【中交创联·交小哇】桥梁支架安排及验算好雅观好勤学!
箱梁底模、侧模和内模均采用δ=15 mm的竹胶板。竹胶板容许应力[σ0]=14.5MPa,弹性模量E=6×103MPa。
纵向方木采用A-1东北落叶松,顺纹弯矩应力为14.5MPa,截面尺寸为8×13.5cm。截面参数和材料力学性能指标:
横向方木采用A-1东北落叶松,顺纹弯矩应力为14.5 MPa,截面尺寸为8×8cm。截面参数和材料力学性能指标:
考虑到现场材料不同批,为安全起见,方木的力学性能指标按湿材乘0.9的折减系数取值,则[σ0]=14.5×0.9=13.05MPa,E=9×103×0.9=8.1×103MPa,容重6KN/m3。
纵横向方木布置:纵向方木或[10槽钢(I10工钢)布置间距等同于支架横向间距,横向方木间距一般为30cm,在腹板和端、中横隔梁下为20cm。
采用碗扣支架,碗扣支架钢管为φ48、t=2.6mm,材质为Q235A级钢,轴向容许应力[σ0]=140 MPa。详细数据可查表5.01。
碗扣支架立、横杆布置:立杆纵、横向间距一般为90×90cm,在端、中横隔梁下为60×60cm、30×60cm,腹板下30×90cm、60×90cm。横杆除顶端及底端步距为60cm外,其余横杆步距为120cm。连接支杆和竖向剪刀撑见图。
查五金手册可知,[10槽钢每米自重10.0Kg,则为0.1 KN/m,I10工钢每米自重11.2Kg,则为0.112 KN/m,均小于8*13.5方木自重,偏安全考虑计算模板自重时全部按照8*13.5方木的自重计算。
计算支架时,模板及纵横向方木按照均布荷载计算,荷载大小为0.15+0.2+0.22=0.57 KN/m2,取1KN/m2进行计算。
参照《路桥施工计算手册》第172页,按配筋率,则钢筋砼自重取值26KN/m3。
①计算模板及直接支撑模板的小楞时,均布荷载取2.5kN/m2,另以集中荷载2.5KN进行验算;
③计算支架立柱及支撑拱架的其它结构构件时,均布荷载可取1.0 kN/m2。
计算脚手架及模板支撑架构件强度时的荷载设计值,取其标准值乘以下列相应的分项系数:
单肢立杆轴向力计算公式根据《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》5.6.2如下式5-1所示。
由于碗扣支架的纵、横向间距不一样,并且承受的荷载也不一样,因此分区域进行计算:
3)腹板区域:横向0.6m×纵向0.9m,区域内按照2根立杆承受荷载考虑,区域内荷载为整个腹板的重量+相邻的顶底板荷载,如下图阴影部分所示:
4)箱室区域:横向0.9m×纵向0.9m,该区域顶、底板最厚处为60cm:
通过以上计算可知,钢管最大承载力为24.15KN。根据WDJ碗扣支架设计使用说明书知:步距为120cm时,单根钢管可承担的承载力为30KN,所以以上支架布设满足承载力要求。
模板木带荷载:1.5kN/m² (重量取0.15吨/m²,查《路桥施工手册》)
在贝雷梁支架区域,箱梁底板宽度、厚度及梁高均为变值,为简化计算,取箱梁砼断面最大时进行计算,底板宽度方向为3291cm,箱梁高度取最大值232cm,断面面积为35.01m2,底板厚度为27cm。
(3)贝雷钢架主梁重量:g3=24×58×2.7/3=1252.8KN(纵桥向贝雷梁共计58道,每道24米,单片贝雷梁长为3米)
(碗口支架每米重量5.94Kg/m,支架总高度按12米计算,扣去门洞高度总计6米,则上方支架均高按6.0米计算。)
根据贝雷梁布置形式,选取中腹板及箱室区域对贝雷梁弯矩、剪力、挠度进行检算,根据《装配式公路钢桥多用途使用手册》,贝雷梁容许内力为:
a、取腹板区域贝雷钢架主梁进行验算,腹板宽60cm,取断面最高处梁高2.32米,贝雷钢架主梁间距75cm, 按偏安全考虑,腹板砼全部支承于一组贝雷钢架主梁上,为简化计算并偏于安全考虑,按简支梁计算,将贝雷钢架主梁上方承受荷载简化为线荷载计算:
每米腹板区域一组贝雷钢架主梁承受的砼重量为:2.32×0.6×26=36.19KN/m
每米腹板区域一组贝雷钢架主梁承受的模板重量为:1.5KN/㎡×0.6m2/m=0.9KN/m
则一组贝雷钢架主梁承受的最大剪力为455.58/2=227.79KN490.5KN满足要求(具体参数查贝雷梁容许内力表)。
b、取箱式区域贝雷钢架主梁进行验算,箱式区宽度取90cm,混凝土上下桥面厚按0.6米,贝雷钢架主梁间距90cm, 按偏安全考虑,箱式区砼全部支承于一组贝雷钢架主梁上,为简化计算并偏于安全考虑,按简支梁计算,将贝雷钢架主梁上方承受荷载简化为线荷载计算:
每米箱式区域一组贝雷钢架主梁承受的砼重量为:0.9×0.6×26=14.0KN/m
每米箱式区域一组贝雷钢架主梁承受的模板重量为:1.5KN/㎡×0.9m2/m=1.35KN/m
则一组贝雷钢架主梁承受的最大剪力为238.68/2=119.34KN490.5KN满足要求(具体参数查贝雷梁容许内力表)。
考虑到砼浇注时自连续梁一端推进到另一端,在砼初浇筑至贝雷梁端头时,存在贝雷梁悬挑的不利工况,为增加贝雷梁支架的安全性,在贝雷梁两端端头处增设三排间距为0.3m的碗扣支架作为附加支撑,碗扣支架自成体系,纵横向设置剪刀撑,下部设置扫地杆,上部用10#工字钢作为分配梁,详见附图。
①取腹板处对45a工字钢进行验算,其中腹板处集中荷载由前面计算知207.5KN,具体计算模型见下方附图:
②取箱室处对45a工字钢进行验算,其中箱室处集中荷载由前面计算知108.7KN,具体计算模型见下方附图:
③取翼缘板处对45a工字钢进行验算,其中翼缘板处集中荷载可取箱室处集中荷载108.7KN,具体计算模型见下方附图:
钢管立柱采用φ529mm钢管,钢管壁厚8mm,钢管高度4.0m。其截面特性如下:
腹板下方钢管墩间距为2.0米,箱室下方钢管墩间距为2.5米,翼缘板处钢管墩间距为2.0米,为简化计算,同时偏于安全考虑,除去两侧翼缘板4根钢管立柱,假设跨只设16根钢管立柱均匀承担全部荷载。
采用C30砼基础,宽1.2m,高度0.5m,下层配φ20@300钢筋骨架,增强整体受力。钢管底座采用0.8m*0.8m方形钢板(或钢管柱自带圆形法兰厚2cm),钢板厚10mm, 考虑整体受力,对砼基础计算:F=1372.14/(0.6*0.6)=3.811Mpa30Mpa(C30砼抗压强度设计值),满足要求。
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