公路工程段桥梁墩柱盖梁安全专项施工安全验算及相关图纸制度.doc

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1、公路工程段桥梁墩柱盖梁安全专项施工安全验算及相关图纸制度1.1、立柱模板强度验算 一、模板及施工参数 本圆柱模板单节高度2.00m，最大直径为1.4-2.2m。采用汽车吊起吊漏斗浇筑，浇注速度3m/h，混凝土施工温度为25。模板采用定型钢模板：面板采用5mm；横肋采用80mm宽，6mm的圆弧肋板，间距400mm；竖肋采用8，间距340mm；法兰采用12mm带钢。2 荷载计算1、混凝土侧压力 (1) (2) 式中：F新浇混凝土对侧板的压力(KN/m) r混凝土的重力密度(KN/m)取25 t混凝土的初凝时间, T为混凝土的温度,按石阡县7-9月施工温度可取25 t=200/(T+15)200/(

2、25+15)=5 V混凝土的浇注速度3m/h 外加剂影响修正系数1.2(不掺外加剂取1,掺具有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,当坍落度小于30mm时，取0.85，当坍落度为50-90mm时，取1.0，当坍落度为110-150mm时，取1.15。 H混凝土计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度，按8m一段施工计算(m)式(1)：F=0.222551.21.153=65.73KN/m式(2)：F=258=200(KN/)取二式中的小值,故取混凝土的侧压力F=65.73(KN/)2、面板计算圆弧模板在混凝土浇筑时产生的侧压力有横肋承担，在刚度计算中与平模板相似。2.1、计

3、算简图2.2、挠度计算 按照三边固结一边简支计算，取10cm宽的板条作为计算单元，荷载为： =0.0657310=0.6573N/m根据=0.70,查表得=2.1105510/12(1-0.3)=24038461.54钢材的泊桑比等于0.3=0.007270.65733404/24038461.54=2.65653、竖肋计算3.1计算简图： 竖肋采用8，间距340mm,因竖肋与横肋焊接，固按两端固定梁计算，面板与竖肋共同宽度应按340计算荷载q=FL=65.73340=22.348N/mm截面惯性矩I=2139558.56743.2挠度计算 W max=ql4/384EI=22.3483404

4、/3842.11052139558.567=0.66474、横肋计算4.1计算简图4.2荷载计算 圆弧形肋板采用80mm宽，6mm厚的钢板，间距为400mm。荷载为：q=FL=0.06573400=26.292KN/m圆弧形横肋端头拉力计算依据（路桥施工计算手册213页） T=Qd/2=26.2921.1/2=14.461KN4.3圆弧形横肋端头拉力强度计算 横肋材料为Q235钢材ft=140N/ F=ftA=140806=67.2KN 故横肋抗拉强度符合要求。5、法兰及连接螺栓强度计算5.1法兰抗剪承载力计算 法兰材料为Q235钢材=85N/,85mm宽，12mm厚的钢板，螺栓孔间距为200

5、mm,孔径22mm,连接螺栓为M2060。 单孔抗剪承载力=Dh=301285=96132.735N 2=192.265KNT=14.461KN故法兰复核抗剪承载力要求。5.2连接螺栓强度计算 在模板连接中，螺栓只承受拉力，螺栓为M2060；查桥梁施工计算手册得,螺栓内径16.75mm. 单个螺栓承受拉力F=16.75110/4=24.24KN 2F=48.48KNT14.461KN故螺栓抗拉承载力符合要求。1.2、立柱盖梁底模支架验算本项目盖梁尺寸主要为：长宽高=10.05m*2.2m*1.5m。柱间最大为6.4m，本计算书以6.4m进行计算。二、盖梁底模支架设计根据现场墩身高、软土地基承载

6、力小等实际困难，不利于满堂支架施工，计划采用在立柱上设置双抱箍作支撑点，在抱箍上设置I63工字钢作横梁，在工字钢横梁上铺设14#槽钢做分配梁，在槽钢上铺设盖梁梁底模的支撑方式进行盖梁施工。详见下图：三、力学模型的建立及各类荷载计算（1）荷载及其组合1、现浇混凝土自重G12、钢模自重3、14#槽钢自重G3（34根，横向每30cm布置一道，每根长3.2m）4、63#工字钢自重G4（2根，每根长10.2m）5、混凝土振捣产生荷载G56、施工人员荷载及设备G6（2）荷载计算1、2、钢模自重按4KN/m计算，3、4、5、混凝土振捣产生荷载G5按2KN/m2,6、施工人员荷载及设备按500KG计算，（3）

7、63#工字钢承载能力进行验算1、承载能力验算由于主要受力体系是63#工字钢，将其受力体系简化为下图所示简支梁：（单位：cm）弯矩图如下：均布荷载最大剪力：最大弯矩：2、挠度验算：I63#工字钢的弹性模量E2.1108KN/m2 惯性矩I8.703810-4 m4f/l=0.00117/6.4=1/544Q知剪力满足要求。（4）14#槽钢承载能力进行验算1、承载能力验算（按简支梁计算）（单位：cm）计算跨长取L2.2m，14#槽钢横向每30布置1根，则每根14#槽钢上每米长平均荷载为: q=98.40.3/2.2=13.418kN/m跨中弯距：Mmax=13.4182.22.2/8知采用14#槽

8、钢做分配梁，弯矩满足要求。 2、挠度验算：14#槽钢的弹性模量：E=2.1108KN/m214#槽钢的惯性矩： I=491.110-8m4挠度则f/L=3.97/2200=1/555.678.725KN知螺栓直径满足承载力要求。 3、抱箍钢板选择选取抱箍材料为A3钢，=140MPa，则SN/=621.8KN/140MPa=44.98cm2取抱箍高度为30cm，厚度-12mm的A3钢板，以最小圆柱墩直径D=1.4m计算，截面积： cm2得抱箍截面尺寸满足承载力要求。1.3、矩形实心墩（薄壁空心墩）模板强度验算1、侧压力计算混凝土作用于模板的侧压力，根据测定，随混凝土的浇筑高度而增加，当浇筑高度达

9、到某一临界时，侧压力就不再增加，此时的侧压力即为新浇筑混凝土的最大侧压力。侧压力达到最大值的浇筑高度称为混凝土的有效压头。通过理论和实践，可按下列二式计算，并取其最小值：式中 -新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（）-混凝土的重力密度（）取 -新浇混凝土的初凝时间（），可按实测确定。当缺乏实验资料时，可采用计算；-混凝土的温度（）取25-混凝土的浇灌速度（）;取-混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度（）;取-外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1； -混凝土塌落度影响系数，当塌落度小于时，取；时，取；时，取。取 取二者中的较小值，作为模板侧压力的标准值，并考虑倾倒混凝土产生的水平载荷标准值

10、，分别取荷载分项系数和，则作用于模板的总荷载设计值为：2、面板强度验算选面板区格中三面固结、一面简支的最不利受力情况进行计算。见图如下：根据=350/350=1，查路桥施工计算手册附录二表2-19，得内力计算系数，。 取1mm宽的板条作为计算单元，荷载为：支座弯矩：面板的截面系数为： 应力：故满足要求跨中弯矩： 钢板的泊松比，故需换算应力：故满足要求其中：-钢材抗弯强度设计值，取-弹性模量，钢材取挠度验算： 式中 -为构件的刚度；面板边-边距.3、竖肋验算：竖肋采用8钢，中心间距为；竖肋可以看成为支撑在横向大肋上两端带悬臂的两跨连续梁。支撑简图如下：竖肋上的荷载为：槽钢的参数高度；截面宽度；翼缘厚度；腹板厚度；中和轴距离；截面面积；惯性矩；截面模量；回转半径；3.1强度验算最大弯矩应力： 满足要求3.2挠度验算：悬臂部分挠度：跨中部分挠度-容许挠度，-悬臂部分长度与跨中部分长度之比，组合挠度为：满足施工对模板质量的要求。