支架计算书
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1 方案简述本现浇梁采用满堂支架施工,支架搭设高度按照最高处11m控制(硬化地面至箱梁底板高度)。
箱梁腹板下支架横桥向采用30cm间距布置,顶底板下横桥向采用60cm 布置,翼缘板下横桥向采用90cm布置(顺桥向钢管间距始终为30cm和90cm不等),具体布置见满堂支架搭设平面图及箱梁截面图。
本桥纵断面位于R=2000m的竖曲线上,平面位于R=350m(起点AK0+148.96,终点AK0+277.724)。
桥型布置图满堂支架搭设横断面图底模系统纵桥向采用10cm×10cm方木(腹板下纵向采用14cm高工字钢)直接立于钢管架顶托上,横向采用10cm×10cm方木作为分配梁,中心距30cm、净间距20cm,顶面铺设1.4cm厚竹胶板底模,侧模、内膜采用竹胶板拼装。
满堂支撑支架搭设时,沿墩身横向中线搭设第一排,然后间距按照30cm设置4排,横桥向间距参考上图,保证墩顶实心段部分承重支架为30cm顺桥向布置,其它部分按照顺桥向间距90cm布置;由于桥梁为曲线布置,因此支架采用采用折线形式搭设,中间断开部分采用短钢管和扣件连接。
2 受力计算由于支架顺桥向布置为30cm、90cm两种间距形式,因此分两种工况计算钢管架受力,第一种为墩顶实心段部分,钢管支架30cm顺桥向布置;第二种为梁体变截面及标准截面段,钢管支架按照顺桥向90cm布置。
S1=24.15m2S2=0.75m2S3=0.75m22.1 工况一下中间部分受力计算(S1部分)第一工况下计算实心段部分支架及模板系统受力,具体支架布置形式参照方案图。
由于工况一下,箱梁截面为实心截面,因此只需计算中间部分支架横向布置为60cm 和翼缘板下受力即可。
2.1.1 中间部分S1受力计算⑴荷载取值S1部分钢筋混凝土:24.15 m2×1m×26KN/m3÷(10.5m×1m)=59.8KN/ m2;底模系统:取值3KN/ m2;施工荷载:取值1KN/ m2;浇筑混凝土冲击荷载:4KN/ m2;考虑1.3倍安全系数后,荷载组合取值为:Q=1.3×(59.8+3+1+4)=88.14KN/m2=0.08814N/mm2⑵竹胶板受力计算竹胶板规格采用2.44m×1.22m×0.014m,考虑竹胶板处于湿状,由《桥路工程常用数据资料与计算手册》查得竹胶板力学性能指标取[σ]=35MPa、E=5×103。
取单位1mm宽竹胶板为单元体,则W=bh2/6=(1×142)/6=32.67mm3I=bh3/12=228.67 mm4横向方木间距采用300mm,方木净距为200mm,为了安全考虑,竹胶板的计算按简支梁计算,则M=ql2/8=(0.08814N/mm2×1mm×3002)÷8=991.6N·mmσ=M/W=991.6/32.67=30.352MPa≤[σ]=35MPa 满足要求f max=5ql4/384EI=(5×0.08814×2004)÷(384×5×103×228.67)=1.6mm⑶横向方木分配梁计算方木材质选用红松,规格采用10cm×10cm。
根据《路桥施工计算手册》,A3级木材弹性模量E=9×103MPa,抗弯强度为[σ]=12MPa;考虑木材湿状下弹性模量及抗弯强度的折减系数为0.9,折减后的弹性模量为E=8×103MPa,抗弯强度为[σ]=10.8MPa。
W=bh2/6=1.67×105mm3I=bh3/12=8.33×106 mm4纵梁方木横桥向间距60cm(此处计算按60cm),小方木顺桥向间距为30cm,因此方木跨度为600mm,方木按照简支梁计算,则每根分配梁承受横向长度30cm的竹胶板传来的荷载,纵向承受60cm长度的竹胶板传来的荷载,60cm跨度上分配梁承受的荷载为:0.08814×300=26.442N/mm由此得M=ql2/8=1189890 N·mmσ=M/W=1189890/1.67×105=7.13MPa≤[σ]= 10.8MPa 满足要求f max=5ql4/384EI=(5×26.442×6004)÷(384×8×103×8.33×106)=0.67mm ≤l/400=600/400=1.5mm 满足要求⑷纵梁受力计算分配梁在纵梁上每个支点产生的力为:R=26.442×600=15865.2N因此横梁承受荷载转换为线荷载为:q=15865.2/300=52.884N/mm纵梁材料选用10cm×10cm方木,计算得I=8.33×106mm4,W=1.67×105mm3, A=10000mm2,E=8×103MPa;按照简支梁计算则有:M=ql2/8=(52.884×3002)/8=594945 N·mmσ=M/W=594945 /1.67×105=3.563MPa≤[σ]=10.8MPa 满足要求f max=5ql4/384EI=0.084mm≤L/400=2.25mm满足要求纵梁的支座反力:R=ql=15865.2N支架上部结构受力体系计算结果如下表:结论:支架上部整体受力满足要求。
2.1.2翼缘板下受力计算⑴荷载取值S2、S3部分钢筋混凝土:0.75 m2×1m×26KN/m3÷(2.5m×1m)=7.8KN/ m2;底模系统:取值3KN/ m2;施工荷载:取值1KN/ m2;浇筑混凝土冲击荷载:4KN/ m2;考虑1.3倍安全系数后,荷载组合取值为:Q=1.3×(7.8+3+1+4)=15.8KN/m2=0.0158N/mm2⑵竹胶板受力计算竹胶板规格采用2.44m×1.22m×0.014m,考虑竹胶板处于湿状,由《桥路工程常用数据资料与计算手册》查得竹胶板力学性能指标取[σ]=35MPa、E=5×103。
取单位1宽竹胶板为单元体,则W=bh2/6=(1×142)/6=32.67mm3I=bh3/12=228.67 mm4横向方木间距采用300mm,方木净距为200mm,为了安全考虑,竹胶板的计算按简支梁计算,则M=ql2/8=(0.0158N/mm2×1mm×3002)÷8=177.75N·mmσ=M/W=177.75/32.67=5.441MPa≤[σ]=35MPa 满足要求f max=5ql4/384EI=(5×0.0158×2004)÷(384×5×103×228.67)=0.288mm⑶横向方木分配梁计算方木材质选用红松,规格采用10cm×10cm。
根据路桥施工计算手册,A3级木材弹性模量E=9×103MPa,抗弯强度为[σ]=12MPa;考虑木材湿状下弹性模量及抗弯强度的折减系数为0.9,折减后的弹性模量为E=8×103MPa,抗弯强度为[σ]=10.8MPa。
W=bh2/6=1.67×105mm3I=bh3/12=8.33×106 mm4纵梁方木横桥向间距90cm,小方木顺桥向间距为30cm,因此方木跨度为900mm,方木按照简支梁计算,则每根分配梁承受横向长度30cm的竹胶板传来的荷载,纵向承受90cm长度的竹胶板传来的荷载,90cm跨度上分配梁承受的线荷载为:q=0.0158×300=4.74N/mm由此得M=ql2/8=479925 N·mmσ=M/W=479925/1.67×105=2.87MPa≤[σ]= 10.8MPa 满足要求f max=5ql4/384EI=(5×4.74×9004)÷(384×8×103×8.33×106)=0.61 mm ≤l/400=600/400=1.5mm 满足要求⑷纵梁受力计算分配梁在纵梁上每个支点产生的力为:R=4.74×900=4266N因此纵梁承受荷载转换为线荷载为:q=4266/300=14.22N/mm纵梁跨度30cm,10cm×10cm方木,计算得I=8.33×106 mm4,W=1.67×105mm3, A=10000mm2,E=8×103MPa;按照简支梁计算则有:M=ql2/8=(14.22×3002)/8=159975N·mmσ=M/W=159975/1.67×105=0.958MPa≤[σ]=10.8MPa 满足要求支座反力R=14.22×300=4266Nf max=5ql4/384EI=0.023mm≤L/400=2.25mm满足要求支架上部结构受力体系计算结果如下表:结论:支架上部整体受力满足要求。
2.1.3腹板下计算由于腹板下纵梁采用10cm工字钢,间距等同于腹板下支架,顶部横向30cm间距铺设10cm×10cm方木分配梁,上铺竹胶板模板,纵梁材料及截面属性变化,因此重新计算腹板下受力。
由于实心段处截面高度未发生变法,因此荷载组合仍采用Q=1.3×(59.8+3+1+4)=88.14KN/m2=0.08814N/mm2⑴竹胶板受力计算竹胶板规格采用2.44m×1.22m×0.014m,考虑竹胶板处于湿状,由《桥路工程常用数据资料与计算手册》查得竹胶板力学性能指标取[σ]=35MPa、E=5×103。
取单位1宽竹胶板为单元体,则W=bh2/6=(1×142)/6=32.67mm3I=bh3/12=228.67 mm4横向方木间距采用300mm,方木净距为200mm,为了安全考虑,竹胶板的计算按简支梁计算,则M=ql2/8=(0.08814N/mm2×1mm×3002)÷8=991.575N·mmσ=M/W=991.575/32.67=30.351MPa≤[σ]=35MPa 满足要求f max=5ql4/384EI=(5×0.08814×2004)÷(384×5×103×228.67)=1.6mm⑵横向方木分配梁计算方木材质选用红松,规格采用10cm×10cm。