架梁临时支座砂筒计算
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预制梁临时支座砂筒计算一、荷载1.1 工况一:1)连续T 梁每端垫2个砂筒,最不利工况是架桥机吊起T 梁后,中支腿落在某一 片T 梁上。
2)荷载:P=2k )4G 4G (2G 1321⨯++P —单个砂筒顶面所承受的垂直荷载G 1—50mT 梁自重,G 1=1800KNG 2—架桥机重,G 2=2500KNG 3—架桥机所吊装的最大梁片重量,G 3=1800KNk 1—动力系数,k 1=1.2 P=22.1)4180042500(21800⨯++=1095KN1.2 工况二:1)连续箱梁每端垫2个砂筒,最不利工况是架桥机吊起T 梁后,中支腿落在某一 片箱梁上。
2)荷载:P=2k)4G 4G (2G 1321⨯++P —单个砂筒顶面所承受的垂直荷载G 1—50mT 梁自重,G 1=1800KNG 2—架桥机重,G 2=2500KNG 3—架桥机所吊装的最大梁片重量,G 3=967KNk 1—动力系数,k 1=1.2 P=22.1)496742500(21800⨯++=970.1KN二、直径2.1 工况1(T 梁临时支座)1)砂的允许承压强度取15MPa ,则承压区的面积A 0=151010953⨯=73000mm 2 d 0=π04A =14.3730004⨯=305mm 2)实际选用砂筒外径d=340mm ,壁厚δ=12mm ,活塞内径d 0=340-24-3×2=310mm3)实际最大荷载时砂筒内砂压应力1σ=7854.020⨯d P =7854.0310********⨯⨯=14.5Mpa 2.2 工况2(箱梁临时支座)1)砂的允许承压强度取15MPa ,则承压区的面积A 0=15101.9703⨯=64673.3mm 2 d 0=π0A 4=14.33.646734⨯=287mm 2)实际选用砂筒外径d=325mm ,壁厚δ=12mm ,活塞内径d 0=325-24-3×2=295mm3)实际最大荷载时砂筒内砂压应力1σ=7854.0d P20⨯=7854.0310101.97023⨯⨯=12.9Mpa三、砂筒钢管壁厚忽略砂的内摩阻力,偏安全地以液体压强理论计算 d 1σ=28[s σ] δ=][2d s 1σσ d ——砂筒内径,d =310mm1σ——筒内砂压力 [s σ]——A3钢允许拉应力,施工阶段临时结构取[s σ]=188.5MPa3.1 工况1(T 梁临时支座)δ=][2d s 1σσ=5.18825.14310⨯⨯=11.9mm<[12mm] 3.2 工况2(箱梁临时支座)δ=][2d s 1σσ=5.18829.12295⨯⨯=10.1mm<[12mm] 满足设计要求。
省至房县高速公路第3合同段T梁砂筒临时支座施工工艺中天路桥十房高速公路第3合同段项目经理部二〇一〇年四月T梁砂筒临时支座施工工艺1、工程概况本标段共有桥梁10座,其中30米跨径56跨。
40米跨径26跨,在梁板安装中,对临时支座的选择我标段主要选用砂筒作为临时支座,经过组织技术人员对砂筒尺寸进行精确计算及对砂筒里的砂反复研究比较,并经过多次现场实践、总结经验,逐渐形成了一套行之有效的利用砂筒作为临时支座的施工工艺。
十房3标贾小博2. 工艺特点1)砂筒在制作及安装操作简单方便,提前根据图纸中桥梁的架设高度确定砂筒的高度调节围,满足桥梁架设要求的高度。
2)砂筒采用圆柱形状,分为上下两个部分,便于挪动及安装,工人很容易进行现场操作。
3)砂筒承载力高,变形量小,牢固可靠;通过对砂的质量严格控制,临时支座解除极为方便快捷。
4)砂筒临时支座可以现场加工也可以车间批量加工,采用废旧钢板重复利用,降低施工成本。
5)砂筒可以周转重复利用。
3. 适用围1)砂筒临时支座适用于所有简支变连续梁桥的施工。
4. 工艺原理砂筒临时支座的工作原理就是根据钢管、钢板、砂都具有很高的抗压强度并且不易变形的特点,加工成活塞式可调砂筒。
砂筒临时支座是利用钢管焊接成封闭容器,在容器底部或侧面设置一个开口,容器里的砂在打开开口时流出从而减少容器的细砂体积,使细砂上面的垫块降低的原理设计的。
砂筒分上下两个部分,在一个上面开口的部分盛上细砂,上面放一个略小的(里面提前灌满砼),两个部分合在一起形成砂筒,大梁放在砂筒上,当其它工序完成后,在砂筒侧面开口处放出砂子,容器砂子体积减少,大梁随之下落到永久支座上。
结构示意图如下图:见下图4-1。
图4-1 砂筒结构示意图5、 施工工艺流程与操作要点5.1 施工工艺流程: 见图5-1。
5.2操作要点5.2.1尺寸设计准备首先根据图纸确定砂筒的可调高度,确定好砂筒的可调高度后才能进行下一步加工制作。
我标段(1)、30米T梁临时支座下半部分采用径为150mm,高度190mm,厚5mm的钢管制作,垫板用厚8mm,长宽各250mm的钢板焊在钢管底部,起到稳固和封底口的作用。
简支变连续梁桥砂筒临时支座施工工法天元建设集团有限公司二Ο一Ο年四月目录1、前言 (3)2、工法特点 (3)3、适用范围 (3)4、工艺原理 (3)5、施工工艺流程及操作点 (4)6、材料与设备 (6)7、质量控制 (7)8、安全措施 (7)9、环保措施 (7)10、效益分析 (7)11、应用实例 (8)简支变连续梁桥砂筒临时支座施工工法天元建设集团有限公司吕凤勇孙兴伟孙纪绪刘秉义高丰1.前言随着我国基础设施建设规模的加大,公路桥梁的建设得到了飞速发展。
在公路桥梁建设工程中,传统的简支梁桥或连续梁桥虽然具有各自的作用和优点,但已不能满足日新月异的桥梁发展需要。
相应地出现了一种先简支后连续的结构梁桥,它兼顾了简支梁桥和连续梁桥的优点,在施工过程中其技术难点是进行体系转换,临时支座的选择及使用是保证体系转换能否成功的关键。
目前常用的临时支座有钢管临时支座、混凝土支座、木墩临时支座、硫磺砂浆临时支座等,这些支座有较多难以克服的缺陷,主要表现在高度难控制、抗承载力小、容易变形等。
为了解决这个问题,我公司选用砂筒作为临时支座,组织技术人员对砂筒尺寸进行精确计算、对砂筒用砂反复研究比较,并经过多次现场实践、总结经验,逐渐形成了一套行之有效的利用砂筒作为临时支座的施工方法,经过加工、提炼形成本工法。
本工法先后在多个工程中应用,效果良好。
其核心技术经科技查新,目前国内尚无与本项目完全相同的文献报道。
采用本工法组织施工的连云港东海县南辰大桥、204国道龙王河大桥、连云港市新沭河特大桥等工程,均取得了较好的效果。
2. 工法特点2.1利用砂子的含量调节桥梁架设的高度,可将桥梁控制在任一高度,增加了施工灵活性。
2.2研制出了砂子的最佳细度模数及含水率,方便了施工。
2.3砂筒临时支座可以现场加工,制作成本低。
3. 适用范围砂筒临时支座适用于所有简支变连续梁桥的施工。
4. 工艺原理砂筒临时支座是利用钢管焊接成封闭容器,分上下两个部分,在下半部分填上符合细度模数及含水率的砂子,上面放一个略小的部分(里面提前灌满混凝土),两个部分合在一起形成砂筒。
砂筒计算公式范文
1.应力分析:砂土边坡上的应力主要由自重应力、地震应力和水压力
组成。
自重应力是由土体的体积密度和重力加速度决定的。
地震应力是由
边坡所在地区的地震活动引起的。
水压力是由地下水的存在引起的,可以
通过水压力系数来计算。
2.土体参数:砂土的力学特性是计算砂筒稳定性的关键。
主要包括以
下几个参数:内摩擦角、正常压缩力和剪切强度。
这些参数可以通过室内
试验或现场取样进行测量。
3.边坡稳定性判断:根据边坡的几何形状和土体参数,可以利用稳定
性分析方法来判断边坡的稳定性。
常用的稳定性分析方法包括平衡法、极
限平衡法和有限元法等。
其中,平衡法是最基本的方法,通过比较边坡的
抗滑力和推动力,确定边坡是否稳定。
4.滑移面设计:在确定边坡稳定性后,需要设计出合适的滑移面来分
析边坡的稳定性。
滑移面一般选择为曲线状,并通过最小总体裁剪原则确定。
然后可以使用平衡公式来计算边坡的安全系数。
5.安全系数计算:砂筒的安全系数是评价边坡稳定性的重要参数。
它
是指边坡抗滑力与推动力之间的比值。
通常,安全系数大于1表示边坡稳定,小于1表示不稳定。
总结起来,砂筒计算公式根据土壤力学和力学原理,利用应力分析、
土体参数、边坡稳定性判断、滑移面设计和安全系数计算等方法,来确定
砂土堆边坡的稳定性。
这些公式是工程师进行边坡设计和评估的重要依据,可以保证工程的安全性和稳定性。
砂筒临时支座制作及安装方案一、基本参数1、T梁自重:140t;2、架桥机自重:160t;3、运梁炮车自重:20t;4、每片梁下设6个临时支座,单端3个临时支座呈品字形布置,如下图所示5、每个砂铜的细部尺寸如下图,其材质为20#钢无缝钢管二、最不利荷载情况及最大荷载计算1、最不利荷载情况:架桥机刚好过孔完成且前支腿还未支撑于前跨盖梁上,而此时炮车将梁运输到架桥机后端。
2、情况说明:(1)恒载:梁体自重由每片梁底临时支座分担,每个支座承担荷载为140/6=23.3t=233KN;(2)活载:备架梁及炮车重量由2片梁下临时支座分担,每个支座承担荷载为(140+20)/12=13.3t=133KN;架桥机自重由盖梁顶5片梁下临时支座分担,每个支座承担荷载为160/15=10.7t=107KN;;3、最不利荷载组合F=1.2G恒+1.4G活=1.2×233+1.4×(133+107)=615.6KN。
三、顶心承压能力验算根据顶心高度及截面尺寸,判断为非长细杆,从其结构及材质可以看出顶心为粗短钢管混凝土立柱,其轴心抗压计算值F N=Acfc+(1+K/2)Asfy,式中:F N—计算承压能力(N)Ac—钢管内砼的截面积(mm2),此处计算值为117671.5mm2 fc—砼抗压强度设计值,此处为C50砼取值为28.5 N/mm2K—三向受压理想砼内摩擦角度,一般情况下取值为2.2,为偏安全考虑,不考虑砼在三向情况下压力的提高,此处取值为0。
As—钢管截面面积(mm2),此处计算值为2184.2mm2fy—钢管抗拉、抗压强度设计值,对于20#钢,取值为140MPa,对于45#钢,取值为210MPa,此处取值为140MPa由此计算得:F N=809KN>F=616KN,满足设计要求。
四、套筒壁厚计算砂在竖直均布荷载作用下,其竖直应力计算值为δz=F/S=615.6×103N/(3.14×0.1682/4)=27785000Pa=27.8MPa,根据不同深度,在侧限作用下,砂颗粒竖直应力与水平应力之间的关系得钢筒受到的水平应力(即正应力)为δx=Kδz,此时K取值为0.28,则δx=0.28×27.8=7.8 MPa。
临时砂箱计算
(1)根据本工程设计图纸,30米箱梁最大砼方量36.4m 3。
(2)本工程所用的160t 三轴轮式运梁炮车自重18t ,运梁主车
6.46m*2.8m(长*宽),运梁副车(5.5m*2.8m),根据运梁车尺寸,运梁车在已架设完的桥面运梁作业时横跨4片箱梁。
(3)临时支座选择φ159mm 无缝钢管,每片箱梁底安放4个。
通过金属管道组成件耐压强度计算,GB50316-2000工业金属管道设计规范对承压直管的厚度进行计算。
s t =)
E ]([2PD j 0PY t +σ s t —直管计算厚度(mm);
P —设计压力(MPa );
0D —管子外径(mm )
; t ][σ—在设计温度下材料的许用应力(MP a);
j E —焊接接头系数,无缝钢管取1.0;
Y-系数,当s t <0D /6时,查表取得0.4。
F=F1+F2=(36.4*2.6+(36.4*2.6+18)/4)*10=1228KN P=A 4F =2
0795.0*1416.3*41228=15461.56KPa =15.46MPa ; 查表得无缝钢管在设计温度下许用应力为t ][σ=163MPa 。
s t =)E ]([2PD j 0PY t +σ =)4.0*46.150.1*163(2591*46.51+
=7.3mm ,故选择φ159mm 无缝钢管,壁厚不小8mm 方可满足施工要求。
桥梁临时⽀座@沙桶(砂筒)临时⽀座@桥梁临时⽀座的作⽤以及施⼯流程桥梁临时⽀座@沙桶(砂筒)临时⽀座@桥梁砂箱临时⽀座的作⽤以及施⼯流程临时⽀座简介:桥梁架设中的⼀个临时⼯程虽为临时⼯程,但确是⾮常重要⽽不可缺少的⼀环。
在预制箱梁、T梁架设中,根据设计理念的不同,有时需要采⽤的⼀种⼯艺。
该⼯艺⽅法如下:⾸先在墩顶设置临时⽀座,⽽后将预制箱梁、T梁架设在临时⽀座之上。
在完成湿接头、湿铰缝、负弯矩张拉及注浆等⼯序后,拆除临时⽀座,完成体系转换。
过去有采⽤砖热融化硫磺砂浆来拆除临时⽀座完成体系转换2.砂筒、砂箱临时⽀座,通过计算选直径适当的钢管制作砂筒,砂筒底部焊接钢板封堵,在侧⾯留⼀个螺丝孔并⽤螺丝堵塞,筒内装⼊适量细砂,细砂顶放置⼀略⼩于砂筒直径的活塞,活塞可选择混凝⼟、⽊头、钢板封⼝的钢管等使其活塞顶⾯⾼于砂筒3-5CM通过松开底部螺丝放出桶内细砂达到拆除临时⽀座的⽬的完成梁板体系转换。
注:根据设计理念选择施⼯⽅法,双⽀座设计,⼀次性将梁板放置于永久⽀座。
单⽀座设计,则需要先将梁板放置于临时⽀架或临时⽀座上。
砂筒临时⽀座砂箱⽀座安装⼯艺及施⼯注意:桥梁砂筒临时⽀座砂箱⽀座,经由过程盘算选直径恰当的钢管制造砂筒,砂筒底部焊接钢板封堵,在正⾯留⼀个螺丝孔并⽤螺丝梗塞,筒内装⼊过量细砂,细砂顶搁置⼀略⼩于砂筒直径的活塞,活塞可抉择混凝⼟、⽊头、钢板封⼝的钢管等,使其活塞顶⾯⾼于砂筒3-5CM。
经由过程松开底部螺丝放出桶内细砂,到达撤除临时⽀座的⽬标,实现梁板系统转换。
砂筒临时⽀座的⼯作原理就是根据钢管、钢板、砂都具有很⾼的抗压强度并且不易变形的特点,加⼯成活塞式可调砂筒。
砂筒临时⽀座是利⽤钢管焊接成封闭容器,在容器底部或侧⾯设置⼀个开⼝,容器⾥的砂在打开开⼝时流出从⽽减少容器内的细砂体积,使细砂上⾯的垫块降低的原理设计的。
砂筒分上下两个部分,在⼀个上⾯开⼝的部分盛上细砂,上⾯放⼀个略⼩的(⾥⾯提前灌满砼),两个部分合在⼀起形成砂筒,⼤梁放在砂筒上,当其它⼯序完成后,在砂筒侧⾯开⼝处放出砂⼦,容器内砂⼦体积减少,⼤梁随之下落到永久⽀座上⼯艺特点 沙桶⽀座⼯艺特点沙桶⽀座1) 砂筒在制作及安装操作简单⽅便,提前根据图纸中桥梁的架设⾼度确定砂筒的⾼度调节范围,满⾜桥梁架设要求的⾼度。
临时支座设计方案一、工程概况本合同段本合同段内共7座大桥(即高洛2号大桥、弄冲大桥、坪央大桥、者楼河大桥、册亨1号大桥、册亨2号大桥、纳阳大桥),共有梁板共 940片,其中20米T梁490片,30米 T 梁 240 片,40米 T 梁210片。
梁板安装时除伸缩缝处的墩梁端直接安装永久支座,连续墩顶均需设置临时支座,待每一联完成简支到连续的体系转换后,方可将临时支座拆除完成一联桥梁的安装工程,临时支座在其它桥上循环使用。
临时支座经比较采用钢制砂筒作为临时支座,为便于调节每个梁端设置两个临时支座。
弄冲大桥临时支座数量按照560个准备,以上临时支座在其它桥上循环使用。
二、临时支座设计本标段采用砂筒式临时支座,钢箱砂筒临时支座制作简单,操作方便,上下套筒分离,轻便,易于在高空作业搬运、操作、安装。
卸载时只要把下筒的螺丝扭开,把砂子卸出,上顶筒下沉缩下即可以拆除。
钢箱筒可以重复利用。
在以往类似工程施工过程中采用钢箱砂筒作为临时支座,收到较好的技术效果和经济效果。
1、砂筒式临时支座实际设计上砂筒采用外径D=140mm,壁厚δ=6mm无缝钢管,下砂筒采用外径D=160mm,壁厚δ=6mm无缝钢管;上、下钢板尺寸为200×200mm,壁厚δ=10mm;放砂孔内径D=20㎜,中心距离下钢板顶面2cm。
临时支座砂筒设计图临时支座布置图2、砂筒作为临时支座结构分析由临时支座布置图可知永久支座加支座垫石高度为180㎜考虑。
在实际使用中,要注意临时支座的高度,在放置T梁后,临时支座上钢板顶面要高于永久支座顶面1cm,放砂后上钢板顶面要低于永久支座3cm~4cm,螺旋开关在砂筒底部偏上20mm,内径20mm。
经压实实验,细沙的沉降一般在6mm~8mm之间。
架梁时只需保证梁底标高(垫块顶面标高)高于永久支座顶面标高1.6cm~1.8cm即可。
三、施工工艺1、准备工作(1)测量放样按设计图纸测出盖梁、支座垫石高程及支座位置,计算出临时支座的实际安装高度。
40m 梁临时支座计算书单片梁混凝土方量为603m ,每片梁下安放4个临时支座。
钢筋混凝土容重取:263/kN m 钢材弹性模量:210GPa混凝土弹性模量:28GPa沙子泊松比:0.25单片梁重:26601560G kN =⨯=梁单个临时支座传递竖向力:/41560/4390F G kN ===梁1、临时支座上部结构混凝土抗压计算 混凝土受压面积:222/4 3.140.183/40.026c A d m π==⨯= 钢板套箍受压面积:222221()/4 3.14(0.2030.183)/40.00606f A d d m π=-=⨯-= 钢板套箍换算面积:22100.006060.0454528pf c E A A m E =⨯=⨯=换 承压总面积:20.0260.045450.07145c A A A m =+=+=换混凝土承受压应力:/0.39/0.07145 5.4611.5F A MPa MPa σ===< 临时支座上部结构混凝土抗压强度满足要求。
2、临时支座下部结构钢板套箍应力计算 沙子受压面积:223.140.203/4=0.032m A =⨯沙沙子承受压应力:/0.39/0.03212.2F A MPa σ===沙子处于侧限单轴受压状态,根据广义胡克定律可得:1[()]0x x y z Eεσνσσ=-+= 1[()]0z z y x E εσνσσ=-+= 沙子对钢板套箍产生的侧向压应力为:22(1)0.25 1.2512.2 4.07110.25x y MPa ννσσν+⨯==⨯=-- 沙子对钢板套箍产生的合力为:/2/20022sin 2x x F dF Rh d Rh ππσθθσ===⎰⎰钢板套箍内部产生的拉应力为:20.199/2 4.0740.521520.010.01x Rh F MPa MPa A h σσ⨯====<⨯⨯拉 混凝土套箍拉应力满足要求。
架梁临时支座砂筒计算
、梁板型式及自重
十房高速第一合同段桥梁设计中共三种梁板型式:20m预应力空心
板梁,30m预应力T梁,13m预应力空心板梁。
架梁时,只有29m 30m预应力T梁为先简支后结构连续型式桥梁,存在体系转换问题,因此需要架梁用临时支座砂筒。
根据《湖北省十堰至房县高速公路两阶段施工图设计》,梁片自重如下表:
表一:梁片自重表
二、临时支座砂筒选用及计算
1、计算参数
考虑到桥梁设计情况及架梁施工顺序,选取30m预应力T梁边梁
作为计算依据,架桥机选取六里坪特大桥架桥进行验算,则有:梁片自重G梁=78. 3t ;
200t双导梁架桥机自重G架二120t ;
运梁小车自重G车二20t
2、最不利荷载位置
经分析,最不利荷载位置是:当架桥机位于已架好的桥跨,架桥机
导梁悬臂已过孔,但支脚落在桥墩盖梁上,且运梁小车装载梁片运至架桥机尾
端时,临时制作砂筒受力最大。
3、计算图示
图例1 :架桥机
Tf
口
4、临时支座砂筒受力计算
(1 )受力分析:选取T梁两端均为临时支座支撑的情况下进行受力
分析。
架桥机自重,由已架好的桥跨承受,基本上(忽略前支腿支撑)即由5片T 梁下的20个临时支座承受;T梁自重,每片T梁重力由4个临时支座承受;运梁小车运梁时的自重,当运梁小车运梁至架桥机吊梁位置处时,因运梁小车运行在两片T梁上,故运梁小车加梁片自重同时作用在两片T梁即由8 个临时制作承受;
临时支座最大受力
综上所述,取承受运梁小车自重的8个临时支座进行受力分析,则每个临时支座砂筒受力为:
P0=G 梁/4+ G 架/20+ (G 车 + G 梁)/8 =78. 3/4+120/20+ ( 78. 3+20) /8
=37. 86t按《路桥施工计算手册》P452页,取系数K二1.3,则每个砂筒最
大受力为:P二K* P0=l. 3*37. 86t=49. 22t
(2)砂筒选用
根据设计图中盖梁(台帽)顶至梁底高度为30cm。
砂筒图例及计算公式:
cl
图中d0——上砂筒顶心外径;
di—-下砂筒内径;
ho——顶心从最高工作位置放入下砂筒深度,
一般取0. 07-0. 10m ;
H --- 降落高度,m
(T 下砂筒筒壁[(T ]——砂容许承压力如将其预压,可达30MPa.
(a.)上砂筒顶心外径计算及选用
砂预先过漏,干燥,并进行一定程度的预压,取「X30MP”则有:
dO = V(4p 十(n [ (T ])= V(4 X 49. 22 十(n X [3000]) = 0. 144m 查国标无缝钢管规格,知
上砂筒顶心选用外径Dl=140mm壁厚为3 =3. 5mm无缝钢管;
砂筒选用壁厚为3 =3. 5mm无缝钢管,则其外径为D2=
D1+23二140+2X 3. 5=147mm考虑到盖梁具有横坡和预留间隙选用D2=168 mm无缝钢管。
5、按要求填入预先过漏,干燥的砂在压力上进行试压,当施加到500KN 的荷载时,砂桶无变形,当施加到700KN的荷载时,下砂筒明显变形。
经试压预留压缩高度为7 mm所以采用以上砂筒临时支座满足施工的安全要求。