现浇箱梁支架方案计算书(贝雷片+顶托)10471.pdf
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1、福清项目现浇箱梁支架方案计算书 钢管桩+贝雷梁+顶托支架方案 1、方案概况 1.1 编制依据(1)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)。(2)公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ 025-86)。(3)公路桥涵施工技术规范(JTG/T F50-2011)。(4)公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D63-2007)。(5)建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范(JGJ 166-2008)。(6)建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ 130-2011)。(7)建筑结构荷载规范(GB 50009-2012)。(8)木结构设计规范(GB 50005-2003)。(
2、9)桩基工程手册(第二版)。(10)建筑施工模板安全技术规范(JGJ 162-2008)。(11)钢结构设计规范(GB50017-2014)。(12)建筑地基基础设计规范(GB 50007-2011)。1.2 工程概况(35m+60m+35m)变截面连续箱梁采用单箱双室预应力混凝土连续箱梁,单幅箱梁顶板宽 20m,底板宽 14.5m,悬臂长度 2.75m,横桥向箱梁顶底板保持水平,桥面横坡通过箱梁绕设计高位置整体旋转形成;跨中梁高 1.8m,支点梁高 3.5m,悬浇部分梁高按 2 次抛物线规律变化;箱梁顶板厚度 28cm;跨中腹板厚度 50cm,支点腹板厚度 70cm,腹板厚度按分段等厚规律变
3、化,渐变段通过 2 个现浇块实现;跨中底板厚度 30cm,支点底板厚度 60cm,悬浇部分底板厚度按 2 次抛物线规律变化;箱梁分别在中支点、梁端设置横隔梁,中支点处横梁厚 200cm,梁端横梁厚 145cm。2、方案计算 2.1 支架计算荷载的取用原则 2.1.1 设计荷载 根据公路桥涵施工技术规范JTG/T F50-2011第 5.2.6 条:计算模板、支架和拱架时,应考虑下列荷载并按表4.1.1 进行荷载组合。(1)箱梁砼自重;模板、支架自重;施工人员和施工材料、施工设备等荷载;风荷载;荷载组合:(1)不组合风荷载:)(4.1)(2.1231321QQQQQ(2)组合 2.1.2 普通模
4、板荷载计算见桥梁施工工程师手册7-1-1、7-1-2 新浇筑混凝土和钢筋混凝土的容重:混凝土26kN/m3。模板、支架和拱架的容重按设计图纸计算确定。施工人员和施工材料、机具行走运输或堆放荷载标准值:计算模板及直接支承模板的小棱时,均布荷载可取 2.5kPa,另外以集中荷载 2.5kN 进行验算;计算直接支承小棱的梁时,均布荷载可取1.5kPa;计算支架立柱时,均布荷载可取 1.0kPa;有实际资料时按实际取值。振捣混凝土时产生的荷载(作用范围在有效压头高度之内):对水平模板为 2.0kPa;对垂直面模板为 4.0kPa。新浇筑混凝土对模板侧面的压力:采用内部振捣器,当混凝土的浇筑速度在 6m
5、/h 以下时,新浇筑的普通混凝土作用于模板的最大侧压力可按式(21)和(22)计算:Pmax=0.22tok1k2 v 1/2 (21)Pmax=h (22)式中:Pmax新浇筑混凝土对模板的最大侧压力(kPa)h为有效压头高度(m)V混凝土的浇筑速度(m/h)t0新浇筑混凝土的初凝时间(h)。可按实测确定:混凝土的容重(kN/m3)k1外加剂影响正系数,不掺外加剂时取 1.0,掺缓凝作用的外加剂时取 1.2;k2混凝土塌落度影响正系数,当塌落度小于 30mm 时,取 0.85;50至 90mm 时,取 1.0;110 至 150mm 时取 1.15。本设计检算按(2-2)计算。倾倒混凝土时产
6、生的水平荷载:倾倒混凝土时对垂直面模板产生的水平荷载表 2-1-2 采用。本计算取2.0kPa。表 2-1-2 倾倒混凝土时产生的水平荷载 其他可能产生的荷载:如雪荷载、冬季保温设施荷载等,按实际情况考虑。(本计算按荷载为 0 考虑)。2.2 使用材料 混凝土:砼=26.0kN/m3。竹胶板:竹胶板=9.0kN/m3;w=11.45Mpa;E=6.0103Mpa(优质品);=0.015m;长宽=2.441.22m。方 木:木=5.0kN/m3;w=12.0Mpa;E=9.0103Mpa(马尾松)。(路桥施工计算手册 表 8-6)28 mm 顶托,长 70cm(暂定),托盘大小 100150mm
7、;=140.0Mpa;E=2.1105Mpa;A=6.210-4m2。顶托、槽钢、螺栓每个总质量为 5 kg。I16a:q=0.205kN/m;=145.0Mpa;E=2.1105Mpa;I=1.12710-5m4;Wx=1.40910-4m3;A=2.61110-3m2。(路桥施工计算手册 附表 3-31)2.3 荷载分析计算 2.3.1 横断面荷载分布如下:图 2.3.1 横断面荷载分布图 向模板中供料方法 水平荷载(kPa)用溜槽、串筒或导管输出 2.0 用容量 0.2 及小于 0.2m3的运输器具倾倒 2.0 用容量大于 0.2 至 0.8m3的运输器具倾倒 4.0 用容量大于 0.8
8、m3的运输器具倾倒 6.0 其中:S1=0.9094m2,L1=2.572m,q1-1=S1/L1砼=9.19kN/m;S2=1.6692m2,L2=1.375m,q1-2=S2/L2砼=31.56kN/m;S3=2.0132m2,L3=3.813m,q1-3=S3/L3砼=13.73kN/m;S4=1.1704m2,L4=0.532m,q1-4=S4/L4砼=57.2kN/m;S5=2.0788m2,L5=3.902m,q1-5=S5/L5砼=13.85kN/m;2.4 模板计算 箱梁梁端实体部位腹板位置处底模的受力最大,作为控制计算部位。2.4.1 荷载 本计算书偏安全计算以一次浇筑荷载进
9、行计算。根据设计图纸可查,混凝土容重取 r=26kN/m3,支架设计荷载计算如下:按纵向每 1m 宽度计:钢筋混凝土自重:q1-4=2.21.026.0=57.2kN/m。模板自重:q2=0.0151.09.0=0.135kN/m。施工荷载:均布荷载2.5kN/m2;集中荷载 2.5kN(验算荷载)q3=2.51.0=2.5kN/m;p=2.5kN(验算荷载)。振捣混凝土时产生的荷载:2.0kN/m2 q4=2.01.0=2.0kN/m。荷载组合:组合:q=q1-4+q2+q3+q4=0.135+57.2+2.5+2.0=61.835kN/m P=0 组合:q=q1-4+q2+q4=0.135
10、+57.2+2.0=59.335kN/m P=2.5kN 组合:q=q1-4+q2=0.135+57.2=57.335kN/m 2.4.2 模板(底模)强度验算(1)计算模式:由于竹胶板底模下布置木横梁(1010400cm),中对中间距 25cm,净间距 15cm。本计算按五跨连续梁计算:图 2-4-2 受力简图(2)截面特性:A=bh=1.00.015=0.015m2 W=bh2/6=1.00.0152/6=3.7510-5m3 I=bh3/12=1.00.0153/12=2.812510-7m4(3)强度验算 采用荷载组合,施工荷载按均布荷载时:Mmax=0.105ql2+0.158pl(
11、路桥施工计算手册附表 2-11)=0.10561.8350.152+0=0.146kNm 则:max=Mmax/W=0.146/(3.7510-5)10-3 =3.89Mpaw=11.45Mpa 满足正截面承载力要求!采用荷载组合进行验算 图 2-4-2 受力简图 M=0.105ql2+0.158pl=0.10559.3350.152+0.1582.50.15=0.2kNm 则:=M/W=0.2/(3.7510-5)10-3=5.3Mpaw=11.45Mpa 满足要求!2.4.3 刚度验算 采用荷载组合进行计算:q=q1+q2=0.135+57.2=57.335kN/m F=(0.664ql4
12、+1.097pl3)/100EI(路桥施工计算手册附表 2-11)=(0.66457.3350.154+0)/(1006.01062.812510-7)=0.12mmf=0.15/400=0.0025m=0.375mm 满足要求!当验算模板及其支架的刚度时,其最大变形不得超过下列允许值(路桥施工计算手册 表 8-11):(1)、结构表面外露的模板,为模板构件计算跨度的1/400;(2)、结构表面隐藏的模板,为模板构件计算跨度的1/250;(3)、支架的压缩变形值或弹性挠度,为相应构件计算跨度的1/1000。结论:竹胶板其正截面弯曲强度、刚度满足其容许承载力要求!2.5 1010 木横梁计算 墩
13、顶梁下的横木受力最大,梁高 2.2m 的实体梁,该部分横木作为控制计算部位。木横梁为 1010400cm 的方木,方木横桥向布设,横木中对中间距为 25cm。2.5.1 荷载 横木中对中间距 25cm,故每根承受 0.25m 宽度范围荷载,按纵向每 0.25m计算。模板、横木自重:q1=0.0150.259.0+0.10.15.0=0.084kN/m。混凝土自重:q2=2.20.2526.0=14.3kN/m。施工荷载:均布荷载 2.5kN/m2 集中荷载 2.5kN(验算荷载)q3=2.50.25=0.63kN/m p=2.5kN(验算荷载)。振捣混凝土时产生的荷载:2.0kN/m2 q4=
14、2.00.25=0.5kN/m。荷载组合:组合:q=q1+q2+q3+q4=0.084+14.3+0.63+0.5=15.514kN/m P=0kN 组合:q=q1+q2+q4=0.084+14.3+0.5=14.884kN/m P=2.5kN 组合:q=q1+q2=0.084+14.3=14.384kN/m 2.5.2 强度验算 计算模式:按两跨连续梁计算 图 2-5-1 受力简图 截面特性:A=bh=0.100.10=0.01m2 W=bh2/6=0.100.102/6=1.6710-4m3 I=bh3/12=0.100.103/12=8.3310-6m4 强度验算 采用荷载组合进行强度验
15、算时:Mmax=MB=0.125ql2+0.188pl (路桥施工计算手册附表 2-8)=0.12515.5140.62 =0.7kNm 则:max=Mmax/W=0.7/(1.6710-4)10-3=4.2Mpaw=12.0Mpa 满足要求!采用荷载组合验算 图 2-5-2 受力简图 M=0.125ql2+0.188pl=0.12514.8840.62+0.1882.50.6=0.95kNm 则:=MB/W=0.95/(1.6710-4)10-3=5.7Mpaw=12.0Mpa 满足要求!2.5.3 刚度验算 采用荷载组合:q=q1+q2=0.084+14.3=14.384kN/m 刚度验算
16、 fmax=(0.521ql4+0.911pl3)/100EI(路桥施工计算手册附表 2-8)=(0.52114.3840.64+0)103/(1009.01098.3310-6)=0.13mmf=0.6/400=1.5mm。满足要求!方木横梁承载力验算结论:根据以上验算的结果,现浇梁底板处横向设置1010400cm 的方木横梁,纵向中对中间距 25cm,跨径为 60、90cm。其正截面弯曲强度、刚度满足其容许承载力要求!2.6 I10 纵梁计算 纵梁布设腹板部位下其横向间距为 45cm,纵向顶托间距 90cm;箱室部位和翼缘板部位横向间距为 90cm,纵向顶托间距 90cm;在梁端实体部分纵
17、向顶托间距 60cm。因此计算工况腹板横向间距为 45cm,纵向间距 90cm 时纵梁受力和工况梁端实体部分横向间距为 90cm,纵向间距 60cm 时纵梁受力。I10:q=0.112kN/m;=145.0Mpa;E=2.1105Mpa;I=0.24510-5m4;Wx=0.4910-4m3;A=1.43310-3m2。(路桥施工计算手册 附表 3-31)2.6.1 工况腹板横向间距为 45cm,纵向间距 90cm 时纵梁受力 2.6.1.1 荷载 纵梁上木横梁按纵向间距 0.25m 均匀排列。拟定纵梁以上荷载在纵向 0.25m范围内为集中荷载,则:模板、木横梁:P1=0.0150.450.2
18、59+0.10.10.455=0.038kN 纵梁自重:q1=0.112kN/m 混凝土自重:P2=2.20.450.2526.0=6.435kN。施工荷载:均布荷载 2.5kN/m2 集中荷载 2.5kN(验算荷载)q3=2.50.45=1.125kN/m p=2.5kN(验算荷载)振捣混凝土时产生的荷载:2.0kN/m2 q4=2.00.45=0.9kN/m。2.6.1.2 强度验算 计算模式:按简支梁计算。图 2-6-1 受力简图 荷载组合 I:q=q1+q3+q4=0.112+1.125+0.9=2.14kN/m P横=P1+P2=0.038+6.435=6.47kN 荷载组合:q=q
19、1+q4=0.112+0.9=1.012kN/m P横=P1+P2=0.038+6.435=6.47kN P中=2.5kN 荷载组合:q=q1=0.112kN/m P横=P1+P2=0.038+6.435=6.47kN 强度验算:用荷载组合 I 进行验算:M=1/8ql2+2P横0.45-P横0.125-P横0.375 =1/82.140.92+6.47(20.45-0.125-0.375)=2.81kNm 则:=M/W=2.81/(0.4910-4)10-3=57.3Mpaw=145Mpa 满足要求!用荷载组合 II 进行验算:M=1/8ql2+(4横+P中)/20.45-P横0.125-P
20、横0.375 =1/81.0120.92+(46.47+2.5)/20.45-6.47(0.125+0.375)=3.25kNm 则:=M/W=3.25/(0.4910-4)10-3=66.4Mpaw=145Mpa 满足要求!2.6.1.3 刚度验算 荷载组合 q=q1=0.112kN/m P横=P1+P2=0.038+6.435=6.47kN 刚度验算 EIalPaEIalPaEIqlf24)43(24)43(3845222221214(施工结构计算方法与设计手册 表 10-16)=(5 0.1120.94/384+6.47 0.075(3 0.92-40.052)/24+6.47 0.32
21、5(30.92-40.3252)/24/(2.11050.24510-5)=0.44mmf=0.9/400=2.25mm 满足要求!2.6.2 工况梁端实体部分横向间距为 90cm,纵向间距 60cm 时纵梁受力 2.6.2.1 荷载 纵梁上木横梁按纵向间距 0.25m 均匀排列。拟定纵梁以上荷载在纵向 0.25m范围内为集中荷载,则:模板、木横梁:P1=0.0150.90.259.0+0.10.10.95.0=0.075kN 纵梁自重:q1=0.112kN/m 混凝土自重:P2=2.20.90.2526.0=12.87kN。施工荷载:均布荷载 2.5kN/m2 集中荷载 2.5kN(验算荷载
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