主桥边跨现浇箱梁盘扣支架计算书
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济青高速改扩建工程第六标段
小清河边跨现浇箱梁盘扣支架设计计算书
一、设计依据
(1)设计图纸及相关详勘报告
(2)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2015)
(3)《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 50018-2016)
(4)《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》(JGJ 231-2010)
(5)《钢结构设计规范》(50017-2014)
(6)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)
(7)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)
(8)《木结构设计规范》(GB 50005-2003)
(9)《建筑施工临时支撑结构技术规范》(JGJ300-2013)
(10)《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ 162-2008)
(11)《路桥施工计算手册》(周水兴、何兆益、邹毅松等著,2001)
二、荷载分析
支架承受的荷载主要有:箱梁自重、模板及附件重、施工活载、支架自重以及混凝土浇注时的冲击荷载和振动荷载。
三、模板、支架受力验算
1、荷载计算
1.1、荷载工况
(1)钢筋混凝土自重:26kN/m³
(2)模板自重:2kN/㎡
(3)施工人员及设备:1kN/㎡
(4)倾倒混凝土荷载:1kN/㎡
(5)振捣荷载:1kN/㎡
1.2、荷载组合
恒荷载分项系数取1.35,活荷载分项系数取1.4。
2、盘扣支架布设方案
2.1、盘扣支架布设方案
(1)横桥向支架布置:
横桥向支架:翼缘板下立杆间距为1.5m,边腹板下立杆间距为0.9m、0.6m,空箱下立杆间距为0.9m,中腹板下立杆间距0.6m。
(2)顺桥向支架布置:顺桥向立杆间距均为0.9m。
边跨支架横断面布置图
边跨支架纵断面布置图
地基处理示意图
2.2 盘扣支架上纵横梁布设方案 (1)竹胶板采用15mm 厚优质竹胶板。
(2)梁下次龙骨为140铝梁,横桥向布置,底板下中心间距为250mm 。翼缘板下中心间距为500mm 。
(3)梁下纵向主分配梁选用185铝梁,翼缘板下为140铝梁,布置间距与支架横桥布置间距相同。
(4)侧模竖肋采用100mm ×100mm 方木,顺桥向间距为300mm ;水平背肋采用100mm ×100mm 方木,上下间距为1m 。
3、空箱位置竹胶板和纵、横梁验算
压实后的原状土
30cm厚建筑砖渣15cm厚C15砼5*20cm木板盘扣支架
跨中标准截面图
腹板加厚段横断面图
腹板最宽处为1.1m、梁高3.5m;空箱位置混凝土厚度为1.8m(0.8m+1m),翼缘板最厚0.9m。
3.1、空箱处竹胶板计算(混凝土厚取1.8m)
底模采用满铺15mm厚优质竹胶板,计算宽度取1m;应力及弹性模量取自《路桥施工计算手册》第三章表8-6。
ƒm—抗弯强度设计值(N/mm2),ƒm =14.5N/mm2
截面抗弯模量W=1/6×bh2=1/6×1000×152=37500mm³
截面惯性矩I=1/12×bh3=1/12×1000×153 =281250mm4
弹性模量 E=11000N/mm2
15mm厚竹胶板的最大荷载:
a、钢筋及砼自重:26KN/m3×1.8m =46.8KN/㎡
b、模板自重:2KN/㎡
c、施工人员及设备荷载:1KN/㎡
d、倾倒混凝土荷载:1KN/㎡
e、振捣荷载:1KN/㎡
荷载组合:恒荷载分项系数取1.35,活荷载分项系数取1.4。取1m宽的板为计算单元。
则q 1=(a+b )×1=48.8kN/m
q 2=[1.35×(a+b )+1.4×(c+d+e )]×1=70.08kN/m 考虑模板的连续性,按三跨连续梁计算,跨内最大弯矩为: Mmax=0.08×q 2l 2=0.08×70.08×2502 =350400N ·mm 则:最大弯应力σmax =M max /W
=350400/37500=9.3N/mm 2 <ƒm =14.5 N/mm 2 强度满足要求。
跨度中点最大挠度:EI
l q 100677.04
1=ω
=0.677×48.8×250^4/(100×11000×281250) =0.42mm <[ω]=L/400=250/400=0.625mm 挠度满足要求。
结论:15mm 厚竹胶板验算满足要求。 3.2、空箱下横向140铝梁验算
取空箱下混凝土厚1.8m ,次龙骨跨度取1.5m ,间距取0.25m ,按三跨连续梁计算。 140铝梁截面抗弯模量W 和截面惯性矩I 取值如下: 单根截面抵抗矩W=64000mm ³;单根惯性矩I=4060000mm 4; 弹性模量E=70300N/mm ²,抗弯强度fm=255N/mm ²;
受力简图
荷载为:
a 、钢筋及砼自重:26KN/m 3×1.8m =46.8KN/㎡
b 、模板自重:2KN/㎡
c 、施工人员及设备荷载:1KN/㎡
d 、倾倒混凝土荷载:1KN/㎡
e 、振捣荷载:1KN/㎡
荷载组合:恒荷载分项系数取1.35,活荷载分项系数取1.4。
则q 1=(a+b )×0.25=12.2kN/m
q 2= [1.35×(a+b )+1.4×(c+d+e )]×0.25=17.52kN/m
则跨内最大弯矩为Mmax=0.08×q 2l 2=0.08×17.52×9002=1135296N ·mm 最大弯应力σ max=Mmax/W
=1135296/64000
=17.7N/mm 2<ƒm=255 N/mm 2 强度满足要求。
最大剪应力A
ql
2=
τ=17.52×0.9×1000/(2×1165)=6MPa <[τ]=155 MPa 跨度中点最大挠度ωmax=0.677q 114/100EI
=0.677×12.2×9004/(100×70300×4060000) =0.19mm <[ω]=900/400=2.25mm 挠度满足要求。
结论:横向140铝梁受力满足要求。 3.3、空箱下纵梁(185铝梁)计算:
185铝梁计算(空箱混凝土),按照简支梁分析。
取空箱下混凝土厚1.8m ,按照最厚位置荷载均布,主龙骨跨度0.9m ,间距取0.9m 。 185铝梁截面抗弯模量W 和截面惯性矩I 取值如下: 单根截面抵抗矩W=136000mm ³;单根惯性矩I=12620000mm 4; 弹性模量E=70300N/mm ²,抗弯强度fm=255N/mm ²
受力简图
荷载为:
a 、钢筋及砼自重:26KN/m 3×1.8m =46.8KN/㎡
b 、模板自重:2KN/㎡
c 、施工人员及设备荷载:1KN/㎡
d 、倾倒混凝土荷载:1KN/㎡