现浇梁满堂支架设计计算
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现浇箱梁满堂支架计算书我标段K81+380,K84+947.9,K85+779.49天桥为20m+30m×2+20m后张法现浇连续箱梁桥,梁高1.15m,桥面宽8.5m,箱梁采用C40混凝土,均采用满堂碗扣式支架施工。
满堂支架的基础用山皮石处理,上铺10cm混凝土垫层,采用C20混凝土,然后上部铺设10cm×10cm木方承托支架。
支架最高6m,采用Φ48mm,壁厚3.5mm钢管搭设,使用与立杆配套的横杆及立杆可调底座、立杆可调顶托,现浇箱梁腹板及底板中心位置纵距、横距采用60cm×90cm的布置形式,现浇箱梁跨中位置支架步距采用120cm的布置形式,现浇板梁墩顶位置支架步距采用60cm的布置形式,立杆顶设二层12cm×12cm 方木,间距为90cm。
门洞临时墩采用Φ48×3.5(Q235)碗扣式脚手架搭设立杆,纵向间距45cm、横向间距均为45cm,横杆步距按照60cm进行布置。
门洞横梁采用12根I40a工字钢,其中墩柱两侧采用双排工字钢,其余按间距70cm平均布置。
验算结果1荷载计算根据本桥现浇箱梁的结构特点,在施工过程中将涉及到以下荷载形式:⑴ q1——箱梁自重荷载,新浇混凝土密度取2600kg/m3。
根据现浇箱梁结构特点,我们取Ⅰ-Ⅰ截面、Ⅱ-Ⅱ截面两个代表截面进行箱梁自重计算,并对两个代表截面下的支架体系进行检算,首先分别进行自重计算。
①Ⅰ-Ⅰ截面处q1计算根据横断面图,则:q 1 =BW=BAc⨯γ=()()[]kPa=82.351.432.025.85.483.025.41.426⨯÷++⨯÷+⨯注:B—箱梁底宽,取4.1m,将箱梁全部重量平均到底宽范围内计算偏于安全。
②Ⅱ-Ⅱ截面处q1计算根据横断面图,则:q 1 =BW=BAc⨯γ=()()()[]kPa=16.191.473.024.38.332.025.85.483.025.41.426⨯÷+-⨯÷++⨯÷+⨯注:B—箱梁底宽,取4.1m,将箱梁全部重量平均到底宽范围内计算偏于安全。
满堂支架计算书一、设计依据1.《小乌高速公路改2 + 122.6互通桥工程施工图》2.《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》JTJ023-853.《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-20044.《扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-20015.《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ025-866.《简明施工计算手册》二、地基容许承载力本桥实际施工已新建土模为基础,在原地面清表后采用砾类土分层填筑,分层填筑层厚不大于30cm。
要求碾压后压实度不小于95%,经检测合格后再进行下一层的填筑,填筑至砾类土顶面,然后填筑厚30cm的砾石土,以提高地基承载力。
为了增加土模表面的强度,保证地基承载力不小于12t/*浇注一层10cm 厚C30垫层。
钢管支架和模板铺设好后,按120%设计荷载进行预压,避免不均匀沉降。
三、箱梁砼自重荷载分布根据BK2 + 122.6互通立交桥设计图纸,上部结构为25+35x2+25m 一联现浇预应力连续箱梁。
箱梁采用碗扣式支架现场浇筑施工,箱梁下部宽8.50 m , 顶宽13.00 m,梁高2.0m。
箱梁采用C50混凝土现浇,箱梁混凝土数量为1186.6m3。
25m 边跨梁单重为704.67t( 247.21x2.6+61.92 ); 35m 中跨梁单重为986.52t( 346.09x2.6+86.68 )。
墩顶实心段砼由设于墩顶的底模直接传递给墩身,此部分不予检算。
对于空心段箱梁,箱梁顶板厚0.25m,底板厚0.22m,翼缘板前端厚0.20m,根部0.45m,翼板宽2.0m,腹板厚0.5m,根据荷载集度分部情况的分析,腹板处荷载集度最大为最不利位置,故取腹板下杆件进行检算。
四、模板、支架、枕木等自重及施工荷载本桥箱梁底模、外模均采用6=12mm厚竹胶板,芯模采用6=10mm竹胶板。
底模通过纵横向带木支撑在钢管支架顶托上,支架采用①48mmx3.5mm钢管,通过顶托调整高度。
施工技术方案一、支架施工方案本桥梁的脚手架采用Φ48mm ,壁厚3.5mm 钢管,现浇箱梁、板梁脚手架步距、纵距、横距分别为1.2m×0.9 m×0.6 m ,现浇箱梁腹板位置纵距、横距采用0.45m ×0.6m ,现浇板梁墩顶位置纵距、横距采用0.6m ×0.6m ,现浇箱梁高m h 7.1=,现浇板梁m h 1.1=。
1、立杆荷载组合支架计算荷载取值包括支架、模板、混凝土及钢筋、施工荷载、振捣产生的荷载,其取值分别为:① 支撑架、模板自重标准值21/5.0m kN Q =。
② 浇注混凝土及钢筋荷载2Q (以最不利位置和不同纵距、横距考虑)现浇箱梁腹板位置22/2.447.126m kN Q =⨯=;现浇箱梁中部位置22/1.237.16.13m kN Q =⨯=;现浇板梁跨中位置22/8.15m kN Q =。
现浇板梁墩顶位置22/6.281.126m kN Q =⨯=。
现浇板梁渐变段位置22/?m kN Q =。
③ 施工人员及设备荷载标准值23/0.1m kN Q =。
④ 振捣混凝土产生的荷载24/0.2m kN Q =。
2、立杆轴向力计算公式[]V Q L L Q Q Q N y x 24312.1)(4.12.1+∙∙++=,其中x L ,y L 为立杆纵向、横向间距,V 为x L ,y L 段混凝土体积,1.2、1.4为安全系数。
则立杆轴向力N 为:现浇箱梁腹板位置立杆轴向力N (6.0,45.0==y x L L )[]kNN 6.152.446.045.02.16.045.0)0.20.1(4.15.02.1=⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯+⨯= 现浇箱梁中部位置立杆轴向力N (6.0,9.0==y x L L )[]kNN 6.171.236.09.02.16.09.0)0.20.1(4.15.02.1=⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯+⨯= 现浇板梁跨中位置立杆轴向力N (6.0,9.0==y x L L )[]kNN 8.128.156.09.02.16.09.0)0.20.1(4.15.02.1=⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯+⨯= 现浇板梁墩顶位置立杆轴向力N (6.0,6.0==y x L L )[]kNN 1.146.286.06.02.16.06.0)0.20.1(4.15.02.1=⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯+⨯= 现浇板梁墩顶位置立杆轴向力N (9.0,6.0==y x L L )[]kNN ??9.06.02.19.06.0)0.20.1(4.15.02.1=⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯+⨯= 3、立杆承载力及立杆底座承载力立杆轴向力Af N ϕ≤,其中58.1==AI i (回转半径),立杆计算长度cm l o 18612055.1=⨯=,11858.1186===i l o λ,由118=λ,查表求得387.0=ϕ。
现浇箱梁满堂支架计算说明书1 现浇箱梁满堂支架设计计算:本计算以第三联的荷载为例。
A 荷载计算混凝土自重:954*2.5*1.1=2623.5吨模板重:底模1682*.018*1.5=45.4吨支架,横梁重:60.8+150=210.8吨施工荷载0.75吨/平方米B 荷载冲击系数0.25那么每平方米荷载=[2623.5+45.4+210.8]*1.25/{[19.7+17]*82/2}+0.75=3.142吨/平方米C 设立杆沿桥长方向间距1.0米,沿桥宽度方向0.8米:S=1.0*.8=0.8平方米每根立杆承受的荷载为:G=3.142*.08=2.5136吨D WDJ碗扣式支架的力学特征:外径48MM,壁厚3.0MM,截面积4.24*10**2 MM**2,惯性矩1.078*10**5 MM**4,抵抗矩4.93*10**3 MM**3,回转半径15.95 MM,每米自重33.3N。
抗压强度σ=N/A=25136/424=59.3 〔N/MM**2〕〈[σ。
]=210MM**2 抗弯强度ƒ=N/[A*φ]λ=L/I=1500/15.95=95,查表φ=0.558σ=25136/〔424*0.558〕=106.2〈210E 小横杆计算:抗压强度σ=GL**2/[10*W]=25.136*800*800/[10*4.493*1000]=358〉215。
所以不能满足强度要求弯曲强度ƒ=GL**4/150EI所以小横杆用10#槽钢作为承受荷载的横梁。
10#槽钢的力学特性W=39.7立方厘米抗压强度σ=GL**2/[10*W]=25.136*800*800/ [10*39.7*1000]=40.52〈215MM**2弯曲强度ƒ=GL**4/150EI=25.136*800**4/[150*200000*193.8*10000]=0.173〈3MM如果小横杆用方木应重新计算它的强度,扰度。
承托上用10*15方木,纵横杆密度1.0*0.6米,横杆的应力验算如下:Q=3.142吨/米支点反力R=3.142*.6=1.89吨M=QL**2/8=3.142*0.6**2/8=0.141吨米Γ=1.89*10**4/[0.1*0.15]=1.26MPAÓ=M/W=0.141*10**4/[3.75*10**-4]=3.76MPA用一般方木可以满足要求10*15方木,横杆间距60CM。
计算书一、荷载1.1荷载分类作用于模板支架上的荷载,可分为永久荷载(恒荷载)和可变荷载(活荷载)两类⑴模板支架的永久荷载,包括下列荷载。
①作用在模板支架上的结构荷载,包括:新浇筑混凝土、模板等自重。
②组成模板支架结构的杆系自重,包括:立杆、纵向及横向水平杆、水平及垂直斜撑等自重。
③配件自重,根据工程实际情况定,包括:脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等防护设施及附加构件的自重。
⑵模板支架的可变荷载,包括下列荷载。
①施工人员及施工设备荷载。
②振捣混凝土时产生的荷载。
③风荷载、雪荷载。
1.2荷载取值(1)雪荷载根据《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)查附录D.5可知,雪的标准荷载按照100年一遇取刚察县雪压为0.30kN/m2。
根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)7.1.1雪荷载计算公式如下式所示。
Sk=ur x so式中:Sk——雪荷载标准值(kN/m2);ur ---- 顶面积雪分布系数;So——基本雪压(kN/m2)。
根据规《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012 7.2.1规定,按照矩形分布的雪堆计算。
由于角度为小于25°,因此卩取平均值为1.0,其计算过程如下所示。
Sk=ur x so=0.30 x 1=0.30kN/m2(2)风荷载根据《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)查附录D.5可知,风的标准荷载按照100年一遇取刚察县风压为0.4kN/m2根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130-2011 4.3.1风荷载计算公式如下式所示。
W=U X Us X WO式中:W――风荷载强度(kN/m2);WO——基本风压(0.4KN/m2);Uz――风压高度计算系数,根据《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012表8.2.1取1.0;Us――风荷载体型系数,根据《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012表8.3.1采用1.3。
一、横杆和钢管架受力计算1、标准截面处受力计算(90c m ×60cm 间距处)1)荷载箱梁自重:q=ρgh=2.6×10×0.5=13.0KN/㎡(钢筋砼密度按ρ=2.6*103kg/m 3,g=10N/KG,h 为砼厚度)施工荷载和风载:10KN/㎡总荷载:Q=13.0+10=23.0KN/㎡2)顺向条木受力计算(10cm ×10cm )大横杆间距为90cm ,顺向条木间距为30cm ,故单根单跨顺向条木受力23.0×0.3=6.9KN/m按最不利因素计算即顺向条木(10cm ×10cm )以简支计算最大弯矩为:m KN ql M ⋅==69.0812max 弯曲强度:Mpa Mpa bh M W M 1114.41.069.06max 632max <=⨯===σ(落叶松木容许弯应力) 最大挠度:mm EI ql f 8.01.0)12/1(1090003849.0109.65384546434max=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==<900/400=2.2mm3)横向10cm*10cm 条木计算横向条木以5跨连续计算,即每根条木至少长3.0米,小横杆间距0.6m 。
横向条木受到集中荷载为:P=0.6×23.0×0.3=4.14KN/m最大弯矩为:弯曲强度: Mpa Mpa W M 1126.41.071.063max <=⨯==σ 最大挠度:mm EI Pl f 1.01.0)12/1(1090001006.01014.4764.1100764.146433max =⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=<600/400=1.54) 支架受力模板自重:0.43KN /㎡支架顶承受重力为:23.0KN/㎡+0.43KN/㎡=23.43KN/㎡N1=0.9×0.6×23.43=12.65KN支架高度以7米计算:则支架自重:P=7×0.0384+6×0.9×0.0384=0.48KN支架最大荷载为N=12.65+0.48=13.13立杆长细比7678.151200==λ,查表得φ=0.676 [N]=KN N A 1.7171071215489676.0][==⨯⨯=σφ>N 查表得外径48mm 壁厚3.5mm 钢管在步距120mm 时,容许荷载[N]=33.1KN>N 。
现浇梁满堂支架设计计算一、面板计算模板面板为受弯构件,需要验算其抗弯强度和刚度。
模板面板按照三跨连续梁计算,取最不得荷载位置进行验算,计算宽度取0.3m。
面板所受荷载有:新浇混凝土及钢筋自重;施工人员及施工设备荷载;倾倒和振捣混凝土产生的荷载。
计算荷载取箱梁实体混凝土计算。
1. 面板荷载计算1.1恒荷载计算1.1.1钢筋混凝土自重q11=Q2V=26×1.6×0.3=12.48kN/m式中:Q2—混凝土自重标准值按26KN/m3计;V—每米钢筋混凝土梁体积;1.1.2模板自重:q12=8×0.015×0.3=0.036kN/m1.1.3恒荷载:q1=q11+q12=12.516kN/m1.2活荷载计算q2=(Q3+Q4)×b=(2.5+2)×0.3=1.35kN/m式中:Q3—施工人员及设备荷载;取2.5KN/m2;Q4—浇筑和振捣混凝土时产生的荷载标准值,取2.0 KN/m2;b—面板计算宽度。
1.3面板荷载设计值:q=1.2q1+1.4q2=16.909kN/m。
2.面板计算2.1强度计算16.909KN/m强度计算简图2.1.1 抗弯强度计算:σw = M/W < f式中:σw—面板的抗弯强度计算值(N/mm2);M—面板的最大弯距(KN.m);W—面板的净截面抵抗矩,W=1/6×bh2=30×1.52/6=11.25cm3;弯矩图M=0.1ql2=0.1×16.909×0.32=0.152KN.m式中:q—模板荷载设计值(kN/m),l—面板跨度,即横梁间距。
经计算得到面板抗弯强度计算值σw = 0. 152×106/(11.25×103)=13.511N/mm 2;截面抗弯强度允许设计值 f=105N/mm 2。
面板的抗弯强度验算σw < f ,满足要求!2.1.2抗剪强度计算 0.4ql 0.5ql 0.6ql 0.4ql 0.5ql 0.6ql剪力图τ=3Q/2bh<[τ]式中: Q —面板最大剪力, Q=0.6ql=0.6×16.909×0.3=3.044KN ;截面抗剪强度计算值:τ=3×3044/(2×300×15)=1.015N/mm 2; 截面抗剪强度允许设计值 [τ]=3.40N/mm 2。
抗剪强度验算τ< [τ],满足要求!2.2挠度计算:挠度图 v= 0.677q1L 4/100EI<[f]=l/400其中: q1-恒荷载标准值,q1=12.516kN/m ;L-面板跨度,即横梁间距,取0.3m ;E-面板的弹性模量,取13000N/mm2;I为面板惯性矩,I= bh3/12=30×1.53/12 =8.438cm4;面板最大挠度计算:f=0.677×12.516×304/(100×13000×8.438)=0.6mm面板的最大挠度小于300/400 mm,满足要求!二、次梁(横向)计算次梁为受弯构件,需要验算其抗弯强度和刚度,次梁按照三跨连续梁计算,取最不利荷载位置进行验算。
次梁所受荷载有:新浇混凝土及钢筋自重,面板自重;施工人员及施工设备荷载;倾倒和振捣混凝土产生的荷载。
腹板下计算宽度取次梁的间距0.3m。
1.荷载的计算1.1 钢筋混凝土自重:q11=26×1.6×0.3=12.48kN/m1.2 模板面板的自重线荷载:q12=8×0.015×0.3=0.036kN/m;1.3次梁自重(松木):q13=6×0.1×0.1=0.06kN/m;强度计算永久荷载设计值q1=1.2(q11+q12+ q13)=15.091kN/m;变形计算永久荷载标准值q=q11+q12 +q13=12.576kN/m;1.4可变荷载标准值q2=1.4(Q3+Q4)×0.3=1.4×4.5×0.3=1.89kN/m;2.次梁的强度计算2.1 荷载计算及组合按照三跨连续梁计算,最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算及组合如下:15.091KN/m强度计算恒荷载简图注:此图中最大支座力为:P1=1.1q1l=1.1×15.091×0.6=9.96kN。
强度计算活荷载组合简图注:此图中最大支座力为:P2=1.2q2l=1.2×1.89×0.6=1.361kN;组合以后最大支座力为P=9.96+1.361=11.321kN(此值即为计算托梁强度的集中力)。
2.2 次梁抗弯强度计算2.2.1、恒荷载最大弯矩恒荷载弯矩图恒荷载最大弯矩:M1=0.1q1l2 =0.1×15.091×0.62=0.543kN.m2.2.2活荷载最大弯矩活荷载弯矩图活荷载最大弯矩M2=0.117q2l2=0.117×1.89×0.62=0.08kN.m次梁最大弯矩M=M1+M2=0.543+0.08=0.623kN.m2.2.3抗弯强度σw =M/W=0.623×106/167000=3.738N/mm2W =bh2/6=10×102/6=167cm3式中:W—次梁截面抵抗矩;b h—木方截面宽度、高度。
次梁的抗弯设计强度小于木方(松木)的容许应力12N/mm2,满足要求!2.3 次梁挠度计算变形计算永久荷载标准值q=q11+q12 +q13=12.576kN/m;12.576KN/m注:此图中最大支座力为:P=1.1ql =8.3kN(此值即为计算托梁挠度的集中力)变形图最大挠度:f=0.677×ql4/100EI=0.677×12.576×604/(100×9000×833)=0.1mm;式中:E—次梁的弹性模量,取9000N/mm2;I—次梁的惯性矩, I=bh3/12=10×103/12=833cm4。
次梁的最大挠度小于600/400,满足要求!三、托梁(纵向)计算托梁按照集中力作用下三跨连续梁计算,托梁所受荷载为次梁传下的集中力及主梁自重。
托梁强度计算集中荷载设计值:P=11.321kN托梁挠度计算集中荷载设计值:P=8.3kN1.强度计算1.1集中力产生的最大弯矩:Mpmax=0.175PlM Pmax=0.175×11.321×0.6=1.189kN.m;式中:l—托梁跨度,即立杆纵向间距;1.2 均布荷载产生的最大弯矩:M qmax=0.1ql2式中:q—托梁自重,q=2×0.0384= 0.077kN/m;M qmax=0.1×0.077×0.62=0.003kN.m;1.3托梁最大弯矩M=M Pmax+M qmax=1.192kN.m。
1.4托梁抗弯强度设计值:σw=M/W=1.192×106/10160=117N/mm2 W =5.08×2= 10.16cm3式中:W—托梁(钢管)截面抵抗矩,托梁的抗弯强度σw<f=205N/mm2,满足要求!2.托梁挠度计算2.1 集中荷载产生的最大挠度:(P=8.3kN)f pmax=1.146*(pl3/(100EI))f Pmax=1.146×8300×6003/(100×2.06×105×243800)=0.409mm;式中:E—托梁的弹性模量,取2.06×105N/mm2;I—托梁梁的惯性矩, I=12.19×2=24.38cm4。
2.2、均布荷载(托梁自重)产生的最大挠度:f qmax=0.677*(ql4/(100EI))f max=0.677×0.077×6004/(100×2.06×105×243800)=0.001;f=f Pmax+f qmax=0.41mm。
托梁的最大挠度小于600/400,满足要求!四、支撑架最不利单肢立杆计算底板下支架所承担的荷载最大,按梁高1.6m实体混凝土计算,最不利单肢承担荷载面积为0.6×0.6m。
(一)恒荷载标准值1.钢筋混凝土单位重:q11=Q2V=26×0.6×0.6×1.6=14.976kN式中:Q 2—混凝土自重标准值按26KN/m 3计;V —每根立杆承担钢筋混凝土体积;2. 模板及支撑梁单位重:q 12=(8×0.015×1+6×0.1×0.1/0.3+2×0.0384/0.6)×0.6×0.6=0.161kN3. 支撑架自重:q 13=t1+t2+t3 =1.117+0.371+0.371=1.858KN ; 式中:h—步距(m);t1—立杆重量(KN );t2—横向水平杆重量(KN ); t3—纵向水平杆重量(KN );d u nl nl l l l l t t t n t n t n t ++⋅+⋅⋅⋅⋅+⋅=22111 =6×0.1648+0.0701+0.0582=1.117kN ; 式中 n il —立杆第i 类标准节数量; T il —立杆第i 类标准节自重; t u —可调托撑自重;t d —可调底座自重。
2()[1]y H a d t t h-+=+ =0.0247×[(18-0.3)/1.2+1]=0.371kN ;式中t y —单根横向水平杆自重,取0.0363kN ; H —模板支架搭设高度; a —立杆伸出顶层水平杆长度; d —可调底座外露长度;h —模板支架步距。
]1)([3++-=hd a H t t x =0.0247×[(18-0.3)/1.2+1]=0.371kN ; 式中t x ——单根纵向水平杆自重。
4.恒载标准值:q1=q 11+ q 12+ q 13=16.995kN (二)活荷载标准值q2=(Q3+Q4)×0.6×0.6=(2.5+2)×0.6×0.6=1.62kN/m 2式中:Q3—施工人员及设备荷载;取2.5KN/m 2;Q4—浇筑和振捣混凝土时产生的荷载标准值,取2.0 KN/m 2; (三)风载标准值 1.水平风荷载挡风系数:100A (0.6+1.2)0.048 ==0.12A 0.6 1.2ϕ⨯=⨯ 2.体型系数:15s 01-1-0.971.2 =1.20.12=1.761-1-0.97n ημϕη=⨯⨯式中:η—修正系数,取0.97; n —相连立杆排数。