满堂支架验算
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满堂支架计算1、荷载计算根据支架布置方案,采用满堂支架,对其刚度、强度、稳定性必须进行检算。
钢管的内径Ф41mm 外径Ф48mm 、壁厚3.5mm 。
截面积转动惯量回转半径 截面模量钢材弹性系数钢材容许应力,按照《钢管满堂支架预压技术规程》中关于旧钢管抗压强度设计值的规定需要乘以折减系数0.85,故验算时按照170MPa 的容许应力进行核算。
1、支架结构验算荷载计算与荷载的组合:A 、钢筋混凝土自重:W 砼= 0.4×26=10.4KN/m2(钢筋混凝土梁重量按26kN/m 3计算)B 、支架模板重① 模板重量:(竹胶板重量按24.99kN/m 3计算)②主次楞重量:主楞方木:(方木重量按8.33KN/m3计算)次楞钢管:C 、人员与机器重W =1KN/ m 2 (《JGJ166-2008 建筑施工碗扣式脚手架安全技术规X 》)D 、振捣砼时产生的荷载2/4.0015.099.24m kN h W p =⨯==模板模板ρ2/47.033.81.01.025.011.01.06.01m kN h W p =⨯⨯⨯+⨯⨯==)(方木方木ρ22222893.44)1.48.4(14.34/)(cm d D A =÷-⨯=-=π344078.5)8.432()]1.48.4(14.3[cm =⨯÷-⨯=D d D W 32/)(44-=πcmA J i 58.1)/(2/1==44444187.1264)1.48.4(14.364/)(cm d D J =÷-⨯=-=πMPa E 51005.2⨯=MPa f 205][=2/12.0105.33.01m kN kg W =⨯⨯=钢管W =2KN/ m 2 ( 《JGJ166-2008 建筑施工碗扣式脚手架安全技术规X 》) E 、倾倒混凝土时冲击产生的荷载W =3KN/ m 2 (采用汽车泵取值3.0KN/m 2)F 、风荷载按照《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规X 》,风荷载W k =0.7u z u s W o其中u z 为风压高度变化系数,按照《建筑结构荷载规X 》取值为1;u s 为风荷载体型系数,按照《建筑结构荷载规X 》取值为0.8;W o 为基本风压,按照XX 市市郊离地高度5m 处50年一遇值为0.3 KN/m 2。
重庆市轨道交通十号线(建新东路~王家庄)工程环山公园站~长河站区间(高架段)箱梁满堂支架及门洞支架安全检算报告重庆市轨道交通设计研究院有限责任公司二〇一五年一月重庆市轨道交通十号线(建新东路~王家庄)工程环山公园站~长河站区间(高架段)箱梁满堂支架及门洞支架安全检算报告审查:复核:审核:重庆市轨道交通设计研究院有限责任公司二〇一五年一月目录第一章概述 (1)1.1工程概况 (1)1.2主要计算依据 (6)第二章简支箱梁支架结构受力计算 (6)2.1方木检算 (9)2.2立柱检算 (14)2.3支座检算 (17)第三章连续箱梁支架结构受力计算 (18)3.1方木检算 (20)3.2立柱检算 (26)3.3支座检算 (29)第四章连续箱梁门洞支架结构受力计算 (30)4.1贝雷梁上部型钢计算 (30)4.2贝雷梁计算 (31)4.3贝雷梁下部型钢验算 (32)4.4钢管立柱计算 (34)4.5基础计算 (34)第五章结论及建议 (35)5.1结论 (35)5.2建议 (35)第一章概述1.1工程概况本工程(建新东路-王家庄段)线路长度33.42km,其中地下段长度为27.04km,高架段长度为6.38km。
环山公园站至长河站区间高架总长1130.906m,共29跨,均为群桩基础;1#为桥台,2#~21#墩为花瓣式桥墩,22#~30#为矩形双肢墩(上设盖梁),墩柱高度1.8~15米;其中11#~14#墩、27#~30#墩为现浇连续箱梁,其余为预应力简支箱梁,标准梁宽10.4m(1~21#墩,21#至30#墩梁宽渐变)。
高架段箱梁参数统计表如下:表1:桥梁箱梁参数统计表2m梁高双线单箱单室箱梁断面图如下(腹板加厚段):图1.1:双线简支梁标准断面箱梁122.5m 梁高双线单箱单室箱梁断面图如下(腹板加厚段):图1.2:双线连续梁单箱单室标准断面箱梁单、双线简支梁采用满堂支架搭;单、双线连续梁边跨采用满堂支架搭设,中跨采用门洞支架搭设。
满堂支架结构验算一、总体设计说明采用Φ48×3.5mm碗扣式钢管支架。
梁重分配原则为:假定箱梁腹板的重量仅由腹板下的立杆承受,顶板和底板的重量之和仅由底板下的立杆承受,翼缘板的重量仅由翼缘板下的立杆承受。
具体布置为:①在全桥长度范围内,底板下的立杆布置为(纵距×横距)90cm×30cm;翼缘板下的立杆布置为90cm×90cm。
考虑到腹板较重,腹板下立杆布置为90cm×30cm。
立杆步距均为90 cm。
②纵木采用10cm×10cm方木,间距20cm沿横桥向满铺,横木采用15cm ×15cm方木。
③剪刀撑设置:横向剪刀撑每间隔6m设置一道,纵向剪刀撑在两个腹板下及两侧外围均需设置一道,共计4道。
支架的详细布置见设计图。
二、支架基本承载力与设计荷载1、支架基本承载力Φ48×3.5mm碗扣式钢管,立杆、横杆承载性能见表1。
表1立杆、横杆承载性2、设计荷载(1)箱梁自重,箱梁混凝土容重26KN/m3;(2)模板荷载,按 5.5 KN/m2计;(3)施工荷载,按3.0 KN/m2计;(4)砼振捣荷载,按2.5 KN/m2计;(5)倾倒混凝土荷载,按3KN/m2计;(2)~(5)荷载合计为14 KN/m2。
三、立杆竖向承载力验算1、0#-1#梁段(梁高3.05m)腹板下立杆荷载分析:碗扣式立杆分布90cm×30cm,层距60cm。
图中三个截面分别代表纵断面不同部位:1、端头截面1为0#端头向大里程方向200cm处,2、端头截面2为1#端头向小里程方向100cm处,3、跨中截面为梁体跨中处。
综合考虑,则:端头截面1连续梁单侧截面翼板面积:g1=1.48m2;连续梁单侧截面腹板面积:g2=5.02m2;连续梁单侧截面中板面积:g3=2.56m2;连续梁单侧截面中板面积:g4=6.75m2;1、中板处断面面积为6.75 m2,6.75×26/3.1=56.61KN/m2,荷载组合:1.2×56.61+1.4×14.0=87.5KN/m2,则单根立杆受力为:N=87.5×0.9×0.3=23.62KN<[ 35 KN](满足)。
满堂式碗扣支架支架设计计算杭州湾跨海大桥XI合同段中G70~G76墩的上部结构为预应力混凝土连续箱梁,该区段连续箱梁结构设计有两种形式,一为等高段,一为变高段,G70~G70为变高段连续箱梁。
为此,依据设计图纸、杭州湾跨海大桥专用施工技术规范、水文、地质情况,并充分结合现场的实际施工状况,为便于该区段连续箱梁的施工,保证箱梁施工的质量、进度、安全,我部采用满堂式碗扣支架组织该区段连续箱梁预应力混凝土逐段现浇施工。
一、满堂式碗扣件支架方案介绍满堂式碗扣支架体系由支架基础(厚50cm宕渣、10cm级配碎石面层)、Φ48×3mm碗扣立杆、横杆、斜撑杆、可调节顶托、10cm×15cm底垫木、10cm×15cm或10cm×10cm木方做横向分配梁、10cm×10cm木方纵向分配梁;模板系统由侧模、底模、芯模、端模等组成。
10cm×15cm木方分配梁沿横桥向布置,直接铺设在支架顶部的可调节顶托上,箱梁底模板采用定型大块竹胶模板,后背10cm×10cm木方,然后直接铺装在10cm×15cm、10cm×10cm 木方分配梁上进行连接固定;侧模、翼缘板模板为整体定型钢模板。
(主线桥30m跨等高连续梁一孔满堂支架结构示意图见附图XL-1、2、3所示)。
根据箱梁施工技术要求、荷载重量、荷载分布状况、地基承载力情况等技术指标,通过计算确定,每孔支架立杆布置:纵桥向为:3*60cm+30*90cm +2*60cm,共计36排。
横桥向立杆间距为:120cm+3*90cm+3*60cm +6*90cm +3*60cm +3*90 cm+120cm,即腹板区为60cm,两侧翼缘板(外侧)为120cm,其余为90cm,共21排;支架立杆步距为120cm,在横梁和腹板部位的支架立杆步距加密为60cm,支架在桥纵向每360cm间距设置剪刀撑;支架两端的纵、横杆系通过垫木牢固支撑在桥墩上;立杆顶部安装可调节顶托,立杆底部支立在底托上,底托安置在支架基础上的10cm×15cm木垫板上。
满堂支架计算碗扣式钢管支架门架式钢管支架扣件式满堂支架(后图为斜腿钢构)1立杆及底托1.1立杆强度及稳定性(通过模板下传荷载)由上例可知,腹板下单根立杆(横向步距300mm,纵向步距600mm)在最不利荷载作用下最大轴力P=31.15KN,在模板计算荷载时已考虑了恒载和活载的组合效应(未计入风压,风压力较小可不予考虑)。
可采用此值直接计算立杆的强度和稳定性。
立杆选用Ф48*3.5小钢管,由于目前的钢管壁厚均小于 3.5mm 并且厚度不均匀,可按Ф48*3.2或Ф48*3.0进行稳定计算。
以下按Ф48*3.0进行计算,截面A=424mm2。
横杆步距900mm,顶端(底部)自由长度450mm,则立杆计算长度900+450=1350mm。
立杆长细比:1350/15.95=84.64按 GB 50017--2003 第132页注1 计算得绕X轴受压稳定系数φx=φy=0.656875。
强度验算:31150/424=73.47N/mm2=73.47MPa,满足。
稳定验算:31150/(0.656875*424)=111.82MPa,满足。
1.2立杆强度及稳定性(依照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》)支架高度16m,腹板下面横向步距0.3m,纵向(沿桥向)步距0.6m,横杆步距0.9m。
立杆延米重3.3Kg=33N,每平方米剪刀撑的长度系数0.325。
立杆荷载计算:单根立杆自重:(16+(16/0.9)*(0.3+0.6)+0.325*16*0.9)*33=1210N=1.21KN。
单根立杆承担混凝土荷载:26*4.5*0.3*0.6=21.06KN。
单根立杆承担模板荷载:0.5*0.3*0.6=0.09KN。
单根立杆承担施工人员、机具荷载:1.5*0.3*0.6=0.27KN。
单根立杆承担倾倒、振捣混凝土荷载:(2.0+4.0)*0.3*0.6=1.08KN。
风荷载:W K=0.7u z*u s*w0风压高度变化系数u z查《建筑结构荷载规范》表7.2.1可取1.25(支架高度20m内,丘陵地区);风荷载脚手架体型系数u s 查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》表 4.2.4可取1.3ψ(敞开框架型,ψ为挡风系数,可查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》表A-3,表中无参照数据时可按下式计算);挡风系数ψ=1.2*An/Aw。
某现浇箱梁满堂支架承载力验算本箱梁采取二次浇注,第一次浇注到箱梁翼板根部,第二次浇筑顶板。
支架采用大直径钢管门架、型钢及∮48×3mm钢管支撑,外模、底模及端头模采用厂制定型钢模板,内模采用定型板模,支架上设两层分配横,第一层采用[10槽钢,第二层采用10㎝×10㎝方木。
1、混凝土重按26.0K N / M3计算;2、模板重0.6KN/M2(含加固件);3、分配梁按简支结构计算;4、施工人员及施工料具运输、堆放取1.5KPa;5、振捣、倾倒混凝土时对模板产生的冲击荷载取2.5 KPa;6、材料用量:根据《箱梁支架布置图》计算。
由于本桥上部结构左右幅对称布置,本方案选用左幅进行支架搭设施工设计,施工时右幅支架按验算通过的第二联方案进行施工。
(一)跨中断面下支架验算:1、顶板支架承载力、稳定性验算(箱内支架):顶板支架采用Φ48×3.0mm扣件式钢管支架,支架间距按0.8×0.8m布置,由于箱梁箱内净空仅为115cm所以不考虑搭接。
查相关手册得:钢管支架单根立杆稳定承载力计算:λ=L/I=115/1.59=72.3,查表得Φ=0.792[N稳]= ΦA[σ]=0.792×423.9×140=47.0KN顶板砼重:G=[(0.45+0.2) ÷2×2+0.2×1.65]×0.8×26=20.384 KN1=3.65×0.8×0.60=1.752KN(模板及加固件按0.60KN/m2)模板重量:G2施工荷载:G3=3.65×0.8×4Kpa=13.14KN钢管支架: G4=0.5KN(箱内钢管按0.8×0.8设置,上下各设一道拉杆,共.8m为一个计算单元)每个室内每0.8m长度内共有支架立杆5根,故单根钢管受力为:N=42.93÷5=8.59KN<[N]=47.0KN安全系数K=5.5 满足要求!2、跨中断面底板下支架承载能力验算1) 门架验算:由于现浇梁箱单幅共设3个室,每个室宽3.65m,腹板0.45m,于腹板底的支架间距按90cm布置,于底板底的支架间距按120cm布置,由于支架上设两层分配梁,故荷载按均布荷载对支架进行验算,长度方向取2m(门架排距)为一计算单元。
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.上部结构核载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.振捣时的核载: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xx:【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×根据i≈0.35d,得出d=i/0.35,则则选Φ42mm钢管可。
Φ42mm,壁厚3mm的钢管受力面积为:A2=π()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××109=1.94×10-4xx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。
通过上式计算,确定采用¢42mm外径,壁厚3㎜的无缝钢管做为满堂支架,间隔0.6×0.6m,坚向每间隔1m设纵横向钢管,支架底部及顶部设剪刀撑,并在底部增设纵横向扫地撑,以保证满堂支架的整体稳定性。
高架盖梁支架计算书泛婆罗洲大道W-10民都鲁高架桥盖梁为C50钢筋混凝土结构,盖梁总方量为81.02m³,混凝土容重取25KN/m³。
支架形式采用满堂扣件式,支架钢管为Q235 φ48*3.5mm焊接钢管,支架立杆、纵杆间距为60cm,横杆步距h为80cm,盖梁尺寸及支架布置结构图如下所示:盖梁尺寸平面图支架布置图1.荷载取值①施工人员、机具、材料荷载P1=2.5KPa②混凝土冲击及振捣混凝土时产生的荷载P2=2.5KPa③盖梁均截面(a-b段)钢筋混凝土自重荷载P3=85.42Kpa,变截面(b-c段)P3’=59.17KPa④模板支架自重荷载P4=1.5KPa2.均截面处(a-b段)满堂支架受力验算底板扣件式支架布置按平行盖梁方向间距60cm,垂直盖梁方向间距60cm,平行高架桥走向排距60cm,顺桥向步距80cm,均截面处(a-b段)每根立杆受力计算如下:①施工人员、机具、材料荷载:N Q1=P1*A=2.5*0.6*0.6=0.9KN②混凝土冲击及振捣混凝土时产生的荷载:N Q2=P2*A=2.5*0.6*0.6=0.9KN③钢筋混凝土自重荷载:N G1=P3*A=85.42*0.6*0.6=30.75KN④模板支架自重荷载:N G2=P4*A=1.5*0.6*0.6=0.54KN按照规范参考公式进行荷载组合:N=(N G1+N G2)*1.2+(N Q1+N Q2)*1.4=40.07KN,即底板均截面处满堂支架单根立杆承受压力值为40.07KN。
支架为Q235 φ48*3.5钢管,其截面积A=489mm,钢管的回转半径I=15.8mm。
⑤强度验算Ϭ=N/A=40070/489=81.94Mpa<f=205MPa,f为Q235钢抗拉、抗压和抗弯设计值,符合要求。
⑥稳定性验算立杆的受压应力计算(步距为80cm):长细比ƛ=800/15.8=50.63,经查阅设计手册当ƛ=51时,得受压杆件的稳定系数Ψ=0.849。
单柱式满堂支架法盖梁支架结构验算书好嘞,咱们今天聊聊“单柱式满堂支架法盖梁支架结构验算书”这个话题。
乍一听,哎呀,感觉这名字就像是个大拗口的工程术语,对吧?别急,咱们一步一步来,让它变得简单明了,轻松搞定。
你要是没搞懂,不妨拍拍脑袋,说一声“别慌”,我们一块儿搞定。
大家都知道,盖梁这个玩意儿,是用来支撑桥梁上部结构的,像桥梁的“基石”一样。
没有它,桥梁就像是没了脊梁骨的“蚂蚁”,哪儿能行得通。
至于“单柱式满堂支架法”,也就是支撑架的结构方式之一,咱们得通过它来确保盖梁施工过程中的稳稳的“安全感”。
单柱式,顾名思义,就是在桥梁施工中,支架是由一根根支柱支撑的,看着好像每根柱子都在一副“用力托住天空”的表情。
真是,能不给它点赞吗?而满堂支架嘛,就是这些支柱组成的一个大框架,确保整个梁体的稳定,不管施工环境有多复杂,它都能应付过去。
哎,讲到这,你可能要问了,支架到底是怎么验算的?咋个验算呢?这可不是随便算算那么简单的事,得靠专业的计算来保证它在整个施工过程中的稳定性。
你看啊,验算最主要的目的就是确保这个支架在受力时不“岔气”,不“撑坏”。
别小看这一步,做得不好,岂不是把施工人员的安全和整个项目都给“坑了”么?想想看,盖梁过程就是一场“高空走钢丝”,支架一旦不稳,连带的风险可不是开玩笑的。
验算得从哪儿入手呢?得从支架的受力情况开始。
咱得知道,单柱式支架不仅得支撑梁体的重量,还要考虑到施工过程中外界的各种不确定因素,像风力、振动啥的。
你不信,随便看看建筑工地上的那些“大钢筋”们,风一吹它们都能晃个不停。
所以咱们得认真把这些力算清楚,确定支架不至于在这些外力作用下失稳。
比如说,支架的柱子必须得有足够的强度,不然它可真会被压垮。
横梁、立柱的设计都得严丝合缝,像拼图一样,差一个小小的角度,整个结构的安全性都可能打折扣。
再说了,验算的时候,不单单是一个力的事,还得考虑到稳定性。
这可不仅仅是数值上的对比,而是实际情况下,柱子、梁、基础是不是能够在长期负荷下“站稳脚跟”。
附录现浇箱梁满堂支架施工验算现浇梁的特点是结构整体性好,外形美观。
在现浇箱梁的各项施工工序中,支架搭设的质量极为关键,而支架受力的正确验算是保证支架搭设成功的基础。
对现浇梁底模、分配梁和承重梁的设计如下:底模采用122cm×244cm×1.2cm竹胶板,纵桥向铺设,板下采用模木(分配梁)打孔后铁钉相连,板缝用宽胶带纸粘贴;底模下沿横桥向顺铺10cm×10cm方木,间距为2.44/6=0.407m(计算采用0.41m);横梁采用外径φ48,壁厚3.5mm钢管纵桥向架设在碗扣支架的可调上部托撑顶部,支架布距根据经验拟定为箱梁腹板位置0.6m×0.9m,空心位置 0.9m×0.9m,水平杆垂直间距1.2m。
支撑底模的横木受力模型实为多跨超静定梁,现将其简化为单跨静定简支梁这样不仅计算简便,而且增加了方案的安全性。
1横梁验算1.1模板、横梁自重N木=0.1×0.1×0.6×6=0.036KNN模=0.6×0.41×10.3×0.012=0.030KN1.2钢筋砼的重量N钢筋砼=0.6×0.41×1.4×26=8.954KN1.3施工荷载σ活1=2.5KPaN活1=2.5×0.41×0.6=0.615KN;N活2=2.5KN。
1.4振捣砼时产生的荷载N振=2.0×0.41×0.6=0.492KN;这样,N总N1+2+3+4=10.127KN。
F均=N总/0.6=10.127/0.6=16.878KN/m;N活2=2.5KN;那么,M=1/8F均·L2+1/2N活2·L/2=1/8×16.878×0.62+1/2×2.5×0.3=1.135KN·m;σ=M/W=1.135/(1/6×0.1×0.12)=6.81MPa<[σ]容=17MPa;τ=QS/bI=0.947025MPa<[σ]容=1.9 MPaƒ=(5F均·L4)/(384EⅠ)+(N活2L3)/(48EI)=0.469mm<[f]=L/400=1.5 mm 。
满堂红脚手架稳定性检算满堂红脚手架稳定性检算一、脚手架横杆、立杆设置ZDK143+153.3 1-10m框构桥顶板厚0.9m ,净高6.5m ,顶模支撑架采用Φ48×3.5钢管满堂脚手架,按照间距90×90㎝,步距90㎝,以框构底板作为下托支撑面。
脚手架首层立杆采用不同的长度交错布置,底层纵、横杆作为扫地杆距地面高度应小于350mm 。
立杆上端包括调螺杆伸出水平杆的长度不得大于0.7m 。
二、脚手架横杆、立杆荷载检算1、荷载大小①施工人员、机具、材料荷载:p1 =2.5kN/m2②混凝土冲击及振捣混凝土时产生的荷载:p2 =2.5kN/m2③框架顶板钢筋混凝土自重荷载:p3 =25*0.9=22.5KN/m2④ 模板、支架自重荷载:p4 =1.5kN/m22、检算纵、横杆间距均为90cm ,步距90cm 。
则框构底每一根立杆受立如下:① 施工人员、机具、材料荷载:NQ1 =p1 A =2.5×0.9×0.9=2.03kN② 混凝土冲击及振捣混凝土时产生的荷载:NQ2 = p2 A =2.5×0.9×0.9=2.03kN③ 主体钢筋混凝土自重荷载:NG1 = p3 A =22.5×0.9×0.9=18.23kN④ 模板、支架自重荷载:NG2 = p4 A =1.5×0.9×0.9=1.22kN按规范进行荷载组合有:N = (NQ1 + NQ2 )×1.4 +( NG1 + NG2)×1.2= (2.03 + 2.03) ×1.4 + (18.23 + 1.22) ×1.2 = 29.02kN框构顶板底处满堂支架单根立杆承受压力大小为:29.02kN该钢管为Φ48×3.5mm 钢管,A=489mm2d 2+d 12482+412=44钢管回转半径:i ==15.8 mm⑤ 按强度验算:σ=N =29020=59.35KPa<205KPa ,符合要求。
验算过程中仅对段进行验算,对于进单独验算以计算是否满足要求。
大小横杆均按照70cm*70cm计算,所以单位面积内砼、模板自重、施工人员荷载及其砼倾倒时所产生的荷载为:q=0.4*26*0.7+2*2*0.7=10.08KN/m1、小横杆件验算σ=qL12/10*4.49*103=10.08*700*700/(10*4.49*103)=110.004Mpa<215 Mpa满足杆件要求。
f =ql4/150*2.1*105*1.215*105=10.08*7004/(150*2.1*105*1.215*105)=0.632mm<3 mm满足杆件要求。
2、大横杆验算按照三跨连续计算,大横杆件的荷载全部由小横杆传递而来。
所以大横杆所受到的集中力为:7.056 KN。
a、刚度计算:σ=0.26*F*L2/4.493*103=0.26*7.056*0.7*106/(5.078*103)=252.89 Mp a>250 Mp a不满足杆件要求,需要调整间距。
b、扰度计算:f =1.883*F L22/100*2.1*105*1.215*105=1.883*7.056*7002/100*2.1*105*1.215*105=0.002mm<3mm满足杆件的需要。
3、立杆计算立杆所承受的荷载由大横杆传递而来,所以立杆所要承受的荷载为7.056KN。
步距为1m,长细比为λ=h/i=1/1.58=63.291,φ=0.772;立杆容许荷载:N=0.772*489*215=81.16KN>35.7KN满足杆件要求。
4、扣件抗滑验算扣件所要抵抗的荷载来自于立杆和横杆所以:R=7.056KN<8.5KN;满足扣件要求。
5、地基承载力验算地基所要承受的全部荷载由立杆传递7.056/(0.5*0.7)=21.45。
满堂支架杆件受力验算书及相关附图一、工程概况1、高速枢纽互通立交工程共有桥梁10座,其中K220+883.628跨高速桥为现浇预应力箱梁桥。
其结构形式为:左右幅各1联(共两联),跨径布置为(22+2×30+22)m;K220+883.628桥左幅箱梁顶板宽9m,底板宽度5.5m,右幅箱梁顶板宽12.75m,底板宽度9.25m,梁高1.8m;翼缘板悬臂长度1.75m,翼缘板根部厚0.45m,端部0.18m,箱梁内顶板厚度0.25cm,底板厚度0.25m,外腹板厚度0.45m,中腹板厚度0.45m。
平均柱高7.2m。
2、本桥上部箱梁拟采用碗扣式脚手架满堂支架现浇施工。
第二孔及第三孔跨径最大(同为30m),且右幅比左幅箱梁体积、重量要大。
因此,全桥仅对右幅第二联进行受力计算即可。
二、支架方案初步设计1、立杆及横杆的初步设计经粗略计算,来选定立杆间距。
腹板重Q1=26*1.8=46.8kn/m2,空心段重Q2=26*0.7=18.2kn/m2,底板宽b=9.25m,箱梁长s=104m,单根立杆允许承载力保守取[N]=40kn。
腹板处每平方米需要立杆根数:1.2Q1/[N]=1.4;取安全系数1.3,则为1.82;空心段每平方米需要立杆根数:1.2Q2/[N]=0.55;取安全系数1.3,则为0.72;选定空心段底板立杆纵横向间距为:0.9×0.9=0.81m2<1/0.72=1.4 m2满足要求;墩顶、腹板及中、端横梁等实心处立杆间距为:0.6×0.6=0.36 m2<1/1.82=0.55 m2,满足要求。
2、底模、纵横梁的初步确定底模采用竹胶板,选用1.5cm厚的高强度竹胶板。
纵横梁均采用方木,宽度均为0.1m,纵梁高为h1,横梁高为h2。
横梁间距一般选择0.3m。
3、支架验算碗扣式脚下手架满堂支架竖向力传递过程:箱梁钢筋砼和内模系统的自重及施工临时荷载能过底模传递到横梁上,横梁以集中荷载再传递给纵梁,纵梁以支座反力传递到每根立杆,立杆通过底托及方木传递至钢筋砼基础、地基。
现浇箱梁支架设计验算1、现浇箱梁满堂支架布置及搭设要求现浇箱梁支架采用WDJ碗扣式多功能脚手杆搭设,使用与立杆配套的横杆及立杆可调底座、立杆可调托撑。
立杆顶设二层方木,立杆顶托上纵向设15×15cm方木;纵向方木上设10×10cm的横向方木,其中在墩顶端横梁和跨中横隔梁下间距不大于0.25m(净间距0.15m)、在跨中其他部位间距不大于0.3m(净间距0.2m)。
模板宜用厚1.8cm的优质竹胶合板,横板边角宜用4cm厚木板进行加强,防止转角漏浆或出现波浪形,影响外观。
支架纵横均按图示设置剪刀撑,其中横桥向斜撑每2.0m设一道,纵桥向斜撑沿横桥向共设4~5道。
立杆的纵、横向间距及横杆步距等搭设要求如下:采用立杆横桥向间距×纵桥向间距×横杆步距为60cm×60cm×120cm 和60cm×90cm×120cm两种布置形式的支架结构体系,其中:墩旁两侧各4.0m范围内的支架采用60cm×60cm×120cm的布置形式;除墩旁两侧各4m 之外的其余范围内的支架采用60cm×90cm×120cm的布置形式。
扣件式钢管满堂支架及工字钢平台支架体系构造图见附图(一)~(二)。
2、现浇箱梁支架验算该现浇连续梁为单箱单室,对荷载进行计算及对其支架体系进行检算。
㈠、荷载计算1、荷载分析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。
⑵ q2——箱梁内模、底模、内模支撑及外模支撑荷载,按均布荷载计算,经计算取q2=1.0kPa(偏于安全)。
⑶ q3——施工人员、施工材料和机具荷载,按均布荷载计算,当计算模板及其下肋条时取 2.5kPa;当计算肋条下的梁时取1.5kPa;当计算支架立柱及替他承载构件时取1.0kPa。
⑷ q4——振捣混凝土产生的荷载,对底板取 2.0kPa,对侧板取4.0kPa。
⑸ q5——新浇混凝土对侧模的压力。
⑹ q6——倾倒混凝土产生的水平荷载,取2.0kPa。
⑺ q7——支架自重,经计算支架在不同布置形式时其自重如下表所示:满堂钢管支架自重2、荷载组合模板、支架设计计算荷载组合3、荷载计算(1)、箱梁自重——q 1计算根据结构特点,现取4个特殊截面进行验算 ① A-A 截面处q 1计算:根据横断面图,则: q 1 =B W =BA c ⨯γ=()kPa =67.255.567.1225.02.15.526-⨯+⨯⨯ 取1.2的安全系数,则q 1=25.67×1.2=30.8kPa注:B —— 箱梁底宽,取5.5m ,将箱梁全部重量平均到底宽范围内计算偏于安全。
② B-B 截面处q 1计算:B-B根据横断面图,则:A-Aq 1 =B W =B A c ⨯γ=()kPa 44.185.52.3225.02.15.526=-⨯+⨯⨯ 取1.2的安全系数,则q 1=18.44×1.2=22.1kPa注:B ——箱梁底宽,取5.5m ,将箱梁全部重量平均到底宽范围内计算偏于安全。
③ C-C 截面处q 1计算: 根据横断面图,则:C-Cq 1 =B W =B A c ⨯γ=()kPa 56.335.5225.02.15.526=⨯+⨯⨯ 取1.2的安全系数,则q 1=33.56×1.2=40.3kPa注:B —— 箱梁底宽,取5.5m ,将箱梁全部重量平均到底宽范围内计算偏于安全。
④ D-D 截面处q 1计算:D-D根据横断面图,则:q 1 =B W =B A c ⨯γ=()kPa =93.355.5225.14.02.15.526⨯⨯+⨯⨯ 取1.2的安全系数,则q 1=35.93×1.2=43.1kPa注:B —— 箱梁底宽,取5.5m ,将箱梁全部重量平均到底宽范围内计算偏于安全。
(2)、新浇混凝土对侧模的压力——q 5计算因现浇箱梁采取水平分层以每层30cm 高度浇筑,在竖向上以V=1.2m/h 浇筑速度控制,砼入模温度T=28℃控制,因此新浇混凝土对侧模的最大压力q 5=h r K P m ⨯⨯=K 为外加剂修正稀数,取掺缓凝外加剂K=1.2 当V/T=1.2/28=0.043>0.035 h=1.5+3.8V/T=1.68mq 5=KPa h r K P m 4.5068.1252.1=⨯⨯=⨯⨯= ㈡、结构检算1、扣件式钢管支架立杆强度及稳定性验算碗扣式钢管脚手架与支撑和扣件式钢管脚手架与支架一样,同属于杆式结构,以立杆承受竖向荷载作用为主,但碗扣式由于立杆和横杆间为轴心相接,且横杆的“├”型插头被立杆的上、下碗扣紧固,对立杆受压后的侧向变形具有较强的约束能力,因而碗扣式钢管架稳定承载能力显著高于扣件架(一般都高出20%以上,甚至超过35%)。
本工程现浇箱梁支架按φ48×3.5mm 钢管扣件架进行立杆内力计算,计算结果同样也适用于WDJ 多功能碗扣架(偏于安全)。
⑴ A-A 截面处在桥墩旁两侧各4m 范围内,钢管扣件式支架体系采用60×60×120cm 的布置结构,如图:模板立杆斜撑模板横 向单位:m①、立杆强度验算根据立杆的设计允许荷载,当横杆步距为120cm 时,立杆可承受的最大允许竖直荷载为[N ]=30kN (参见公路桥涵施工手册中表13-5)。
⑴ 立杆实际承受的荷载为:N=1.2(N G1K +N G2K )+0.85×1.4ΣN QK (组合风荷载时)N G1K —支架结构自重标准值产生的轴向力; N G2K —构配件自重标准值产生的轴向力 ΣN QK —施工荷载标准值;于是,有:N G1K =0.6×0.6×q 1=0.6×0.6×30.8=11.088KNN G2K =0.6×0.6×q 2=0.6×0.6×1.0=0.36KNΣN QK =0.6×0.6×(q 3+q 4+q 7)=0.36×(2.5+2.0+2.94)=2.679KN 故:N=1.2(N G1K +N G2K )+0.85×1.4ΣN QK =1.2×(11.088+0.36)+0.85×1.4×2.679=16.93KN <[N ]=30KN ,强度满足要求。
②、立杆稳定性验算根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》有关模板支架立杆的稳定性计算公式:N/ΦA+M W/W≤fN—钢管所受的垂直荷载,N=1.2(N G1K+N G2K)+0.85×1.4ΣN QK(组合风荷载时),同前计算所得;f—钢材的抗压强度设计值,f=205N/mm2参考《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》表5.1.6得。
A—φ48mm×3.5㎜钢管的截面积A=489mm2。
Φ—轴心受压杆件的稳定系数,根据长细比λ查表即可求得Φ。
i—截面的回转半径,查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》附录B得i=15.8㎜。
长细比λ=L/i。
L—水平步距,L=1.2m。
于是,λ=L/i=76,参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》查附录C得Φ=0.744。
M W—计算立杆段有风荷载设计值产生的弯距;M W=0.85×1.4×W K×La×h2/10W K=0.7u z×u s×w0u z—风压高度变化系数,参考〈〈建筑结构荷载规范〉〉表7.2.1得u z=1.38u s—风荷载脚手架体型系数,查〈〈建筑结构荷载规范〉〉表 6.3.1第36项得:u s=1.2w0—基本风压,查〈〈建筑结构荷载规范〉〉附表D.4 w0=0.8KN/m2故:W K=0.7u z×u s×w0=0.7×1.38×1.2×0.8=0.927KNLa—立杆纵距0.6m;h—立杆步距1.2m,故:M W=0.85×1.4×W K×La×h2/10=0.095KNW—截面模量查表〈〈建筑施工扣件式脚手架安全技术规范〉〉附表B得W=5.08则,N/ΦA+M W/W=16.93*103/(0.744*489)+0.095*106/(5.08*103)=65.24KN/mm 2≤f =205KN/mm 2计算结果说明支架是安全稳定的。
(2)B-B 截面处跨中4m ~16m 范围内,钢管扣件式支架体系采用60×90×120cm 的布置结构,如图。
①、立杆强度验算根据立杆的设计允许荷载,当横杆步距为120cm 时,立杆可承受的最大允许竖直荷载为[N ]=30kN (参见公路桥涵施工手册中表13-5)。
立杆实际承受的荷载为:N=1.2(N G1K +N G2K )+0.85×1.4ΣN QK (组合风荷载时)N G1K —支架结构自重标准值产生的轴向力; N G2K —构配件自重标准值产生的轴向力 ΣN QK —施工荷载标准值;于是,有:N G1K =0.6×0.9×q 1=0.6×0.9×22.1=11.934KNN G2K =0.6×0.9×q 2=0.6×0.9×1.0=0.54KNΣN QK =0.6×0.9×(q 3+q 4+q 7)=0.54×(2.5+2.0+2.21)=3.624KN则:N=1.2(N G1K +N G2K )+0.85×1.4ΣN QK =1.2×(11.934+0.54)+0.85×单位:m1.4×3.624=19.28KN<[N]=30KN ,强度满足要求。
②、立杆稳定性验算根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》有关模板支架立杆的稳定性计算公式:N/ΦA+M W/W≤fN—钢管所受的垂直荷载,N=1.2(N G1K+N G2K)+0.85×1.4ΣN QK(组合风荷载时),同前计算所得;f—钢材的抗压强度设计值,f=205N/mm2参考《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》表5.1.6得。
A—φ48mm×3.5㎜钢管的截面积A=489mm2。
Φ—轴心受压杆件的稳定系数,根据长细比λ查表即可求得Φ。
i—截面的回转半径,查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》附录B得i=15.8㎜。
长细比λ=L/i。