高架站站台梁贝雷片支架施工计算书
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附件一: 高架站站台梁预应力混凝土贝雷支架计算书
1.工程概况
站台梁为π型结构,等高度梁高2.5m,桥面全宽5.2m,腹板中心距2.425m,每孔站台梁共设6 道横隔梁,分别位于端支点及跨中,端隔梁厚度为90cm,中隔梁厚度为50cm。顶板厚度35-45cm,支点处腹板厚1m,跨中腹板厚0.6m。站台梁外侧腹板有雨棚处腹板厚159cm。
2.编制依据
(1)《高架站站台梁长株潭城际施图(桥)参-36》
(2)《路桥施工计算手册》2010年版
(3)《生态动物园站(156-163号墩)桥墩施工图》
(4)《生态动物园站(158-161号墩)桥墩变更图》
(5)《中信新城高架站(24-32号墩)桥墩施工图》
(6)《贝雷梁设计参数》
(7)《钢结构设计规范》GB-5007-2003
3.贝雷片支架验算
3.1钢管贝雷支架的设置方法
⑴整个支架系统由方木、上分配梁、贝雷片、下分配梁、沙箱、钢管立柱、基础等组成
⑵南动物园站站台梁贝雷支架采用6排单层不加强贝雷片布置,贝雷片横向布置间距为:(0.45+0.45+0.45+1.16+0.45+0.45)m。上横梁顺桥向铺设0.1×0.1m方木,腹板处间距为0.1m、翼缘板处间距为0.2m。上横梁采用0.6m间距I16工字钢,临近墩身处下横梁采用双拼I40b工字钢、中孔处采用双拼I40b工字钢。下横梁安放
在高度为35cm的沙箱上,钢管立柱采用直径为529mm(壁厚为10mm)的无缝钢管,并在钢管柱的顶部及底部焊接L=(80×80×2)cm的钢板。
1.中隔梁处贝雷支架横断面图
2.普通位置处贝雷片支架横断面图
3.钢管支墩平面布置图
(3)钢管立柱搭设完毕后,为增加支架的整体性和稳定性,采用[10槽钢十字交叉进行连接。
(4)钢管立柱基础采用条形基础,基础结构尺寸为4×1×0.5m的钢筋混凝土承台。在承台顶部预埋0.8×0.8×0.02m厚的钢板与立柱底钢板焊接。
3.2梁底模板验算
3.2.1支架荷载计算
根据施工结构截面图可以看出,该梁截面的结构重量不等,经分析中隔墙附近腹板厚度变化末端其腹板部位为受力最不利位置(其他截面为等截面),应对变截面处模板进行重点验算。
①.模板自重:1.5KN/M2
②.设备及人工荷载:2.5KN/M2
③.混凝土浇筑冲击荷载:2KN/M2
④.混凝土振捣荷载:2KN/M2
⑤.各部位自重:
⒈中隔墙腹板位置(加厚侧)Q2=3.9772×1.1×26=113.7kN
⒉中隔板位置:Q2. =2.742×0.5×26=35.41kN
⒊中隔墙腹板位置(普通侧)Q2=1.875×1.1×26=53.7kN
⒋普通顶板处: Q2=0.8891×1×26=23.12kN
⑴中隔墙腹板部位(加厚段):
ΣNPi=(Q1+Q2)×γ永久+(Q3+Q4+Q5)×γ可变
=(1.5×1.1×1.6+113.7)×1.2+(2.5×1.1×1.6+2.0×1.1×1.6*2)×1.4
=155.6kN
⑵中隔墙部位
ΣNPi=(Q1+Q2)×γ永久+(Q3+Q4+Q5)×γ可变
=(1.5×1.135×0.5+35.41)×1.2+(2.5×1.135×0.5+2.0×1.155×0.5*2) ×1.4
=45.9KN
⑶中隔墙腹板位置(普通侧):
ΣNPi=(Q1+Q2)×γ永久+(Q3+Q4+Q5)×γ可变
=(1.5×1.1×0.75+53.7)×1.2+(2.5×1.1×0.75+2.0×1.1×0.75*2) ×1.4
=73.43KN
⑷普通顶板处:
ΣNPi=(Q1+Q2)×γ永久+(Q3+Q4+Q5)×γ可变
=(1.5×1.825×1+23.12)×1.2+(2.5×1.825×1 +2.0×1.825×1*2) ×1.4
=47.63KN
3.2.2梁底竹胶板验算
根据施工结构截面图可以看出,该梁截面存在变截面结构重量不等,在本计算书中对一般截面进行计算,变截面处进行验算,墩顶部位采用加密方木处理。
(1)荷载组合
采用与支架计算相同和荷载组合。
(2)梁底模板的布置要求
本方案中模板采用覆面竹胶合板(5层),板厚15mm,竹胶板下顺桥向布置方木,翼缘板处方木间净距为0.15m、腹板处方木间净距为0.1m、顶板处方木间净距为0.1m。
(3)模板受力计算
《路桥施工计算手册》P433中规定模板的弯矩可按下式计算:
模板弯矩验算:2118glM
按集中力P=1.5kN检算,126PlM
净截面抵抗距:Wji=216bh
变截面处弯曲强度:jwiMW
作为研究对象的模板毛截面惯性矩:3112mIbh
变截面处挠度:45384qlfEI
式中:
M—弯矩。
Wji—计算净截面抵抗距。
[σw]—竹胶板弯曲应力,查《建筑施工模板安全技术规范》P82,其值为35N/mm2。
Im—构件毛截面惯性矩。
b—构件截面宽度。
[f]—受弯构件挠度容许值。
表1模板所受弯矩及挠度值
主控项目 L(m) M1(kNm) M2(kNm) Wji(m3) σwMPa f(m) [f](m)
最不利截面 中隔梁腹板加厚段 0.1 0.011 0.03 3.8×10-5 0.79 5.9×10-5 25×10-5
中隔板 0.1 0.009
0.03 3.8×10-5 0.79 4.8×10-5
25×10-5
中隔板腹板普通段 0.1 0.011 0.03 3.8×10-5 0.79 5.9×10-5 37.5×10-5
顶板 0.15 0.005 0.038 5.6×10-5 0.68 2.3×10-5 25×10-5
依据表1到σw<[σw]=35MPa、f<[f],通过验算得知梁底竹胶板符合要求。
3.3顶层方木验算
《路桥施工计算手册》P429中规定木结构受弯构件应进行如下验算:
弯曲强度:σw=jiMW≤[σw]
剪切强度:τ=ImmQSb≤[τ]
挠度:f=45384qlEI≤[f]
式中:
M—弯矩。
Wji—计算净截面抵抗距。
[σw]—木材允许顺纹弯应力,查《桥梁计算手册》P805,其值为13.0MPa。
Sm—中性轴以上的毛截面面积对中性轴的面积距。
Im—构件毛截面惯性矩。
b—构件截面宽度。
[τ]—容许顺纹弯曲剪应力,查《桥梁计算手册》P805,其值为2.0MPa。
[f]—受弯构件挠度容许值。
①中隔墙腹板部位(加厚段):
本方案中方木采用(鱼鳞云杉),截面尺寸为0.1×0.1m,考虑到施工方便及增加贝雷片整体稳定性,方木下槽钢在底板、腹板、翼缘板等部位横桥间距均为0.6m。
上层铺设10×10cm方木(鱼鳞云杉),间距10cm,需对此层方木进行验算,其中:
均布荷载:q=155.6×0.2/(1.6×1.1)=17.6kN/m
跨中:弯矩M=218ql
=17.6×0.62/8
=0.792kN·m
净截面抵抗距:Wji=216bh
=210.100.106
=0.000167m3
支点剪力:Q=12ql
=0.5×17.6×0.6
=5.28kN
毛截面惯距:0.100.10(0.10)24mS
=0.000125m3
纵梁毛截面惯性矩:310.100.1012mI
=0.0000083m4
弯曲强度:σw=jiMW
=0.792/0.000167
=4.74MPa<[σw=13MPa]
剪切强度:τ=ImmQSb
=5.28×0.000125/(0.0000083×0.1)
=0.796MPa<[τ=2.0MPa]
挠度:f=45384qlEI
=5×17.6×0.64/(384×0.0000083×10×103)
=0.36mm(<400l=1.5mm)
②中隔板部位:
上层铺设10×10cm方木(鱼鳞云杉),间距10cm,需对此层方木进行验算,其中:
均布荷载:q=45.9×0.2/(1.135×0.5)=16.2kN/m
跨中:弯矩M=218ql
=16.2×0.62/8
=0.72kN·m
净截面抵抗距:Wji=216bh
=210.100.106
=0.000167m3
支点剪力:Q=12ql
=0.5×16.2×0.6
=4.86kN
毛截面惯距:0.100.10(0.10)24mS
=0.000125m3
纵梁毛截面惯性矩:310.100.1012mI
=0.0000083m4
弯曲强度:σw=jiMW
=0.72/0.000167
=4.3MPa<[σw=13MPa]
剪切强度:τ=ImmQSb
=4.86×0.000125/(0.0000083×0.1)
=0.73MPa<[τ=2.0MPa]
挠度:f=45384qlEI
=5×16.2×0.64/384×10×103×0.0000083)
=0.32mm(<400l=1.5mm)
③中隔板腹板部位(普通段):
上层铺设10×10cm方木(鱼鳞云杉),间距10cm,需对此层方木进行验算,其中:
均布荷载:q=73.43×0.20/(1.155×0.75)=16.95kN/m
跨中:弯矩M=218ql
=16.95×0.62/8
=0.76kN·m
净截面抵抗距:Wji=216bh
=210.100.106
=0.000167m3
支点剪力:Q=12ql
=0.5×16.95×0.6
=5.085kN
毛截面惯距:0.100.10(0.10)24mS
=0.000125m3