施工支架算例
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满堂支撑架计算实例某现浇楼板层高21.8m,现浇钢筋混凝土板厚300mm,现浇板宽度12m,立杆间距采用0.9m×0.9m,步距1.5m。
试对架体进行计算。
一、计算荷载:1.模板自重(G1k):采用胶合板做模板,故模板自重查《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008,以下简称《规范》第4.1.1,取标准值为0.6KN/m22.混凝土自重(G2k):《规范》第4.1.1取标准值为0.3×24=7.2KN/m23. 钢筋自重(G3k):《规范》第 4.1.1,取标准值为0.3×1.3KN/m3=0.39KN/m24.施工人员及设备荷载(Q1k):《规范》第4.1.2,取标准值为 1KN/m2二、支架构造由于层高高、板厚。
故采用满堂支撑架,立杆间距为0.9×0.9m,纵横向水平杆步距为1.5米,剪刀撑设置加强型。
三.立杆稳定计算1.荷载取值《规范》JGJ162-2008第4.3.2规定,应取G 1k+ G 2k+ G 3k+ Q 1k2.立杆的轴向力设计值N规范JGJ130-2011之第5.4.4规定不组合风荷载时: 1.2 1.4GK QK NN N =+∑∑ 组合风荷载时: 1.20.9 1.4GK QK N N N =+⨯∑∑1k 2k 3k ()0.90.9(0.67.20.39)0.818.998GK NG G G KN =++⨯⨯=++⨯=∑ 1k 0.90.910.810.81QK N Q KN =⨯⨯=⨯=∑所以不组合风荷载时 1.2 6.553 1.40.818.998NKN =⨯+⨯= 组合风荷载时: 1.2 6.5530.9 1.40.818.885N KN =⨯+⨯⨯=3 风荷载产生的立杆段弯矩设计值M w脚手架中具有当挡风作用的主要是立杆、大横杆、剪刀撑,影响挡风系数φ大小是这些杆件的数量,其挡风系数一般按以下经验公式求出φ=A n /A w =1.2×(l a +l n +0.325l a l n )d /l a l nA n —杆件的挡风面积 A w —杆件的迎风面积l a — 立杆纵距 l n —立杆步距 d — 杆件的直径φ=(1.5+1.5+0.325×1.5×1.5)×0.0483/1.5×1.5=0.080查规范JGJ130-2011第4.2.6条脚手架风载体型系数μs=μstw,查建筑结构荷载规范GB50009表7.3.1第32项和36项得μstw=μst(1-ηn)/(1-η)μst=μsφ=1.4φ=1.4×0.08=0.112查GB50009表7.3.1第32知η=1.0 μs=μstw=0查GB50009 μz=1.25w k=μz·μs·w o=1.25×0×0.3=0M w=0.9×1.4w k l a h2=0kNm4 立杆稳定性计算部位按规范JGJ130-2011第5.4.6条确定为顶段和底段顶段N=8.998KNl0=kμ1(h+2a) k=1.291h=1.5 a=0.3 μ1=1.288l0=kμ1(h+2a)= 1.291×1.288×(1.5+2×0.3)=3492mmλ= l0/i=3492/15.9=219.6查规范JGJ130-2011表A.0.6,φ=0.15N/φA=8.998×103/(0.15×506)=118.6N/mm2 <[f]=205 N/mm2底段N=8.998+0.1534×(21.8-0.3)=12.296KN(0.1534是查规范JGJ130-2011附表A.0.3所得)l0=kμ2h k=1.291 μ2=1.755l0=kμ2h=1.291×1.755×1500=3398.6mmλ= l0/i=3398.6/15.9=213.7 φ=0.159 N/φA=12.296×103/(0.159×506)=152.8N/mm2 <[f]=205 N/mm2满足要求。
模板支架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)。
模板支架搭设高度为2.7米,搭设尺寸为:立杆的纵距b=1.00米,立杆的横距l=1.00米,立杆的步距h=1.20米。
图1 楼板支撑架立面简图图2 楼板支撑架荷载计算单元采用的钢管类型为48×3.5。
一、模板支撑方木的计算方木按照简支梁计算,方木的截面力学参数为本算例中,面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 5.00×8.00×8.00/6 = 53.33cm3;I = 5.00×8.00×8.00×8.00/12 = 213.33cm4;方木楞计算简图1.荷载的计算(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):q1 = 25.000×0.120×0.300=0.900kN/m(2)模板的自重线荷载(kN/m):q2 = 1.500×0.300=0.450kN/m(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN):经计算得到,活荷载标准值P1 = (1.000+2.000)×1.000×0.300=0.900kN2.强度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,计算公式如下:均布荷载q = 1.2×0.900+1.2×0.450=1.620kN/m集中荷载P = 1.4×0.900=1.260kN最大弯矩M = 1.260×1.00/4+1.62×1.00×1.00/8=0.518kN.m最大支座力N = 1.260/2+1.62×1.00/2=1.440kN截面应力=0.518×106/53333.3=9.70N/mm2方木的计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!3.抗剪计算最大剪力的计算公式如下:Q = ql/2 + P/2截面抗剪强度必须满足:T = 3Q/2bh < [T]其中最大剪力Q=1.000×1.620/2+1.260/2=1.440kN截面抗剪强度计算值T=3×1440/(2×50×80)=0.540N/mm2截面抗剪强度设计值[T]=1.30N/mm2方木的抗剪强度计算满足要求!4.挠度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挠度和,计算公式如下:均布荷载q = 0.900+0.450=1.350kN/m集中荷载P = 0.900kN最大变形=5×1.350×1000.04/(384×9500.00×2133333.5)+900.0×1000.03/(48×9500.00×2133333.5)=1.793mm方木的最大挠度小于1000.0/250,满足要求!二、板底支撑钢管计算支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算集中荷载P取纵向方木传递力,P=2.88kN支撑钢管计算简图支撑钢管弯矩图(kN.m)支撑钢管变形图(mm)支撑钢管剪力图(kN)经过连续梁的计算得到最大弯矩Mmax=0.969kN.m最大变形max=2.476mm最大支座力Qmax=10.473kN截面应力=0.97×106/5080.0=190.83N/mm2支撑钢管的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!支撑钢管的最大挠度小于1000.0/150与10mm,满足要求!三、扣件抗滑移的计算:纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):R ≤ Rc其中Rc ——扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN;R ——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;计算中R取最大支座反力,R=10.47kN单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以考虑采用双扣件!当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN;双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。
满堂支架施工受力计算书一、支架材料(1)木胶板木胶板作模板面板时根据《木结构设计规范》4.2规定抗弯强度设计值13N/mm2,弹性模量为9.0*103N/mm2,挠度极限值L/400。
由于桥梁施工处于露天环境,根据规范的要求进行调整,f m=13╳0.9=11.70N/mm2,E=9.0*103*0.85=7.65*103 N/mm2。
(2)第一层木楞:宽100mm,长100mm抗弯强度:13N/mm^2,抗剪强度:1.3N/mm^2,弹性模量:10000N/mm^2(3)第二层木楞:宽150mm,长150mm抗弯强度:13N/mm^2,抗剪强度:1.3N/mm^2,弹性模量:10000N/mm^2(4)48mm×3.2mm 钢管:惯性矩I=11.36cm^4,截面模量W=4.732cm^3,截面积 A=4.504cm^2,回转半径 i=1.588cm,钢管自重: 3.54kg/mQ235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值: f=215N/mm^2,弹性模量: E=2.06×10^5N/mm^2。
二、计算荷载1、箱梁混凝土容重26.5KN/m3。
2、模板自重:侧模及排架4.0KN/m2 内模及底模1.5KN/m23、人群及机具荷载荷载按2.5KN/㎡计算。
4、倾倒和振捣混凝土荷载按4.0KN/㎡计算。
5、恒载分项系数1.2,活载分项系数1.4。
三、受力计算3.1.计算假设支架横断面构造图如下所示由于箱梁横向不均匀分布,根据箱梁横断面的形状,为了使支架受力比较合理,对称中线的一半横向分为中间部分(宽3.0米)、腹板部分(宽1.7米)和翼板部分(宽2.65米),各部分的宽度内均按照均匀荷载进行假设。
3.2.荷载计算3.2.1箱梁各部分荷载(1)翼缘混凝土荷载2=q m⨯KN•+2.0(=)⨯655.11.260583.1.0翼(2)腹板混凝土荷载2KN•q m3⨯=⨯=26.48.1835.05腹(3)底板混凝土荷载2=KN•q m⨯⨯=)+(6.033.395.26.1056.0底(4)内模及底模荷载2KN•=q m5.1内(5)外膜及排架荷载20.4q m KN •=外(6)人群及机具荷载25.2q m KN •=人(7)倾倒和振捣混凝土荷载20.4q m KN •=倾3.2.2底模面板计算箱梁横断面由于腹板下底模受力最大,以腹板下底模面板做控制计算 腹板下组合荷载为:m 28.1090.45.248.832.1q •=++⨯=KN )(腹组面板为20mm 厚木胶板模板次楞(横向分配梁)间距300mm ,计算宽度1000mm 。
福州尤溪洲闽江大桥三角形刚架拱施工支架计算书计算:复核:项目负责:总工程师:福州尤溪洲闽江大桥项目经理部二○○二年九月二十日一、工程概况:福州尤溪洲闽江大桥主桥为(80+120+80)m预应力钢筋混凝土空腹式刚架拱桥。
承台底标高+0.02,拱座顶标高+6.42。
内、外斜腿轴线与水平线夹角分别为38.37°、34.42°。
斜腿为单箱单室箱梁,其截面高为:2.5~5.8m,宽7.0m,顶、底板厚0.4~0.6m,腹板厚0.4~0.6m。
水平梁为变截面宽翼缘单箱单室三向预应力结构,空腹段中间梁高2.5m,箱梁底宽7.0m,顶宽14.75m, 斜腿砼自重约680t,水平梁砼重1070t,0#块砼重763t,水平梁合拢段砼重87t。
二、V型刚构施工方法本桥施工水位为+5.5。
在主墩钻孔桩施工的同时,施工临时支墩,临时支墩下部采用φ1.5m的钻孔桩,上部采用φ1.2m钢管混凝土立柱,承载力按设计要求为:14400KN(未计施工荷载)。
斜腿支架、平衡支架及水平梁支架均由万能杆件岸上拼装而成,每个主墩两侧承台间分别拼装一台塔吊,并安装斜腿支架、平衡支架及斜拉带。
先在斜腿支架上分两次施工斜腿,然后在平衡支架上施工12-1#块段及在斜腿支架上施工0#块,继续拼装水平支架,并完成所有12#块施工,设置合拢段钢支撑并张拉合拢段临时预应力筋,安装吊架,施工合拢段13#块,将斜腿下部临时铰固结,张拉完水平梁预应力索,再张拉斜腿预应力索,完成V型刚构施工。
三、支架安装立面图(如图1)此计算模型将临时支墩、Z斜腿支架、平衡支架及水平梁支架作为一整体。
计算时支架各杆件之间、支架及桩顶之间、拱座及斜腿支架之间假定为铰接,平衡支架与拱座预埋件之间为固接,计算模型如图2。
五、荷载计算1、支架自重:2m桁高时,上弦杆每个节点作用力为1.2t。
4m桁高时,上弦杆每个节点作用力为2.4t。
2、模板及分配梁作用于支架的荷载:箱梁底模自重按0.15t/㎡,则作用于每个节点的力为;0.15×4=0.6t。
梁模板碗扣钢管高支撑架计算书计算依据《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ166-2008)。
计算参数:模板支架搭设高度为7.0m ,梁截面 B ×D=1000mm ×1000mm ,立杆的纵距(跨度方向) l=0.60m ,立杆的步距 h=1.20m ,梁底增加3道承重立杆。
面板厚度18mm ,剪切强度1.4N/mm 2,抗弯强度15.0N/mm 2,弹性模量6000.0N/mm 4。
木方100×100mm ,剪切强度1.3N/mm 2,抗弯强度13.0N/mm 2,弹性模量9500.0N/mm 4。
梁底支撑木方长度 1.50m 。
梁顶托采用双钢管48×3.25mm 。
梁底按照均匀布置承重杆3根计算。
模板自重0.50kN/m 2,混凝土钢筋自重25.00kN/m 3,施工活荷载5.00kN/m 2。
梁两侧的楼板厚度0.20m ,梁两侧的楼板计算长度3.00m 。
地基承载力标准值230kN/m 2,基础底面扩展面积0.250m 2,地基承载力调整系数1.00。
扣件计算折减系数取1.00。
700图1 梁模板支撑架立面简图计算中考虑梁两侧部分楼板混凝土荷载以集中力方式向下传递。
集中力大小为 F = 1.20×25.000×0.200×3.000×0.600=10.800kN 。
采用的钢管类型为48×3.25。
一、模板面板计算面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
模板面板的按照三跨连续梁计算。
静荷载标准值 q1 = 25.000×1.000×1.000+0.500×1.000=25.500kN/m活荷载标准值 q2 = (4.000+1.000)×1.000=5.000kN/m面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:本算例中,截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W = 100.00×1.80×1.80/6 = 54.00cm3;I = 100.00×1.80×1.80×1.80/12 = 48.60cm4;(1)抗弯强度计算f = M / W < [f]其中 f ——面板的抗弯强度计算值(N/mm2);M ——面板的最大弯距(N.mm);W ——面板的净截面抵抗矩;[f] ——面板的抗弯强度设计值,取15.00N/mm2;M = 0.100ql2其中 q ——荷载设计值(kN/m);经计算得到 M = 0.100×(1.20×25.500+1.4×5.000)×0.600×0.600=1.354kN.m经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 1.354×1000×1000/54000=25.067N/mm2面板的抗弯强度验算 f > [f],不满足要求!(2)抗剪计算 [可以不计算]T = 3Q/2bh < [T]其中最大剪力 Q=0.600×(1.20×25.500+1.4×5.000)×0.600=13.536kN 截面抗剪强度计算值 T=3×13536.0/(2×1000.000×18.000)=1.128N/mm2截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2抗剪强度验算 T < [T],满足要求!(3)挠度计算v = 0.677ql 4 / 100EI < [v] = l / 250面板最大挠度计算值 v = 0.677×25.500×6004/(100×6000×486000)=7.673mm面板的最大挠度大于600.0/250,不满足要求!二、梁底支撑木方的计算 (一)梁底木方计算作用荷载包括梁与模板自重荷载,施工活荷载等。
脚手架计算规则及计算实例一、脚手架工程量计算一般规则1、建筑物外墙脚手架,凡设计室外地坪至檐口(或女儿墙上表面)的砌筑高度在15m以下的,按单排脚手架计算;砌筑高度在15m以上的或砌筑高度虽不足15m,但外墙门窗及装饰面积超过外墙表面积60%以上的,均按双排脚手架计算。
2、建筑物内墙脚手架,凡设计室内地坪至顶板下表面(或山墙高度的1/2处)的砌筑高度在3.6m以下的,按里脚手架计算;砌筑高度超过3.6m以上时,按单排脚手架计算。
3、石砌墙体,凡砌筑高度超过1m以上时,按外脚手架计算。
4、计算内、外墙脚手架时,均不扣除门、窗洞口、空圈洞口等所占的面积。
5、同一建筑物高度不同时,应按不同高度分别计算。
6、现浇钢筋混凝土框架柱、梁按双排脚手架计算。
7、围墙脚手架,凡室外自然地坪至围墙顶面的砌筑高度在3.6m以下的,按里脚手架计算;砌筑高度超过3.6m以上时,按单排脚手架计算。
8、室内天棚装饰面距设计室内地坪在3.6m以上时,应计算满堂脚手架,计算满堂脚手架后,墙面装饰工程不再计算脚手架。
9、滑升模板施工的钢筋混凝土烟筒、筒仓,不另计算脚手架。
10、砌筑储仓,按双排脚手架计算。
11、储水(油)池,大型设备基础,凡距地坪高度超过1.2m以上的,按双排脚手架计算。
12、整体满堂钢筋混凝土基础,凡其宽度超过3m时,按其底板面积计算满堂脚手架。
二、砌筑脚手架工程量计算1、外脚手架按外墙外边线长度,乘以外墙砌筑高度以平方米计算,突出墙外宽度在24cm以内的墙垛,附墙烟筒等不计算脚手架;宽度超过24cm以外时按图示尺寸展开计算,并入外脚手架工程量之内。
2、里脚手架按墙面垂直投影面积计算。
3、独立柱按图示柱结构外围周长另加3.6m乘以砌筑高度以平方米计算,套用相应外脚手架定额。
三、现浇钢筋混凝土框架脚手架工程量计算1、现浇钢筋混凝土柱,按柱图示周长尺寸另加3.6,乘以柱高以平方米计算,套用相应外脚手架定额。
2、现浇钢筋混凝土梁、墙,按设计室外地坪或楼板底之间的高度,乘以梁、墙净长以平方米计算,套用相应双排外脚手架定额。
满堂支架受力计算示例满堂支架受力计算某分离立交桥为左、右幅分离式连续箱梁构造,全桥箱梁长137m,由于地形复杂,每跨高度不同,本方案按最高一跨进行计算:H=13m。
一. 上部结构荷载1. 新浇砼的重量:2.804t/m22. 模板.支架重量: 0.06t/m23. 钢筋的重量: 0.381t/m24. 施工荷载: 0.35t/m25. 振捣时的荷载: 0.28t/m26. 倾倒砼时的荷载: 0.35t/m2则: 1+2+3+4}+5+6=2.804+0.06+0.381+0.35+0.28+0.35=4.162t/m2钢材轴向容许应力: 【σ】=140Mpa受压构件容许长细比:【λ】=200二.钢管的布置、受力计算某分离立交桥拟采用Φ42mm,壁厚3mm的无缝钢管进行满堂支架立设,并用钢管卡进行联接。
通过上面计算,上部结构核载按4.162t/m2计,钢管间距0.6×0.6m间隔布置,则每区格面积:A1=0.6×0.6=0.36m2每根立杆承受核载Q:Q=0.36×4.162=1.498t竖向每隔h=1m,设纵横向钢管,则钢管回转半径为:i=hµ/【λ】=1000×0.65/140=4.64mm根据i≈0.35d,得出d=i/0.35,则d=4.64/0.35=13.2mm,则选Φ42mm钢管可。
Φ42mm,壁厚3mm的钢管受力面积为:A2=π(42/2)2-π((42-3×2)÷2)2=π(212-182)=367mm2则坚向钢管支柱受力为:σ=Q/A2=1.498T/367mm2=1.498×103×10N/367×10-6m2=4.08×107Pa=40.8MPa=140Mpa应变为:ε=σ/E=40.8×106/210×109=1.94×10-4长度改变L=εh(注h=13m)=1.94×10-4×13000 =2.52mm做为预留量,提高模板标高。
一、脚手架的布置现浇砼拱圈施工采用满堂脚手支架,支架采用48*3.5mm插扣式钢管脚手架,支架间距600*900mm,在侧墙和二类横墙处加密为间距600*450mm,步距1200 mm。
钢管上下均采用可调节支撑,并增设剪力撑以增加支架整体稳定性,拱圈底模采用1220*2440*15 mm的竹胶板,竹胶板下用50*70mm方木,间距200mm,钢管脚手架顶托上用48*3.5 mm弧形钢管拱架支撑,间距600mm。
二、支架验算1. 模板支架验算(按1m纵向长计算)1.1 钢筋砼自重N1=8251.3/186.7*26/30=38.3KN/m21.2 模板及方木荷载N2=0.3KN/ m21.3 弧形钢管拱架荷载N3=53*(4.14+1)/2*3.84/3000=0.17KN/ m2 1.4 钢管支架自重N4=(102*12.22/2.4*8.19+30*2*2.7/0.6+53*1*3.86/0.9+107*3.84)/3000=1.72KN/ m21.5 施工活荷载N5=2.5 KN/ m21.6 振捣砼产生的荷载N6=2.0 KN/ m2在侧墙和二类横墙处不加密的情况下,由于支架间距为600*900mm,立杆钢管位于十字交叉处,则每区格面积为0.6*0.9=0.54 m2每根立杆承受的荷载为:1.2*(38.3+0.3+0.17+1.72+2.5+2.0)*0.54=29.15KN<30 KN立杆承载力满足要求模板支架立杆的轴向设计值:N=1.2*(38.3+0.3+0.17+1.72)*0.54+1.4*(2.5+2.0)*0.54=29.640KN根据现场测量结果48*3.5 mm的钢管壁厚不足,计算时采用48*3.0 mm,则A=424 mm2钢管回转半径为:I= 482+422/4=15.9 mm模板支架立杆的计算长度L=1200+2*500=2200 mm长细比!=L/I=2200/15.9=138.4查表得轴心受压的稳定系数∮=0.353N/∮A=29.64*103/(0.353*424)=198N/ mm2<f=205 N/ mm2立杆稳定性满足要求从上面的计算可以看出,虽然立杆承载力和立杆稳定性满足要求,但余量不大,而且我们在计算时是按均布荷载,实际上在侧墙和横墙处的荷载大,所以我们还得计算这两处立杆的受力情况。
模板、支架方案计算实例模板、支架方案计算书现浇箱梁模板、支架计算以方前沟为例,其断面跟吉印大道和竹山南路类似,所不同的是其梁高为 2.4m,较其它两个梁高(1.5m)要大一些。
三座桥现浇模板、支架一样布置,在此只需要计算方前沟现浇箱梁模板、支架。
方前沟现浇箱梁总长 90.075m,箱梁全宽 16.75m,半幅现浇箱梁混凝土方量为 1187.56m 3 。
底模、侧模采用 =15mm 厚竹胶板(规格 1.222.44m,每块约重40kg),底模下横桥向布设净间距为 20cm 的 10cm10cm 木方,下层方木 12cm15cm,顺桥向布设,间距为 90cm。
支架采用碗扣支架,横桥向间距 90cm;顺桥向间距 120cm,腹板处、横隔梁处横桥向和顺桥向间距均为 60cm。
碗扣支架底托下放置 40cm40cm10cm 的混凝土预制垫块。
支架下地基采用 50cm 灰土处理。
跨方前沟现浇支架基础采用浆砌片石条形基础(具体方案见方前沟现浇支架基础平面图和立面图)。
现对以上方案进行计算。
一、荷载组成 1、梁体混凝土自重:261187.56=30876.6KN 2、模板自重:16.7590.075(40/1.222.44)10 -2 =202.7KN 3、横桥向方木自1/ 5重:90.075/0.316.750.10.15=251.3KN 4、顺桥梁方木自重:2190.0750.150.125=170.2KN 5、施工人员和施工材料、机具行走运输或堆放荷载:1.5KPa 6、现浇箱梁分两次浇筑,不再考虑混凝土倾倒和振捣荷载二、竹胶板验算,模板规格:(1.22m2.44m ),厚度 1.5mm 荷载组合30876.6/(90.07516.75)1.2+1.51.4=26.66KN/m 2 q=26.661.22=32.53KN/m I=1.220.015 3 /12=3.410 -7 m 4 W=1.220.015 2 /6=4.610 -5 m 3 M=qL 2 /8=32.530.20.2/8=0.163KN.m 竹胶板的容许拉应力参考 A-4 种类木材取值,为[ w ]=11.0MPa,弹性模量取 E=910 3 MPa w =M/W=0.163/4.610 -5 =3.54MPa<[ w ]强度满足要求。
支架布置与计算示例1、支架布置支架基础完成后,在其上搭设WDJ碗扣式多功能脚手架钢支架;根据箱梁底板处及翼板处荷载大小的不同,通过计算(详细计算书见下),垂直桥向底板处支架布置36×60cm共37排,翼板处布置18×120cm共19排;顺桥向等间距120cm 布置19排。
支架横杆竖向间距120cm,支架底托下基础采用10×25cm方木,垂直于桥向布置,支架顶托垂直于桥向布置10×12.5cm的方木,支撑箱梁模板。
2、支架和模板计算①由不同梁段(每跨分8段)的荷载集度及支架跨度计算相应的弯距,根据支架强度和变形要求进行支架立杆和横杆的布置。
根据本桥设计,体积含筋量>2%,故砼重按2600Kg/m3=2.60T/ m3。
②荷载组合A、模板及其支架自重;B、新浇筑钢筋混凝土自重;C、施工人员和施工材料、机具等行走运输或堆放的荷载;D、振捣混凝土时产生的荷载;E、新浇筑混凝土对模板侧面的压力;F、倾倒混凝土时产生的荷载。
G、其他可能产生的荷载,如雪荷载、冬季保温设施荷载等。
模板、支架设计计算的荷载组合③ 1#段支架计算:因1#段砼方量最大,1#段若满足要求,其余各段均可满足。
A、荷载标准值a、模板(钢模)每m2重量取0.5KN/ m2;b、每延米砼重量取q砼=28.42T/m;其中翼缘部分q=1.49×2.6=3.88T/m,腹板底顶板部分q=(32.78-1.49×3) /3×2.6=24.54T/m;c、施工人员和施工材料、机具等行走运输或堆放的荷载取1.0KN/ m2;d、振捣混凝土时产生的荷载2.0KN/ m2(指对水平面模板的垂直荷载);e、其他可能产生的荷载,如雪荷载、冬季保温设施荷载等本计算不考虑。
B、荷载分项系数与调整系数值根据《建筑结构荷载规范》和《混凝土结构施工及验收规范》有关规定:恒载乘1.2,活载乘1.4。
施工支架算例,特别详细,值得参考(转帖)跨线桥主跨50m T梁现浇及防电棚架空支架受力检算资料广园东路延长线YA2.1标跨铁路高架段主跨50米T梁及防电棚架空支架合并一起共同受力,具体见“50m T梁现浇支架及防电棚设计图(深土桥-07修)”。
下面对架空支架的纵梁、横梁、立柱、地基进行检算:㈠架空支架布置⒈每片50m现浇T梁的模板支架由4片Ⅰ45c工字钢承受,4片Ⅰ45c工字钢布置在T梁底下,平行于5 0米T梁,与铁路53.74°斜交。
Ⅰ45c工字钢受力计算最大跨度为:铁路左侧立柱顶横梁650cm Ⅰ45c工字钢塘美站线与3线间548cm3线与高下线间642cm高下线与高上线间横梁665cm高上线右侧立柱顶横梁Ⅰ45c工字钢Ⅰ45c工字钢最大跨度为:Lmax=665/sin53.74°=825cm㈡钢构件基本资料①Ⅰ45c工字钢:Ix=35280cm4,Wx=1570 cm3,G=94.5kg/mA=120cm2;每片长度为12m(库存90片)②Ⅰ32b工字钢:Ix=11600cm4,Wx=726cm3,G=57.74kg/mA=73.56cm2③[40b槽钢(立柱): Ix=18600cm4,Wx=932 cm3,G=65.21kg/mA=83.07cm2;④Φ300×10钢管(立柱): G=71.52kg/m A=91.11cm2;⑤钢梁、钢轨弹性模量:E=2.1×106kg/cm2=2.1×105MPa㈢架空支架荷载计算⒈T梁自重:50米T梁一片重150t,每延米T梁自重为:3t/m,由5片Ⅰ45c工字钢完全支承(检算时,只按4片Ⅰ45c 工字钢考虑,两侧边梁只相当中间梁受力的一半考虑) 。
每片Ⅰ45c工字钢每延米承受T梁自重为:g1=3t/4=0.75t/m=750kg/m⒉Ⅰ45c工字钢自重:g2=94.5kg/m(每片梁)⒊模板、方木、支架(取纵向1延米计算)1米长T梁下模板、方木、支架重为:4×40kg(门式架)+(3×3×0.14×0.12+3×3×0.12×0.1+4×0.07×0.05×1+4×0.07×0.05×0.5+3×0. 05×1+4×0.3×0.05×1+6×2×0.1×0.1+16×0.1×0.05×1+0.02×7.5×1)(方木及夹板)×1000kg/m3=1 000.2kg1米长T梁下绝缘板、防水层等自重为:2.72×1×0.01×1500kg/m3=40.8kg每片Ⅰ45c工字钢每延米承受的模板、方木、支架、绝缘板、防水层重量为:g3=(1000.2+40.8)/5=208.2kg/m⒋施工荷载(取3米宽、24.25米长计算):按350kg/m2考虑,则:4片Ⅰ45c工字梁每延米施工荷载为3×1×350=1050kg每片Ⅰ45c工字钢每延米承受施工荷载为:g4=1050/4=262.5kg/m50米T梁下每片Ⅰ45c工字钢总承受荷载为:q=g1+g2+g3+g4=750+94.5+208.2+262.5=1315.2kg/m㈣50米T梁下最大跨度Ⅰ45c钢纵梁检算:一片Ⅰ45c工字梁受力图简化如下:A、一片工字钢的内力:(取最大跨度8.25米一跨按简支梁进行检算)①跨中弯矩:M中=qL2/8=1315.2×8.252/8=11189.475kg-m=1118947.5kg-cm②F边=qL/2=1315.2×8.25/2=5425.2kg(高上线外侧)高上与高下线间:F中=qL=1315.2×16.21/2=10659.7kg(中排支座)B、工字梁弯曲强度检算:σ=M/Wx=1118947.5/1570=712.7kg/cm2=71.27Mpa<[σ]=210Mpa(Q235钢) (强度可行)C、挠度检算:fmax=5qL4/384EI=5×13.152×8254/(384×2.1×106×35280)=1.07cm<〔f〕=L/400=825/400=2.06cm (挠度可行)D、抗剪切检算:中间支座边Ⅰ45c工字钢的剪切应力为:τmax=F中/A=10659.7/120=88.83kg/cm2=8.883N/mm2<〔τ〕=110 N/mm2㈤Ⅰ45c钢横梁检算:横梁布置平面图(取中间一排柱子、横梁进行检算),考虑到架空支架上最多只有相邻3片T 梁现浇施工,因此横梁受力图如下:①B-C跨横梁内力计算:(按单跨简支梁简化计算)⒈求B-C跨的最大支反力Rb中=Rc中=F(0.64+1.5+2+2.5+2.84)/4=F×9.48/4=10659.7×9.48/4=25263.5kg⒉求边跨(A-B、C-D)支反力:Rb边=Rc边=F(1.91+2.77+3.27+3.77)/4=10659.7×11.72/4=31232.9kg∴B、C立柱柱顶最大支反力为Rmax= Rb中+ Rb边=25263.5kg+31232.9kg=56496.4kg实际上,架空支架上的T梁是逐片现浇,T梁预应力张拉完成后,才进行下一片T梁施工,T梁张拉后自重已传到桥墩上,(临时钢支墩不再承受张拉完T梁的自重荷载)。
即B、C立柱柱顶最大支反力为Rmax=31232.9kg⒊B-C跨跨中弯矩计算:M中 =Rb中×2-F×(0.5+1.36)=25263.5×2-10659.7×1.86=50527-19287.042=30699.958kg-m=3069995.8kg-cm⒋B-C跨横梁(2Ⅰ45c)弯曲强度检算:σ=M中/Wx=3069995.8/(2×1570)=977.71kg/cm2=97.71Mpa<[σ]=200Mpa(Q235钢) (强度可行)⒌B-C跨横梁(2Ⅰ45c)的挠度检算:为了简化计算,将B-C跨上的集中荷载换算成线布荷载:q换=∑F/L=9F/L=4×10659.7/4=10659.7kg/m=106.597kg/cm跨中最大挠度为:fmax=5qL4/384EI=5×106.597×4004/(384×2.1×106×35280×2)=0.24cm<〔f〕=L/400=400/400=1cm (挠度可行)㈥钢立柱稳定性检算:对于轴心受压构件,其整体稳定性满足N/Am≤υ1[σ]根据上述横梁的受力计算,得知柱顶最大受力为Nmax=56496.4kg⒈υ300钢立柱稳定检算:Am=π(D2-d2)/4=π(302-282)/4=91.1cm2回转半径:i=(D2+d2)1/2/4=(302+282)1/2/4=10.259cm自由长度:L=750cm∴长细比:λ=L/i=750/10.259=73.1查表4-66得稳定系数υ1≈0.731(Q235钢),则υ1[σ]=0.731×200=146.2Mpa∴σ=N/ Am=56496.4kg /91.1=620.16kg/cm2=62.016Mpa<υ1[σ]=146.2Mpa(υ300钢管立柱稳定性可行)∴总体稳定满足要求刚度验算:《桥规》中规定,对于主桁架中的受压构件,其长细比不得大于容许长细比[λ]=100,上述λ=73.1<100,故刚度满足要求。
⒉ 2[40b的格构式立柱稳定检算:2[40b截面几何特性为:A、单肢[40b:面积 A1=83.07cm2截面惯性矩 I y1 =640cm4单肢回转半径 i1=(I y1/ A1)1/2=(640/83.07 )1/2=2.78cm单肢长细比:λ1=L1/ i1=130/2.78=46.76(注意:要求焊接两片[40b槽钢的铁板间的距离不超过1.3米])B、双肢2[40b:面积 Am=83.07×2=166.14 cm2截面惯性矩 I y=(640+17.56 2×83.07)×2+2(1×403/12)=63176.5 cm4回转半径 iy=(I y/ Am)1/2=(63176.5/166.14)1/2=19.5cm长细比λy=L0/ iy=750/19.5=38.46换算长细比λhy=(λy 2+λ 1 2)1/2=(38.46 2+46.76 2)1/2=60.54由λhy=60.54,查表得υ1≈0.777(Q235钢),则υ1 [σ]=0.777×200=155.4Mpa∴σ=N/ Am=56496.4kg /166.14=340.1kg/cm2=34.01Mpa<υ1 [σ]= 155.4Mpa(稳定性可行)∴总体稳定满足要求刚度验算:λhy=60.54<[λ]=100,故刚度满足要求。
⒋ 2[30的格构式立柱(T型钢塔架)稳定检算:2[30截面几何特性为:A、单肢[40:面积 A1=40.47cm2截面惯性矩 I y1 =326.6cm4单肢回转半径 i1=(I y1/ A1)1/2=(326.6/40.47 )1/2=2.84cm2[30的格构式立柱肋板为250×250×10mm,净距离为0.56m(中心距为0.81m)单肢长细比:λ1=L1/ i1=56/2.84=19.71B、双肢2[30:面积 Am=40.47×2=80.94 cm2截面惯性矩 I y=(326.6+12.16 2×40.47)×2+2(1×253/12)=15225.6 cm4回转半径 iy=(I y/ Am)1/2=(15225.6/80.94)1/2=13.7cm长细比λy=L0/ iy=770/13.7=56.2换算长细比λhy=(λy 2+λ 1 2)1/2=(56.2 2+19.71 2)1/2=59.6由λhy=59.6,查表得υ1≈0.809(Q235钢b类),则υ1 [σ]=0.809×200=161.8Mpa∴σ=N/ Am=26649.25kg /80.94=329.25kg/cm2=32.925Mpa<υ1 [σ]= 161.8Mpa(稳定性可行)∴总体稳定满足要求刚度验算:λhy=59.6<[λ]=100,故刚度满足要求。