临时支墩、型钢支架及模板设计计算书
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主墩大块钢模验算书一、薄壁墩概况1、两河口下游永久交通大桥主线2#、3#桥墩均采用双薄壁墩,薄壁墩宽8.0m ,厚2.0m ,双壁中心间距6.0m ,双壁净距为4.0m ; 2#墩身高度50m ,3#墩身高度54m 。
2、每次浇筑节段高度:4.5m (3.0m+1.5m )。
二、薄壁墩模板设计1、按高度分为1.5m 、3.0m 两种模板,1.5m 高度的设8套,3.0m 高度的设4套。
2、块件组合:一套1.5m 高模板包括800×150cm 大板两块、200×150cm 大板两块;一套3.0m 高模板包括800×300cm 大板两块、200×300cm 大板两块。
模板构造:面板采用6mm 钢板,背面设置竖向小肋(100×5mm 扁钢/间距0.25m ),每隔0.5m 高度设置一层工10#工字钢水平肋,模板最外侧采用2[10#槽钢作竖向背杠,平向间距1.2m 。
详见构造设计图。
三、模板验算依据1、 计算依据:⑴、《公路桥涵施工规范》对模板的相关要求;⑵、《路桥施工计算手册》对模板计算的相关说明。
2、 荷载组合:⑴、强度校核:新浇砼对侧模板的压力+振捣砼产生的荷载⑵、挠度验算:新浇砼对侧模板的压力⑶、采用Q235钢材:轴向应力:140 1.25()175MPa ⨯=提高系数弯曲应力:145 1.25()181MPa ⨯=提高系数剪 应 力: 85 1.25()106MPa ⨯=提高系数弹性模量:52.110E MPa =⨯3、 变形量控制值:结构外露模板,其挠度值为≤L/400钢模面板变形≤1.5mm钢模板的钢棱、柱箍变形≤L/500四、模板验算1、 荷载⑴混凝土浇筑速度:两岸主墩的浇筑面混凝土供应速度为15~243/m h ,因两薄壁墩的断面为322m ,故浇筑速度为:0.469~0.75/m h ,从偏于安全考虑,下述计算中浇筑速度取值为0.75/m h 。
附件一临时支墩计算一、设计方案根据钢箱梁分段安装的要求,分段吊装架设方法。
分段形式为“Z”形分段(见图附-1),为确保安装顺利进行,按分段口在每个分段接头处设临时支墩,起到临时支撑作用和调整作用。
图-1 钢梁分段图因城管部门不同意在月亮湾大道上浇筑墩砼基础,所以在月亮湾大道路面(结构为30cm厚的C40砼,满足方案中地基承载力85KPa要求)做临时支墩基础,路面(基础)上铺设钢板,并用膨胀螺栓与路面固定牢固。
考虑取消了90cm厚砼防撞基础,为了满足临时支墩的防撞安全要求,现改为在临时支墩靠近行车方向附近设置高1.2m和1.8m两种多排防撞墩(长120cm×宽60cm×高60cm的砼块拼接而成),并在防撞墩、临时支墩钢立柱上贴上反光导向标并挂设警示灯,以确保临时支墩及吊装完成的钢箱梁安全。
人行道上的临时支墩基础铺设钢板(厚度30mm)。
图-2 临时支墩横梁荷载位置图图-3梁受力图二、临时支墩验算1.荷载分析最重相邻两段钢箱梁重量:分别为104.0t(装上挑梁后的重量)吨和96.4t;每段梁设4个点受力,根据分段口形式(Z型分段)按最不利荷载计算:所以每个支点荷载:(96.4t+102.2t)/4=49.65t(视为恒载);施工荷载为:5.0t(按恒荷载的0.1取施工荷载,视为活载)。
∴设计值P d=P g×γG+P q×γQ=671.2kN。
即所每个点总荷载G=671.2kN(沙箱压力值)。
由于每根钢管立柱设于梁正下方,根据图-4解钢管柱轴心压力:=0由ΣMB得支座反力(临时支墩墩柱的静载): R=61.2t(钢管柱A轴心压力)A=0由ΣMA得支座反力(临时支墩墩柱的静载): R=73.6t(钢管柱B轴心压力)B2.临时支墩立柱计算由荷载分析设轴心压力的设计值N=736kN。
3.临时支墩横梁计算采用4根H350×250×9×14型钢,每条L=7.84m ,支点距4.0m,视为简支梁,见图。
墩身脚手架计算书一、概况廖家沟大桥墩身脚手架均采用外径48mm, 壁厚3.6mm的3号钢焊接钢管, 立杆横距0.8m, 立杆纵距1.5m, 脚手架步距1.8m, 支架在施工区域搭设脚手板和安全网, 考虑墩身高度需搭设脚手架最大高度为18m。
二、计算计算过程及数据参考《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(1)脚手架荷载:支架自重: gk=0.1295(KN/m)脚手板自重: 0.35(KN/㎡)栏杆、挡脚板自重: 0.17(KN/m)施工均布荷载: 3.0(KN/㎡)钢管截面模量: 5.26×10³(mm³)Q235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值: [f]=205(N/mm²)钢材弹性模量: E=2.06×105(N/mm²)钢管惯性矩: I=12.71cm4(2)纵向水平杆验算:可看作4跨连续梁, 纵向水平杆作为横向水平杆支座, 脚手板支撑在横向水平杆上, 横向水平杆的集中荷载传到支座, 纵向水平杆承受脚手板、挡脚板、安全网(可忽略)、施工荷载等荷载, 近似按均布荷载考虑。
则自重产生的弯矩:MGK=0.107qL²=0.107×(0.35×0.8+0.17)×1.5² =0.108(KN·m)施工荷载产生的弯矩: MQK=0.107×(3.0×0.8)×1.5²=0.578(KN·m)总弯矩: M=1.2MGK+1.4MQK=1.2×0.108+1.4×0.578=0.9388(KN·m)抗弯强度: σ=M/2W=0.9388×106/2×5.26×10³=89.2(N/mm²)<[f]=205(N/mm ²);满足要求。
挠度: ω=0.632qL4/100EI=0.632×(0.35×0.8+0.17+3.0×0.8)×0.5×1.54×1012/100×2.06×105×12.19×104 =1.81(mm)<[ω]=L/150=10(mm);满足要求。
墩身模板设计方案计算书一、设计依据1. 杭州湾跨海大桥“南引桥陆地区下部结构”施工图2. 《建筑工程大模板技术规范》(JGJ74—2003)3. 《钢结构设计规范》(GB50017—2003)4. 现行公路桥涵设计、施工技术规范二、墩身设计情况简介杭州湾跨海大桥南引桥陆地区G02~G08桥墩设计均为矩形(圆端)截面,圆角半径50cm。其中G02、G03、G04、G08截面尺寸为6x2.5m,截面面积14.785m2;G05~G07截面尺寸6x2.0m,截面面积11.785m2。墩身高度G03最低,为6.366m;G04墩最高,为9.041m。三、模板构造说明考虑到墩身模板的通用性,以尺寸最大的G04墩为对象进行模板设计,模板沿竖向分成5节,螺栓连接,以适应不同高度桥墩。每节横向模板2块;每侧端头模板分成3块,中间直线部分长50cm,使端头模板可用于厚度2.0m桥墩的施工;模板块与块之间通过螺栓连接。模型面板采用6mm厚钢板,竖向加劲为10#槽钢,间距30cm;横向加劲为6mm 厚钢板,间距为53cm。加劲桁架结构:内侧横向加劲双槽钢采用的是热轧普通双12#槽钢,外侧采用采用双8号槽钢,里面弦杆为双50x5角钢,加劲桁架竖向间距为0.53m。四、模板结构检算1. 侧压力计算倾倒混凝土时产生的荷载p1:标准值:2KPa新浇筑混凝土对模板侧面产生的荷载① p1=0.22rt0k1k2v1/2;② p2=rh,取两者的最小值。r——混凝土的体密度,取24KN/m3;t0——新浇混凝土的初凝时间,暂取24h;k1——外加剂影响修正系数,取1.2;k 2——混凝土坍落度影响修正系数,取1.15;T ——混凝土入模时的温度,200。V ——混凝土浇筑速度,取值:混凝土分层浇筑厚度30cm,墩身截面积14.785m 2,即每层混凝土为4.4m 3,每层混凝土浇筑、振捣约需25分钟,搅拌、运输混凝土设备配置足够,因此混凝土浇筑速度为0.72m/h 。V/T=0.72/20=0.036>0.035h=1.53+3.8V/T=1.53+3.8x0.72/20=1.667m将以上各值代入上述公式①、②中p 1=0.22x24x24x1.2x1.15x0.721/2=148KPap 2=24x1.667=40KPa因此取p 2=40KPa,取1.2安全系数,即Pmax=40x1.2+2=50KPa2. 面板弯矩和挠度计算外侧模面板计算弯矩和挠度时,应考虑其连续梁性质,用近似公式计算:均布荷载时:M=0.1 qL 2,EI ql f 1284竖向加劲间距L=0. 3m弯矩:M=qL 2/10=50x0. 32/10=0.45KN*m截面抵抗矩:W=1/6x1x0.0062=6x10-6m 3惯性矩:I=1/12x1x0.0063=1.8x10-8m 4弯曲应力:σ=M/W=0.45x103/(6x10-6)=75x106Pa=75MPa<[σ]=135MPa(强度合格)挠度:f=qL 4/(128EI)=50x103x0.34/(128x210x109x1.8x10-8)=0.84x10-3m=0.84mm (刚度合格)3. 竖向加劲检算模板竖向加劲采用10#槽钢,间距30cm,外侧加劲桁架的竖向间距0.53cm,即10#槽钢的跨度为53cm 。计算时也可按上述简化公式, 即: M=0.1 qL 2,EI ql f 1284= m KN q /153.050=⨯=M=0.1x15x0.532=0.421KN* m Q=0.5x15x0.53=3.975KNMPa MPa W M 135][7.10394001000421=<=⨯==σσ(结构安全) 85MPa ][9MPa .8103.9813.52350039754=<=⨯⨯⨯==ττIb QS (结构安全) mm EI ql f 022.0103.198101.2128530151284544=⨯⨯⨯⨯⨯==(满足要求)4. 加劲桁架计算G04与其它墩比较尺寸最大,受力最不利,以此墩为例,采用ANSYS软件进行计算。在模板的设计中,刚度将起到控制作用(相对于强度),这里将对模板外面的加劲桁架的刚度进行计算。加劲桁架计算模型如下图所示:计算中混凝土对模板的最大压力取2KNP ,然后根据加劲桁架的间距50m/换算成施加在桁架上的线荷载。加劲桁架模型计算参数:横向加劲双槽钢采用的是热轧普通双12#槽钢(beam188单元),外侧采用采用双8号槽钢,里面弦杆为双50x5角钢(beam188单元)。两边的约束采用固结约束,加劲桁架竖向间距为0.53m。计算图形结果如下:最大变形图(图中单位:m)应力图(图中单位:Mpa) 结果分析:从上面的图形结果中可以看出,最大应力为80.7MPa,考虑0.7的受压折减系数,最大应力为:80.7/0.7=115.3MPa〈[σ]=135MPa。最大变形为2.38mm,符合要求。结论:根据上述计算表明,墩身外模的强度、刚度均满足使用要求。。
Y 型墩墩柱与盖梁型钢平台支架方案计算书一、叉形部分两分支型钢支撑计算 1、荷载计算取方墩以外部分进行计算,如图示面积:24.59S m =,34.59 2.09.18V m =⨯= 结构自重:9.18 2.610238.68P kN =⨯⨯= 取1.2的系数,238.65 1.2286.42P kN =⨯=2、钢板牛腿强度检算 (1)钢板牛腿力学参数计算337425200 1.67101212x bh I mm ⨯===⨯225325200 1.671066x bh W mm ⨯===⨯ 225325200 1.251088x bh S mm ⨯===⨯ (2)钢板牛腿受力情况检算在计算中先不考虑斜撑受力,则作用于钢板牛腿上的力 1286.38143.2122P P kN === 受力情况如下图所示:弯矩: 143.210.1521.4815M kNm =⨯=剪力: 1143.21Q P kN ==正应力检算: 35921.481510128.6 1.31451.671010x M MPa MPa W σ-⨯===<⨯⨯⨯(可) (临时结构取1.3容许应力增大系数)剪应力检算: 3597123143.2110 1.25101042.9 1.3851.6710102510x x QS MPa MPa I τδ---⨯⨯⨯⨯===<⨯⨯⨯⨯⨯(可) 3.横向分配梁(I18槽钢)检算 对单根槽钢:286.4232.55/44(1.50.7)p q kN m l ===⨯+ 支点剪力:32.550.722.785Q qa kN ==⨯= 弯矩:221132.550.77.978.0.22M qa kN m ==⨯⨯== 22max'32.55 1.59.15.88q l M kN m ⨯=== max '32.55 1.524.4122q l Q kN ⨯=== I18槽钢力学参数3152x W cm = 41370x I cm = 2230.9204588x bh S cm ⨯=== 9mm δ=正应力检算:3969.15100.0601971060.2 1.34515210x M M P a M P a W σ-⨯===⨯=<⨯⨯ 436824.411045108.9 1.3851370100.009x q M P a M P a I τ--⨯⨯⨯===<⨯⨯⨯挠度4343max 568347.7410 1.50.22100.22384 2.110101370101.55105300300x ql f m mm I l m mm δ---⨯⨯==⨯=⨯⨯⨯⨯⨯<==⨯=(可)4 、斜撑检算(1)斜撑强度及稳定性计算(单根I18槽钢) 受力情况如图示1286.4271.6144p P kN ===171.61101.27N k N =⨯= 截面的最小回旋半径 1.95r = 斜撑长细比: 212108.71.95l r λ=== 查表知10.469φ= 截面积: 229.299A c m =强度及稳定性检算:341101.271073.7 1.3145(0.46929.29910N MPa MPa A σφ-⨯==<⨯⨯⨯可) (2)斜撑焊缝强度检算3sin 32.53 1.3145(f N MPa MPa l θσδ===<⨯⋅可)31032.53 1.385(0.01)M P a M P a τ==<⨯可) 5、钢棒(φ60mm 销子)检算: 2260.06[]180********.67226.244lj d Nj n N kN ππτ⨯⎡⎤==⨯⨯⨯==⎣⎦101.270.4481226.2N n Nj ===<⎡⎤⎣⎦(可)6、纵向分配梁(18I 工字钢)及钢管脚手架立杆稳定性检算(1)18I 工字钢力学参数查型钢表得41660cm x =I 3185cm x =ωcm S xx4.15=I mm5.6=δ (2)纵向分配梁检算:受力情况如下图示:荷载计算:取分支60㎝范围内最大体积进行荷载计算面积 26872.1m S = 337.326872.1m V =⨯= t Q 77.86.237.3=⨯=kN P 881077.8=⨯= m kN l p q 1.39252.288===弯矩:m kN ql M ⋅=⨯==8.248252.21.39822 剪力:kN ql Q 03.442252.21.392=⨯== 正应力检算:M P a M P a W M x 1453.15.139********.2463⨯<=⨯⨯==-σ(可) 剪应力检算:MPa MPa I QS x x 853.19.43105.6104.151044323⨯<=⨯⨯⨯⨯==--δτ(可)(3)钢管脚手架立杠检算(Φ48×3.5㎜钢管)轴力 KN P N 224884===最大步距 m l 0.1m a x = 长细比 57.6378.151000===i l λ 查表得 713.0~772.01=φ稳定性检算:341221063 1.31450.713 4.8910N MPa MPa A σφ-⨯===<⨯⨯⨯(可)二、盖梁型钢支撑计算 1.盖梁自重计算:3218.372.29.16m m V =⨯= kN t Q 9677.966.218.37==⨯= kN P 7.10639671.1=⨯=(取1.1的系数) 2.横向分配梁(b 36I 工字钢)检算 受力情况如下图示支点反力: kN PR R 93.265421=== 支点弯矩、剪力计算:kN p 1101= kN p 972= m kN M ⋅=⨯⨯=6.726.01101.11 m kN M ⋅=⨯⨯=4.19785.1971.12 m kN M M M ⋅=+=+=2704.1976.7221 kN P P Q 7.227)97110(1.121=+⨯=+=Ⅰ36b 工字钢力学参数:416500x cm I = 3x 919W c m = 30.3cm S XXI = 12mm δ=支点应力及扰度检算:36270102149.9 1.314591910a a p p W σX -X ⨯M===M <⨯M ⨯(可)320.012227.71062.6 1.38530.310a a QS P P τδX -⨯X ⨯===M <⨯M I ⨯(可) 3335681100.697 1.85227.710() 1.1852070.00360.00433 2.110101650010300300pl l f m m EI -⨯+⨯⨯⨯===<==⨯⨯⨯⨯⨯(可)3圆形截面:464d πI = 332d W π=m a x 243QR τπ=265.9P kN m =0.138265.918.352P l k N mM ==⨯= 265.9Q P k N ==3312169.6532W c m π⨯==应力检算:3618.3510108.16 1.3145169.6510a a P P σ-⨯==M <⨯M ⨯(可) 3324265.91031347.61031.351.38530.06a a P P τπ⨯=⨯=⨯=M <⨯M ⨯(可)4.纵向分配梁([10糟钢)间距计算: (1)糟钢布置间距计算: [10糟钢力学参数查表得:339.7W c m X = 4198 3.95c m i X X I == 220.5310 6.62588bh S cn X ⨯===受力情况如右图示:66[][] 1.31451039.7107.483w kN m σ-X M ==⨯⨯⨯⨯=2887.48313.096 1.312.1382M kN t q m m l ⨯====1.312.138 2.8ql t =⨯=(每根槽钢承载的重量)糟钢间距28000.3152.138 1.62600x m ==⨯⨯(2)剪应力检算: 取间距30x cm =682.138 1.60.3260010 6.6251016.8 1.385198100.0053a a QS P P τδ-X -X ⨯⨯⨯⨯⨯⨯===M <⨯M I ⨯⨯(可)盖梁施工托架设计计算书/thread-29136-1-1.html盖梁施工托架设计计算书/thread-29136-1-1.html 盖梁钢筋下料计算书/thread-27539-1-1.html 满堂式盖梁支架计算书下载/thread-27436-1-1.html MIDAS-盖梁支架计算书/thread-25718-1-1.html。
瓯海大道东延及枢纽集散系统工程(滨海大道高架桥梁工程)墩身模板、支架计算书中交一公局瓯海大道东延及枢纽集散系统工程项目经理部2014年6月目录一、本标段墩身结构形式 (3)二、设计依据 (4)三、计算参数 (4)一)结构参数 (4)二)荷载参数 (6)四、墩身模板设计 (6)一)墩身模板设计 (6)二)、墩身模板验算 (7)(一)荷载计算 (9)(二)检算标准 (9)(三)面板验算 (9)(四)内肋验算 (10)(五)外肋验算 (10)(六)边角对拉螺杆计算 (14)(七)对拉角件计算 (14)三)墩身模板验算结论 (15)五、墩身横梁模板、支架设计 (15)一)横梁结构尺寸 (15)二)横梁支架设计 (15)三)横梁模板验算 (15)(一)荷载计算 (15)(二)底、侧模板面板验算 (16)(三)侧模板内肋验算 (17)(四)侧模外肋验算 (17)(五)对拉螺杆计算 (18)(六)横梁支架模板验算 (18)(七)立杆稳定性计算 (20)四)横梁模板支架验算结论 (22)一、本标段墩身结构形式本工程主线采用双柱花瓶式墩,单柱花瓶墩,根据高度和截面形式的控制要求,挑选共14种形式墩柱,墩柱形式如下。
从表中可知,墩高为12m以下采用一次浇筑,12.5~20m以下两次浇筑。
本计算书墩身模板按以下最不利形式计算并确定模板结构形式:立柱模板验算汇总表二、设计依据1、《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011;2、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ025-86;3、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008;4、《建筑结构荷载规范》GB50009-2001;5、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011;6、《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ 166-2008;7、《简明施工计算手册》;8、《实用建筑结构静力计算手册》;9、《路桥施工常用数据手册》; 10、《建筑施工计算手册》; 11、《路桥施工计算手册》;12、《瓯海大道东向延伸及枢纽集散系统(瓯海大道东延立交及立交以南段)工程》两阶段施工图设计三、计算参数一)结构参数1、混凝土容重3/25m KN c =γ,钢筋混凝土容重3/26m KN =γ;2、混凝土浇筑速度h m v /0.3=(按最小断面1.7m×1.7m ,每罐车9m 3计算) 混凝土初凝时间()()h T t .51525200152000=+=+=外加剂修整系数0.11=β[不掺加具有缓凝作用的外加剂],混凝土坍落度影响修正系数15.12=β【《建筑施工模板安全技术规范》JGJ 162-2008】P143、6mm 厚钢板截面模量(每延米)W=6.0cm 3,惯性距(每延米)I=1.8cm 4,弹性模量E=2.1×105 MPa ,容许应力[σ]=140MPa ,MPa 85][=τ,允许抗拉、抗压和抗弯强度2/215m KN f =,允许抗剪强度2/125m KN f V =,重力密度78.5KN/m 3(取1米宽计算重力密度0.47KN/m 2);4、[8型钢腹板厚度d=5mm ,截面模量W=25.3cm 3,惯性距I=101.3cm 4,半截面面积距S z =15.1cm 3,截面积A=10.24cm 2,弹性模量E=2.1×105 MPa ,自重q=0.0804KN/m ,容许应力[σ]=140MPa ,MPa 85][=τ,允许抗拉、抗压和抗弯强度2/205m KN f =,允许抗剪强度2/120m KN f V =;5、[16b 型钢腹板厚度d=8.5mm ,截面模量W=116.8cm 3,惯性距I=934.5cm 4,半截面面积距S z =70.3cm 3,截面积A=25.15cm 2,弹性模量E=2.1×105 MPa ,自重q=0.1975KN/m ,容许应力[σ]=140MPa ,MPa 85][=τ,允许抗拉、抗压和抗弯强度2/205m KN f =,允许抗剪强度2/120m KN f V =;6、[20b 型钢腹板厚度d=9mm ,截面模量W=191.4cm 3,惯性距I=1913.7cm 4,半截面面积距S z =114.7cm 3,截面积A=32.83cm 2,弹性模量E=2.1×105 MPa ,自重q=0.258KN/m ,容许应力[σ]=140MPa ,MPa 85][=τ,允许抗拉、抗压和抗弯强度2/205m KN f =,允许抗剪强度2/120m KN f V =;7、[22a 型钢腹板厚度d=7mm ,截面模量W=218cm 3,惯性距I=2394cm 4,半截面面积距S z =127.6cm 3,截面积A=31.8cm 2,弹性模量E=2.1×105 MPa ,自重q=0.25KN/m ,容许应力[σ]=140MPa ,MPa 85][=τ,允许抗拉、抗压和抗弯强度2/205m KN f =,允许抗剪强度2/120m KN f V =;8、[25b 型钢腹板厚度t=12mm ,截面模量W=289.6cm 3,惯性距I=3619.5cm 4,半截面面积距S z =173.5cm 3,截面积A=39.91cm 2,弹性模量E=2.1×105 MPa ,自重q=0.3133KN/m ,容许应力[σ]=140MPa ,MPa 85][=τ,允许抗拉、抗压和抗弯强度2/205m KN f =,允许抗剪强度2/120m KN f V =;9、螺杆ф30截面积S=706.9mm 2,容许应力[σ]=140Mpa ,允许抗拉强度2/205m KN f bt =。
1#、2#墩身翻模计算书1.计算分析根据施工设计,分别对翻模结构进行整体建模计算,计算采用MIDAS civil 有限元分析软件进行计算。
计算标准参见《钢结构设计规范》、《路桥施工计算手册》。
2. 计算说明通过迈达斯计算软件对现浇托架进行整体建模计算,计算内容为构件的轴向应力,剪切应力,弯曲应力,变形量等,主要计算构件为:侧模板模板:竖肋[10槽钢;横肋10mm钢板;纵向连接板12mm钢板;外拉杆锚固梁2[16;内拉杆锚固梁2[12;面板:厚度5mm,;拉杆φ30mmQ235钢:[]Mpa140=轴σ,[]Mpa145=σ,[]Mpa85=τ边界条件介绍连接:各种连接均采用弹性连接中的刚性连接。
荷载:砼重按砼24kN/m3计,模板托架结构自重由软件自动计算。
工况:设置一个工况:第一个工况:浇筑状态,浇筑上两层4.5m混凝土,最底下一层最为承重结构,主要由拉杆承重,上两层拉杆承受侧压力荷载。
3.工况1:3.1计算模型图3.1-1 midas模型图边界3.2砼荷载取值计算4.5m高砼浇筑侧向压力荷载+模板托架自重(软件自动计算)+人员机具荷载(1)根据混凝土浇筑速度以及浇筑温度,计算按下图对侧面模板施加水平荷载。
荷载值单位:kN/m2。
60.060.04-3 midas 腹板侧模荷载布载荷载值(kN/m2)(2)、人员机具施工荷载:2.5kN/m23.3.计算分析3.3.1侧面模板计算分析侧面模板最大位移挠度变形1mm<1.5mm,满足要求。
图3.3.1-1 侧面模板最大位移挠度变形计算3.3.2竖横肋计算分析计算竖肋最大组合应力63MPa,满足要求。
图3.3.2-1 竖横肋最大组合应力计算计算竖肋最大位移挠度变形0.75mm<L/400=1MM,满足要求。
图3.3.2-2 竖横肋最大位移挠度变形计算3.3.3拉杆锚固梁计算分析计算拉杆锚固梁最大组合应力30MPa,满足要求。
图3.3.3-1 拉杆锚固梁最大组合应力计算计算拉杆锚固梁最大位移挠度变形0.2mm<l/400=1mm,满足要求。
过街天桥钢箱梁吊装施工临时支墩受力计算书1、支架型式支架采用空间桁架式格构柱,柱高4.44m,柱的四个主肢采用HN250*250*9*14mm热轧H型钢,H型钢中心到中心的距离为1950×1950mm(包边尺寸为2200×2200mm),支柱顶部采用对角交叉设置的20#工字钢,工字钢顶部采用16mm厚钢板联为整体,支柱的斜腹杆为角钢100×100×10mm,H型钢单肢最大长度为2000mm。
具体型式尺寸见下图。
支架四肢底部采用300×300×16mm钢板作为垫板。
2、荷载计算按最长也是最重的24m梁段进行计算,该段梁重39t,以其1/2的荷载并按1.2的动载系数计算,则作用在支架顶部的计算荷载为:19.5*1.2*9.8=229.32kN。
3、支架截面参数3.1 单肢:HN250*250*9*14mm截面参数截面积:A i=92.2cm2 惯矩:I ix=10800cm4, I iy=3650cmm4回转半径: i x=10.8cm, i y=6.29cm3.2支架整体截面参数截面积:A=4A i=4×92.2cm2=368.8cm2,惯矩: I x=4×(10800+92.2×97.52)=3549105cm4,I y=4×(3650+92.2×97.52)=3520505cm4,回转半径:98.09897.70xyi cmi cm======4、支架计算长度l o及最大长细比λman按照两端铰支计算:1444444ol l cmμ==⨯=maxmin4444.5497.7liλ===换算长细比λhmaxmax20.08hλ===5、支架整体稳定性校核:根据λhmax 查得稳定系数ϕ=0.970整体 稳定性校核: 3404.71011.3[]2050.970368.8100N MPa f MPa A σϕ⨯===<=⨯⨯ 6、支架单肢稳定性校核:单肢计算长度l o 及最大长细比λman1200200o l l cm μ==⨯= 0max min 20031.796.29l i λ=== 根据λhmax 查得稳定系数ϕ=0.950稳定性校核:30.25404.71011.5[]2050.95092.2100N MPa f MPa A σϕ⨯⨯===<=⨯⨯ 7、支架顶部20#工字钢校核:7.1 按照简支梁计算,工字钢的支撑跨度l1.952.76l m ==7.2工字钢上的分布荷载q工字钢上翼缘上铺设了16mm 厚的钢板,从而将集中荷载分布在两根交叉的工字钢上,本计算按照集中荷载分布在两根工字钢长度为L=0.5×1.95×2=1.379m 的范围内,则单根工字钢上分布荷载为: m k L P /N 108.146379.12107.4042q 33⨯=⨯⨯== 7.3工字钢与上翼缘板上铺设的16mm 厚钢板组成的截面的最小抗弯模量W min工字钢与上翼缘板上铺设的16mm 厚钢板其宽度超过了20#工字钢的翼缘宽度,为了便于计算(也偏于保守),按照16mm 厚钢板与上翼缘宽度一样,同为100mm 宽。
墩柱模板计算一、计算依据(1)《路桥施工计算手册》(2)《水运工程混凝土施工规范》(3)《钢结构设计手册》(4)《钢结构设计规范》二、模板初步设计(1)面板:5m厚钢板(2)加劲板:80×6㎜,竖向间距40㎝(3)竖棱:[8槽钢加固,横向间距30㎝(4)横围檩:2[14b槽钢,间距100㎝;(5)拉条螺杆:JLφ25精轧螺纹钢筋,布置方式如下图1所示图1 墩柱钢模板设计图三、荷载分析根据砼分层浇筑时产生的最大荷载来验算模板,通过计算,最大荷载是在16#墩墩柱(标高为▽—0.3m~▽+9.787m,高差为10。
87m)时产生,因此,对最不利荷载进行计算。
荷载组合取:·强度验算:振捣砼产生的荷载+新浇混凝土侧压力刚度验算: 新浇混凝土侧压力振捣砼时产生的荷载P1=4 KN/m2(振捣混凝土产生的荷载1、竖向荷载取2kpa,2、水平荷载取4.0kpa,详见p172~p174)新浇混凝土侧压力P2P2=0。
22γctβ1β2V1/2a、砼的容重:γc=24 KN/m3b、外加剂影响修正系数β1,掺用缓凝型外加剂, β1=1.2c、坍落度影响修正系数β2,β2=1。
15d、砼浇筑速度V和时间:浇筑时间控制3h计算,浇筑方量为20.174m3,时间t=3h,砼浇筑速度V=h/t=10。
87/3=3.362m/h。
P 2=0.22γc×t×β1×β2×V1/2=0。
22×24×3×1。
2×1。
15×3.3621/2=40。
084KN/m2P 2’=γc×H=24×10。
087=242。
088KN/m2P 2< P2’新浇混凝土荷载设计值P=40.084 KN/m2P总=P1+P2=44.084 KN/m2四、模板验算1、面板验算:(1).强度验算面板按四边固结的双向板计算计算简图:取1mm 为计算单元,即:b =1mm则:W=62bh =6512⨯=4.167mm ³yx L L =400300=0.75 查表得:K 0x ω=0.00197、x K =0。
⽀架计算书⿇柳湾⼤桥⽀架计算书1主桥⽀架计算1.1⽀架布置说明1.1.1系统设置本桥主桥为跨径55m+90m+55m的变截⾯钢混组合箱梁结构。
采⽤贝雷梁⽀架系统进⾏吊装焊接。
⽀架系统基础采⽤钢筋混凝⼟承台及钻孔灌注桩基础。
临时⽀墩采⽤钢筋混凝⼟圆柱及螺旋钢管⽴柱。
各排临时⽀墩顶设置通长⼯字钢横梁,横梁上布置纵向贝雷梁形成⽀架平台。
在⽀架平台上安装吊装设备及梁底⽀撑进⾏钢箱梁的吊装焊接。
吊装设备采⽤龙门吊。
1.1.2⽀架系统在河床岩层上浇筑尺⼨为2.4m×2.4m×2m的C30钢筋混凝⼟承台作为临时⽀墩基础。
在承台平⾯位置范围内按25cm×25cm的间距钻眼。
将长3m的HRB335Φ28钢筋植⼊孔内并采⽤锚固药锚⼊岩层,锚固深度2m,1m锚⼊承台。
单个承台下共设置100根锚筋。
有⽔地段采⽤冲击钻机钻孔灌注⽔下混凝⼟成桩作为临时⽀墩基础。
桩基⼊岩深度不⼩于3m,平均桩长8.5m。
⽀架系统横桥向共设置6排临时⽀墩,外侧设置2排直径1.4m C30钢筋混凝⼟圆柱,内侧设置4排Φ820×10mm螺旋钢管⽴柱。
临时⽀墩横向间距5.5m、7×3 m、5.5m。
全桥钢筋混凝⼟⽀墩纵向共设置17排,包含2#墩⾄8#墩;钢管临时⽀墩纵向共设置15排,均按等间距15m布置,另在主墩承台上各布置1排。
所有钢管临时⽀墩均通过承台或桩基顶上的钢板预埋件焊接固定。
临时⽀墩顶横桥向通长并排布置3根I40a⼯字钢,⼯字钢两端悬出外侧混凝⼟⽀墩,⼯字钢横梁与柱顶钢板焊接固定将横向6排⽴柱连成整体。
在⼯字钢上对应箱梁腹板处纵向布置4排单层普通型贝雷梁,再在贝雷梁上设置Φ426×δ10mm螺旋钢管以⽀撑梁底。
钢管上下设置钢板,底钢板下布置2根I28a⼯字钢作分配梁。
钢筋混凝⼟⽀墩顶纵向布置6排单层普通型贝雷梁,其上布置3m长I28a⼯字钢做横向分配梁,间距40cm。
横向分配梁上铺设50型钢轨做龙门吊⾛⾏轨道,在轨道上安装两台60t龙门吊,龙门吊跨度32m,其吊钩⾼度⾼于钢箱梁顶⾯8m。
临时墩、型钢支架及模板设计计算一、标准段箱梁支架设计方案:按标准段箱梁30m跨径重量作临时支墩型钢支架设计荷载标准,详细布置请参照《支墩及钢支架布置图》,横向采用贝雷片组拼成临时墩,纵向采用8组I28b和9组I36b工字钢连接成为纵梁;A、F两组临时墩直接支撑在承台上,B、C、D、E四组临时墩支撑在经处理的扩大基础上,基础采用砂垫层处理,改善地基承载力,达到箱梁施工的荷载要求。
本设计计算结构强度验算采用容许应力计算,不考虑荷载分项系数,但按有关规定钢材容许应力按临时性结构提高系数为1.25,即A3钢材弯曲容许应力〔σw〕=145×1.25=181Mpa,抗压轴向容许应力〔σ〕=140×1.25=175 Mpa,抗剪容许应力〔τ〕=85×1.25=106 Mpa进行验算。
结构刚度验算,荷载乘以相应的分项系数,进行荷载组合。
二、支架结构设计验算:1、标准段箱梁的荷载重量计算:(1)、箱梁砼重量:每跨现浇砼305m3,砼容重26KN/m3,则箱梁砼重量:g1=305×26 KN/m3=7930KN。
(2)、底模所用钢材重量:钢板重量:S=30×7.3=219m2,重量:219×0.006×78500N/m3=103KN ;8#槽钢重量:23×30×80.4N/m=55.5KN;12#槽钢重量:40×7.3×123.1N/m=36KN;底模总重量g2=103+55.5+36=194.5KN。
(3)、侧模重量及斜向支撑(两侧翼缘共重):6mm钢板面积:S=2×(1.5+3.9)×30=324m2;重量:324×0.006×78500N/m3=152.6KN;8#槽钢(侧模横向大肋间距40 cm):16根;16×30×2×80.4N/m=77.2KN。
斜向支撑10#槽钢(间距75cm)共40道:(3.51+1.61+1.3+1.77+1.38+1.41+1.96)×2×100.0 N/m×40=103.5KN;两侧翼缘总重量:g3=152.6+77.2+103.5=333.3KN。
(4)、芯模钢材重量:4mm钢板面积重量:S=(1.1+2.02+1.38+1.39+ 2.02+0.97)×28=248m2,重量:248×0.004×78500N/m3=77.9KN;5#槽钢(芯模纵肋间距30cm)重量:(8.88/0.3)×28×54.4 N/ m=45.1KN;小桁架(间距100cm)共28道重量:10#槽钢28×5.8×100N/m=16.2KN;8#槽钢重量:28×8.53×80.4 N/m=19.2KN;钢管重量:28×9.2×38.4 N/m=9.9KN;总重量:g4=77.9+45.1+16.2+19.2+9.9=168.3KN。
(5)、施工人员及施工材料机具等行走运输或堆放荷载:1.5 KN/m2(6)、振捣砼时产生的荷载:取2KN/m2。
2、标准段支架纵梁及支架承载力验算:(1)、标准段纵梁受力分析:工况一A、箱梁进行砼浇筑过程中荷载,支架纵梁验算假设:由于底板钢模纵向设置8#槽钢,其间距33cm;横向设置12#槽钢,其间距为75cm,底模钢板厚6mm,底板为整体钢模,其整体刚度较好,能起分配荷载的作用,为简化计算,作如下假设:1、把箱梁砼分为两部分,除去两侧3.9m翼缘板后箱梁主体作为一个整体,另一个两侧3.9m翼缘板,每一侧为一个整体。
2、箱梁底板下的9根I36b纵梁作为一个整体,共同承担箱梁主体砼重量。
3、两侧翼缘板下,每侧4根I28b纵梁为一个整体,共同承担翼缘板砼重量。
B、I36b纵梁工字钢验算①、纵梁荷载计算:箱梁主体砼重量(一跨砼共305m3):{305-(0.2+0.5)×3.9÷2×30×2}×26KN/m3÷30=193.3KN/m。
芯模自重:g4/30=168.3÷30=5.61KN/m。
底模自重:g2/30=194.5÷30=6.5KN/m。
9根I36b工字钢自重:9×656.6N/m=5.9KN/m。
施工荷载(宽8m):3.5KN/m2×8=28KN/m。
②、纵梁强度验算:单根I36b工字钢纵梁的强度验算组合荷载为:g a=(193.3+5.61+6.5+5.9+28)÷9 =26.6KN/m。
根据纵梁工字钢平面布置,可知各临时支墩其最大间距为L=5.68m,梁底I36b工字钢按单跨简支梁和两等跨连续梁两情况进行验算,计算跨度为L=5.68m,跨简支梁跨中处弯矩:M max=g a L2/8=26.6KN/m×5.682/8=107.27KN·m。
跨中弯矩处截面应力:σma x=M m a x/W=107.27K N·m×106/(920.8×103)=116.5N/mm2<[σw]=181N/mm2。
两等跨连续梁其支座处负弯矩系数为K1=0.125,跨中弯矩系数为K2=0.07,可知两等跨连续梁其最大弯矩在支座处。
其值为:M ma x=k1g a L2=0.125×26.6×5.682=107.27KN·m由上计算可知单跨简支梁跨中弯矩与跨径相等的两等跨连续梁的支座负弯矩相等。
W—截面抵抗矩I36b为W=920.8cm3;纵梁承受的最大剪力:Q max=g a L/2=26.6 KN/m×5.68/2=75.53 KN。
支座纵梁剪力最大处截面应力:τmax=Q max S/I x t w=75.53×103×545×103/(16574×104×12)=20.7N/mm2<[τ]= 106N/mm2。
I x—毛截面绕强轴的惯性矩16574cm4;S—半截面面积矩545cm3;t w—腹板厚度12mm ;③、纵梁刚度验算:刚度验算组合荷载:a、g b=(193.3+5.61+5.9+6.5)×1.2÷9=28.2 KN/m。
按单跨简支梁,跨径L=5.68m计算跨中挠度:f=5g b L4/(384EI)=5×28.2×56804/(384×2.1×105×16574×104)=11.0mm< L/400=5680/400=14.2mmb、按二等跨连续梁,跨径L=5.68m计算梁跨中最大挠度:f max=k fg b L4/(100EI)=0.521×28.2×56804/(100×2.1×105×16574×104)=4.4mm<[f]=L/400=5680/400=14.2mm。
k f—二等跨连续梁挠度系数0.521;E—钢材弹性模量2.1×105N/mm2;I36b—截面惯性矩16574cm4;E—钢材弹性模量2.1×105N/mm2;I—截面惯性矩16574cm4。
从以上计算可知底板I36b工字钢能够满足要求。
C、纵梁I36b工字钢受力最不利情况:根据箱梁设计图纸及标准箱梁横断面砼荷载分析图,在砼浇筑时,纵梁受力最不利荷载位置在箱梁中心的I36b-5工字钢砼分摊荷载为20.3KN/M,其腹板位置处的荷载为:①、纵梁荷载计算:砼自重:q=20.3KN/m。
箱梁底模及芯模总荷载为194.5+168.3=362.8KN。
362.8KN÷8m÷30m=1.5 KN/m2×1.34m=2.01KN/m。
施工荷载取:3.5KN/m2×1.34m=4.69 KN/m。
I36b工字钢自重:0.7KN/m。
则腹板单根纵梁承受的荷载为:q =20.3+4.69+0.7+2.01=27.7KN/m。
②、纵梁强度验算:按单跨简支梁进行计算,在临时墩支架系统中,纵梁的最大计算跨径L=5.68m。
其跨中最大弯矩为:M=ql2/8=27.7×5.682/8=111.7KN·m。
其截面应力为:σ=M/W=111.7×106/(920.8×103)=121.32KN/mm2<[σw]=181KN/mm2。
支座处剪力:Q max=qL/2=27.7×5.68/2=78.7KN。
其截面应力:τmax=Q max S/(I x t w)=78.7×103×545×103/(16574×104×12)=21.6N/mm2<[τ]= 106N/mm2。
I x—毛截面绕强轴的惯性矩16574cm4;S—半截面面积矩545cm3;t w—腹板厚度12mm ;③、纵梁刚度验算:a、按单跨简支梁,跨径L=5.68m计算跨中最大挠度:f=5ql4/(384EI)=5×(20.3+2.01+0.7)×1.2×56804/(384×2.1×105×16574×104)=10.7mm< L/400=5680/400=14.2mm 。
b、按二等跨连续梁,跨径L=5.68m计算梁跨中最大挠度:f max=k fg b L4/(100EI)=0.521×(20.3+2.01+0.7)×1.2×56804/(100×2.1×105×16574×104)=4.3mm<[f]=L/400=5680/400=14.2mm。
k f—二等跨连续梁挠度系数0.521;E—钢材弹性模量2.1×105N/mm2;I36b—截面惯性矩16574cm4。
可知I36b工字钢在受力在最不利情况下也能满足受力要求。
D、翼缘I28b工字钢纵梁受力分析:箱梁两侧翼缘长3.9m,采用10#槽钢组成斜向支撑构成钢桁架,两节点支撑在I28b工字钢上。
钢桁架横向间距75cm布置,承受荷载较小及钢桁架刚度较大以及砼浇筑工艺,翼缘下I28b工字钢受力简化为共同平均分摊翼缘下所有荷载,包括砼、侧模及施工荷载。
①、I28b纵梁荷载:箱梁翼侧砼重量:1.78m2×26KN/m3=46.3KN/m。