渣,并分層填筑,分層碾壓,使壓實度達到95%以上后,地基承載力可達到 [fk]= 190~250Kpa(參考《建筑施工計算手冊》。 立桿地基承載力驗算:≤Kk 式中: N——為腳手架立桿傳至基礎頂面軸心力設計值; Ad——為立桿底座面積A
40、d=15cm15cm=225cm2; 按照最不利荷載考慮,立桿底拖下砼基礎承載力: ,底托下砼基礎承載力滿足要求。 底托坐落在砼基礎上(按照10cm厚計算),按照力傳遞面積計算: A=(20.1tg450+0.15)2=0.1225m2 k=σ0=220 KPa K調整系數;混凝土基礎系數為1.0 按照最不利荷載考慮: =25.56KN/0.1225m2 =208≤K[k]=1.0220KPa 經過計算,基底整平壓實后采用標準貫入試驗檢測地基承載力。基礎處理時填土石混渣或建筑拆遷廢渣,并用壓路機壓實后,檢測壓實度達到,如壓實度達到95%以上,則同理地基承載力滿足要求。如巨粒土
41、以及含有磚頭、砼塊、塊石等的粘質土,不適應做標準貫入試驗或對檢測結果尚有疑問時,則應再做平板荷載試驗。確認地基承載力符合設計要求后,才能開始放樣,擺放腳手架,在其上開始搭設腳手架。 2.7 支架預留門洞計算 門洞臨時墩采用加密腳手架結構,與現狀海湖路行車方向平行,上設工字鋼承重結構,臨時墩腳手架搭設在C25砼上。按最不利荷載位置及簡支梁體系進行結構驗算。 本施工方案臨時墩采用Φ483.5(Q235)碗扣式腳手架搭設立桿,縱向間距30cm、橫向間距均為60cm,橫桿步距按照60cm進行布置,立桿分別按軸心受壓和偏心受壓桿件計算,橫桿不予考慮。 1 立桿計算(按細長桿計算): 立桿的
42、穩(wěn)定性計算公式:N/(ΦA)+MW/W≤f(組合風荷載時) q= (q1+q2+q3+q4+q5)= (27.06+0.75+1.0+2.0+0.75)=31.56kN (預留門洞位于跨中位置,按Ⅰ-Ⅰ截面進行何在計算)。 N-立桿軸向力計算值(KN),由于立桿間距為0.30.6,則單根鋼管 受力N=31.560.30.6=5.7KN。 f—鋼材的抗壓強度設計值,f=205N/mm2(參考本規(guī)范表5.1.6得); A—支架立桿的截面積A=489mm2(參考路橋施工計算手冊表13-4得); Φ—軸心受壓桿件的穩(wěn)定系數,根據長細比λ由本規(guī)范附錄A表A.0.6取值; i—截面的回轉半徑
43、i=15.78mm,(參考路橋施工計算手冊表13-4得); 長細比λ=L/i。 L—水平步距,L=0.6m。 于是,λ=L/i=38,參照本規(guī)范附錄A表A.0.6得Φ=0.893; MW—計算立桿段有風荷載設計值產生的彎距,按本規(guī)范式(5.2.9)計算; MW=0.91.4MWK=0.91.4*0.32=0.47KN/m2; W—抵抗矩W=5.08103mm3(參考路橋施工計算手冊表13-4得); 則,N/(ΦA)+MW/W=5.7103/(0.893489)+0.47106/(5.08103) =105.57KN/mm2≤f=205KN/mm2 計算結果說明支架立桿穩(wěn)定性滿
44、足要求。 結論:立桿布局按3060㎝布置,受力要求滿足。 ⑵橫桿計算: 由于大橫桿和小橫桿受力與縱桿變形產生的彎矩有關,縱桿主要為軸心受壓構件,一般情況不會產生彎矩。故不作橫桿受力計算。 ⑶工字鋼驗算 工字鋼延橫橋向按0.6m布置,既有海湖路門洞寬度為 7.0m,受力結構為簡支體系。上鋪設1010cm橫橋向方木,間距20cm。按簡支體系進行驗算,擬采用的工字鋼型號為I40a型,由前面計算得面荷載為q=30.56KN。 ①荷載計算:I40a自重為0.8KN/m(查五金手冊) 施工荷載自重:q1=31.560.6=18.936KN/m 工字鋼自重:q2=0.8KN/m q= q1+ q2=19.736KN/m 跨中最大彎矩為: 支點處最大剪力設計值: ②結構驗算:查I40a型工字鋼的彎曲應力為[w]=145Mpa 梁所需要的截面抵抗矩為: 查《建筑結構荷載規(guī)范》得I40a: Ix=21720cm4 Wx=1090cm3=1.09106㎜3>,現場使用I40工字鋼作為縱向主梁滿足要求。 ③工字鋼跨中撓度驗算:按簡支梁計算 撓度滿足要求。 通過以上計算,I40a型剛度滿足要求,可使用60㎝間距I40a型工字鋼。
- 溫馨提示:
1: 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。