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