盖梁抱箍法施工及计算4工字钢
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江门市滨江新区规划四路
K0+516.157大桥盖梁抱箍施工方案
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盖梁抱箍法施工及计算
目录
第一部分盖梁抱箍法施工设计
一、施工设计说明
二、盖梁抱箍法结构设计
三、主要工程材料数量汇总表
第二部分盖梁抱箍法施工设计计算
一、设计检算说明
二、侧模支撑计算
三、横梁计算
四、纵梁计算
五、抱箍计算
第一部分盖梁抱箍法施工设计图
一、施工设计说明
1、概况
江门市滨江新区规划四路K0+516.157大桥长120米(6×20米),全桥共有5个桥墩,共20条墩柱,墩柱上方为盖梁,共5个盖梁。每个盖梁长25.5572m,宽1.6m,高1.20m的钢筋砼结构,墩柱盖梁施工拟采用抱箍法施工。
图1-1 盖梁正面图(单位:cm)
2、设计依据
(1)交通部行业标准,公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ025-86)
(2)《公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ025-86)》
(3)《机械设计手册》
(4)《建筑施工手册》(第四版)
(5)桥梁施工经验。
二、盖梁抱箍法结构设计
1、侧模与端模支撑
侧模为为15mm厚的胶合板,背带肋条为10×10cm方木,间距30cm,在竖肋外设2[4槽钢背带。背肋高1.3m;在背带上按间距40cm设φ14的栓杆作拉杆(共3排),在侧模与底模连接处设6×6角钢,角钢与背带平行。
2、底模支撑
底模为钢模,模板厚度为δ2.5mm,设纵向肋条(肋条:3×3cm),肋条间距20cm。在底模下部采用间距30cm的2[8#槽钢,2根槽钢焊接牢固。横梁长2.7m(超出部分作支模、挂网、操作平台用)。盖梁悬出端底模下设三角支架支撑,三角架放在横梁上。横梁底下设纵梁。
3、纵梁
纵梁采用2根I45b工字钢。两根工字钢位于墩柱两侧,中心间距100cm,工字钢间用φ20钢筋对拉连接,间距为3m。工字钢连接处采用高强螺栓与焊接相结合。
(1)、力学性能指标。
查《简明施工计算手册》、《钢结构设计规范》GB50017-2003得I45b工字钢的截面特性(I截面惯性矩;W截面抵抗矩):
E=2.6×105MPa;W
x =1500.4cm4;I
X
=33759cm4;A=111.4cm2;S
X
=887.1cm;
[σ]=215MPa;[τ]=125MPa;d=13.5mm,每延米重887.1Kg (2)、梁长27m,位于墩柱两侧。
4、抱箍
采用两块半圆弧型钢板(板厚t=14mm)制成,M22的高强螺栓连接,抱箍高60cm,采用28根高强螺栓连接。抱箍紧箍在墩柱上产生摩擦力提供上部结构的支承反力,是主要的支承受力结构。为了提高墩柱与抱箍间的摩擦力,同时对墩柱砼面保护,在墩柱与抱箍之间设一层2~3mm厚的橡胶垫,纵梁与抱箍之间采用32吨千斤顶相连;千斤顶与抱箍相连处采用槽钢定位(槽钢焊接于抱箍上用于固定千斤顶)。
5、防护栏杆与与工作平台
(1)栏杆采用φ50的钢管搭设,在横梁上每隔2米设一道1.2m高的钢管立柱,立柱与横梁的连接采用焊接。
(2)工作平台设在横梁悬出端,在横梁上铺设2cm厚的木板,木板与横梁之间采用铁丝绑扎牢靠。
三、主要工程材料数量汇总表
见表一。
需要说明的是:主要工程材料数量是以单个盖梁需用量考虑。
抱箍施工总体设计图
第二部分盖梁抱箍法施工设计计算
一、设计检算说明
1、设计计算原则
(1)在满足结构受力情况下考虑挠度变形控制。
(2)综合考虑结构的安全性。
(3)采取比较符合实际的力学模型。
(4)尽量采用已有的构件和已经使用过的支撑方法。
2、对部分结构的不均布,不对称性采用较大的均布荷载。
3、本计算结果不适合于除规划四路K0+516.157大桥桥墩外的盖梁施工。
4、本计算未扣除墩柱承担的盖梁砼重量,以做安全储备。
5、抱箍加工完成实施前,必须先进行压力试验,变形满足要求后方可使用。 二、侧模支撑计算 1、力学模型
假定砼浇筑时的侧压力由拉杆和竖带承受,P m 为砼浇筑时的侧压力,T 1、T 2为拉杆承受的拉力,计算图式如图2-1所示。 2、荷载计算
砼浇筑时的侧压力:P m =0.22γt 0 β1β2V 1/2=h γ
式中:β1---外加剂影响系数,不加外加剂取1.0;
β2---混凝土坍落度影响修正系数,50~90mm 时,取1.0; t 0=混凝土的初凝时间,取4h T---混凝土温度; V---混凝土的浇灌速度; γ---砼容重,取25kN/m 3; h---有效压头高度。 砼浇筑速度v 按0.3m/h 。 则:v/T=0.3/25=0.012<0.035
P m =0.22×25×4×1.0×1.0×0.31/2=12.05 kN/m h=12.05/25=0.48m
图2-1 侧模支撑计算图式
砼振捣对模板产生的侧压力按4kPa 考虑。 荷载组合:
则:P m =1.2×12.05+1.4×4=20.06kPa
盖梁长度每延米上产生的侧压力按最不利情况考虑(即砼浇筑至盖梁顶时): P=P m ×(H-h )+P m ×h/2=20.06×(1.3-0.48)+20.06×0.48/2=21.26kN
3、拉杆拉力验算
拉杆(φ14圆钢)间距0.5m ,由上到下由3根拉杆和一根角铁承担。则有: σ=(T 1+T 2+ T 3+ T 4)/A=0.5P/2πr 2
=0.5×21.26/(2π×0.0072)=34.53MPa<[σ]=215MPa(可) 4、侧模计算
(1)侧板采用10×10cm 方木,木材材料为TC13-B 类,查《简明施工计算手册》得其容许应力及弹性模量:[σw ]=13MPa ,E=9×103 MPa; 10×10cm 方木截面特性:W=10×102/6=166.67 cm 3 I=10×103/12=833.33cm 4
竖肋 10×10cm 方木计算,竖肋 10×10cm 方木可视为间距50cm 的三等跨连续梁,方木间距为30cm :则P=P m ×
0.3=6.02KN/m