48m现浇箱梁支架计算Word文档格式.docx
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2)方量为:
66m3,剩余45.5m长箱梁两侧翼缘砼方量为122.2m3;
箱梁腹板以内中间砼方量为420.4m3。
砼按γ=2.6t/m3计算重量。
(二)、模板、支架等自重及施工荷载等
1、本桥外模采用δ=18mm厚竹胶模板,底模采用δ=18mm厚竹胶模板。
外模、底模通过纵、横肋带木支撑在钢管脚手支架上。
脚手支架底部通过横向分配梁传力于纵向分配梁(或处理后地基上),纵向分配梁传力于桩顶分配梁,桩顶分配梁传力于钢管柱,钢管柱直接支承在承台或临时支墩(砼扩大基础)上。
木材按γ=0.75t/m3计算重量。
2、模板重量:
a、内模竹胶板(0.018×
4.74+0.012×
5.8)×
45.5×
0.85=6t;
纵肋0.1×
0.12×
17×
0.75=7t;
横肋0.06×
0.08×
10.54×
134×
0.75=5.1t;
b、内模支撑:
①、立杆,布置为5×
53排。
共重:
5×
53×
3×
3.85/1000=3.1t
②、纵横水平杆布置3层
(11.7×
53+17×
45.5)×
3.85/1000=5.4t
③、剪刀撑纵、横向间距3道布置。
共重:
(13×
52+14×
17)×
3.85/1000=3.5t
④、其它碗扣及顶托。
一个1.5kg。
(7×
53)×
1.5/1000=1.9t
c、外模竹胶板0.018×
6.7×
0.85=4.66t;
(一侧)
12×
0.75=4.91t;
0.75=3.23t;
d、外模支撑:
(路中间架空部分20m长)
22排。
23×
3.5×
3.85/1000=1.55t
②、纵横水平杆布置4层
(12×
22+20×
20)×
3.85/1000=2.6t
(10×
15+10×
24+10×
22)×
3.85/1000=2.3t
(5×
22+30×
1.5/1000=1.2t
e、外模支撑:
(路面以下部分25m长)
44排。
44×
8.7×
3.85/1000=7.4t
②、纵横水平杆布置8层
(24×
42+25×
40)×
3.85/1000=7.7t
③、剪刀撑纵、横向间距3道布置。
(22×
14+22×
42)×
3.85/1000=4.84t
④、其它碗扣及顶托。
44+45×
44)×
1.5/1000=3.3t
f、底模竹胶板0.018×
6.5×
0.85=4.52t;
纵肋0.08×
0.1×
21×
0.75=5.73t;
横肋0.1×
6.56×
77×
0.75=4.55t;
g、底模钢管脚手支架自重:
①、立杆,布置为9×
42排。
9×
42×
5.5×
3.85/1000=8t
②、纵横水平杆布置6层
(45×
54)×
3.85/1000=12.5t
40+14×
34)×
3.85/1000=3.7t
(9×
42+54×
1.5/1000=4t
3、纵、横分配梁自重:
计算时考虑进去。
4、施工荷载:
计算模板及纵横肋按q=0.25t/m2考虑,计算纵、横梁及立柱按q=0.1t/m2考虑。
5、振捣砼时产生的荷载:
按q=0.2t/m2考虑。
6、新浇筑砼对侧面模板的压力:
按q=3.81t/m2考虑。
7、倾倒砼时产生的水平荷载:
六、结构计算:
(一)底模验算
根据砼荷载分布情况布置脚手支架位置,如所附:
“支架断面图”所示。
模板支架自重计入全部内模及支架重量和一半的外模重量,共49.32t,平均q=49.32/(45.5×
6.5)=0.167t/m2。
1、竹胶板面板检算:
按连续梁计算,用80mm×
100mm的方木作为小肋,
①腹板底下间距L=200mm,按全断面高度4.05m计算。
q=(4.05×
2.6+0.167+0.25+0.2)=11.15t/m2
M=ql2/10=11.15×
0.22/10=0.0446t-m
σ=M/W=0.0446×
105/(100×
1.82/6)=82.6kg/cm2=8.26Mpa<
[σ]=9Mpa(可)
2.6+0.167)=10.7t/m2
f=qL4/(128EI)=10.8×
103×
(0.2-0.08)4/(128×
4.5×
105×
1×
0.0183/12)
=0.08mm(可)
②非腹板底下间距L=360mm,按断面高度1.2m计算。
q=(1.2×
2.6+0.167+0.25+0.2)=3.74t/m2
M=ql2/10=3.74×
0.362/10=0.0485t-m
σ=M/W=0.0485×
1.82/6)=89.8kg/cm2=8.98Mpa<
2.6+0.167)=3.29t/m2
f=qL4/(128EI)=3.29×
(0.36-0.08)4/(128×
=0.72mm(可)
2、纵向带木80×
100检算:
按连续梁计算,用100mm×
120mm的方木作为大肋,
纵向计算跨度@为L=0.6m。
①腹板底下间距L=200mm
q=11.15t/m2
M=ql2×
@/10=11.15×
0.62×
0.2/10=0.08t-m
σ=M/W=0.08×
105/(8×
102/6)=60kg/cm2=6Mpa<
[σ]=10Mpa(可)
q=10.7t/m2
f=q×
@l4/(128EI)=10.7×
0.2×
0.64/(128×
0.13/12)
=0.36mm(可)
②非腹板底下间距L=360mm
q=3.74t/m2,计算不控制。
3、横向带木100×
120检算:
纵向间距@均已固定为0.6m,
①腹板底下跨度L=0.6m,按全断面高度4.05m计算,
0.6/10=0.24t-m
σ=M/W=0.24×
105/(10×
122/6)=100kg/cm2=10Mpa<
f=5q@l4/(384EI)=5×
10.7×
0.6×
0.64/(384×
0.123/12)
=0.8mm(可)
为保证安全,梁高3.5m以上腹板底下钢管适当加密。
②非腹板底下跨度L=0.9m,按断面高度1.2m计算。
q=3.74t/m2
@/10=3.74×
0.92×
0.6/10=0.18t-m
σ=M/W=0.18×
122/6)=75kg/cm2=7.5Mpa<
q=3.29t/m2
3.29×
0.94/(384×
=1.3mm(可)
(二)、钢管支架验算
1、钢管立杆承力:
本桥钢管立杆均为φ48×
3.5,根据其横杆步距按1.5米计,
查规范对接每根容许承载力为:
[N]=3t
根据上述计算,如所附:
“支架断面图”所示,
①单侧翼缘部分25m总计有立杆210根,总荷载
G=33.5×
2.6+12.8×
25/45.5/2+23.24+3.35×
(0.25+0.2)×
25=151.54t
单根钢管施工荷载为:
(计入1.3的偏载系数)
P=1.3×
G/210=0.94t<[N]=3t(可)
25m底板下模板支架及施工总荷载:
G1=53.9+7.03+6.5×
25=134.1t
立杆共有378根
单根钢管平均承载:
N1=134.1/378=0.355t
②25m腹板中间部分单根钢管承砼最大荷载:
取4m梁高最不利处计算,腹板下为3根/0.6m
N2=3.58×
2.6×
0.6/3=1.86t
单根钢管承重最大荷载为:
P=N1+N2=2.2t<[N]=3t(可)
③25m腹板底下部分单根钢管承砼最大荷载:
取3m梁高最不利处计算,腹板下为3根/0.6m
N2=2.89×
0.6/3=1.5t
P=N1+N2=1.9t<[N]=3t(可)
2、横向水平钢管计算:
根据施工技术规范,砼倾倒所产生的水平荷载按0.2t/m2考虑。
横向水平钢管由于立柱间距<1.05m,满足不需计算的条件,故不需对横向水平杆进行抗弯强度、抗弯刚度及扣件抗滑移计算。
3、立柱稳定(脚手架整体稳定)计算:
本桥立柱自由计算长度为1.5m,为单根轴心受压结构。
其计算公式为:
kN≤φAfc
其中N=2.2tA=4.89cm2fc=2.05t/cm2
i=1.58cmμ=1h=1.5mk=2(安全系数)
λ=μh/i=1×
150/1.58=95查表得φ=0.64
φAfc=0.64×
4.892.05=6.42t
2N=4.4<φAfc=6.42t(可)
(三)、架空部分横向分配梁验算
横向分配梁采用100x120带木,间距0.7m。
底模支垫按q=0.1t/m2
根据“支架断面图”应选取端部处最不利荷载按多跨连续梁进行计算。
p1=(3.6×
2.6+0.3+0.3)×
0.7=6.97t/m
p2=(1.02×
0.7=2.28t/m
计算结果:
Mmax=0.16t-mQmax=1.33t
根据上述计算结果:
跨中挠度:
fmax=0.1mm<
L/400(可)
剪应力:
τmax=1.1Mpa<
[τ]=1.4Mpa(可)
弯曲应力:
σmax=6.7Mpa<
[σ]=10Mpa(可)
(四)、纵梁计算:
纵梁按2跨连续梁进行计算(如图2),荷载取跨中2节间长度砼、模板及自重。
图2
底模模板支架自重计入内模及支架重量和一半的外模重量,共26.2t,平均q=26.2/(20×
6.5)=0.2t/m2。
底模支垫按q=0.1t/m2,施工荷载按q=0.1t/m2考虑,振捣砼荷载按q=0.2t/m2考虑。
Ⅰ、腹板底下
L=9.0m
qi+1=qi-1=3.17×
2.6+1.925×
0.6=9.4t/m
qi=2.624×
0.6=8.0t/m
Mmax=88.48t-mQ=48.85t
R1=R3=41.8tR2=97.7t
纵梁4I45a,几何特性:
W=5720cm3,I=128960cm4;
A=408cm2
σ=Mmax/W=88.48×
1e5/5720=1547kg/cm2=154.7Mpa
τ=QS/Id=48.85×
1e3/(38.6×
4×
1.15)=275kg/cm2=27.5Mpa
σz=
=162Mpa(可)
计算变形时:
0.3=8.82t/m
0.3=7.4t/m
fmax=10.9mm<
L/400(可)
Ⅱ、底板中间
qi+1=qi-1=2.64×
2.6+2.85×
0.6=8.57t/m
qi=2.28×
0.6=7.64t/m
Mmax=82.8t-mQ=45.9t
R1=R3=38.8tR2=91.8t
σ=Mmax/W=82.8×
1e5/5720=1448kg/cm2=144.8Mpa
τ=QS/Id=45.9×
1.15)=259kg/cm2=25.9Mpa
=152Mpa(可)
0.3=7.72t/m
0.3=6.78t/m
fmax=9.8mm<
Ⅲ、翼缘板
外模模板支架自重计入支架重量和一半的外模重量,共10.46t,平均q=10.46/(20×
3.35)=0.156t/m2。
施工荷载按q=0.1t/m2考虑,振捣砼荷载按q=0.2t/m2考虑。
qi+1=qi=qi-1=1.342×
2.6+3.35×
0.456=5.0t/m
Mmax=51.7t-mQ=29t
R1=R3=23.4tR2=58.1t
纵梁3I45a几何特性:
W=4290cm3,I=96720cm4;
A=306cm2
σ=Mmax/W=51.7×
1e5/4290=1205kg/cm2=120.5Mpa
τ=QS/Id=29×
1.15)=218kg/cm2=21.8Mpa
=126.3Mpa(可)
0.156=4.0t/m
fmax=7.3mm<
纵梁受力均满足要求。
检算梁的整体稳定性:
根据钢结构设计规范,
本支架在纵梁顶,底面间距1.8m左右设置横向联接,与纵梁牢固连接,保证其共同受力,并阻止侧向位移。
(五)、桩顶分配梁计算:
根据箱梁荷载分解图及纵梁受力计算得反力Ri,分配后加于分配梁上,
Ⅰ、路边上,桩顶分配梁受力如图3
图3
计算得
R1=24.6tR2=48.1tR3=28.1t
Mmax=9.36t-m
分配梁为2[25c,2[25c几何特性;
W=590cm3,I=7392cm4;
A=89.8cm2
σ=Mmax/W=9.36×
1e5/590=1586kg/cm2=158.6Mpa(可)
fmax=3.4mm<
Ⅱ、路中间,桩顶分配梁受力如图4
图4
R1=60.1tR2=110.6tR3=66.9t
Mmax=20.7t-m
分配梁为2[36a,2[36a几何特性:
W=1320cm3,I=23740cm4;
A=121.8cm2
σ=Mmax/W=20.7×
1e5/1320=1568kg/cm2=156.8Mpa(可)
fmax=3.7mm<
(六)、钢管桩计算:
根据以上计算,钢管桩顶反力最大为110.6t。
钢管桩均置于扩大基础上,φ600mmδ=8mm钢管按L=4m计算,自重为0.47t
单根桩上纵横梁及联接系重:
0.3t
单桩总荷载为:
P=110.6+0.47+0.3=111.4t
钢管容许承载力
[P]=φAσg/K
L=4m,φ=0.98σg=235MpaK=2.0
[P]=0.98×
π×
0.008×
23500/2.0=173.6t>
P(可)
翼缘部分受力较小,均采用φ600mmδ=8mm钢管。
综上所述,钢管桩均采用φ600mmδ=8mm钢管。
七、扩大基础的计算:
扩大基础由C20砼浇注,成长条形,宽1m,高1m,取路面上斜向长条计算。
路面上中间扩大基础计算图式如下:
按弹性地基梁计算得:
地基反力σ=(ΣPi+G砼)/A=(412.3+15.15×
2.4)/15.15=29.6t/m2
Mmax=31.56t-mQ=57t
配筋:
上下配φ20钢筋@150布置。
路面上边上扩大基础计算图式如下:
地基反力σ=(ΣPi+G砼)/A=(177.95+15.15×
2.4)/15.15=14.1t/m2
Mmax=15.1t-mQ=23.5t
上下配φ16钢筋@150布置。
八、地基承载力计算
路面上地基承载力一般为60t/m2,能满足要求。
路面以下,单根钢管施工荷载最大为2.2t,承载面积为0.6×
0.3m2
R=N/A=2.2/0.6/0.3=12t/m2。
路面以下满堂架的搭设要求:
为了提高地基承载能力,施工时将地基填平压实,浇30cm厚三合土垫层,然后在此地面上铺上15cm厚度的枕木,接着每根立杆必须配有上下顶托以加强整体受力,最后按100%设计荷载进行预压,保证地基承载力不小于25t/m2。
此外桥两侧应挖1m深,0.5m宽排水沟,以保证地基承载力,避免出现不均匀沉降。
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