现浇箱梁支架计算书
一、设计依据
1、《两阶段施工图设计》(第四册 第二分册)
2、《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》(JGJ166-2008) 3、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130-2001) 4、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)
5、《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)——人民交通出版社 6、《钢结构设计规范》(GB50017-2003) 7、《路桥施工计算手册》——人民交通出版社
二、工程概况
挖色立交桥(主线K46+060)现浇箱梁采用C40砼,左幅上部结构设计为:(3×20)米现浇连续箱梁,顶板宽12.0米,底板宽7.5m,梁高1.4m,单箱双室。右幅上部结构设计为:(3×20)米现浇连续箱梁,顶板宽14.5米,底板宽10m,梁高1.4m,单箱三室。箱梁顶板厚度25cm,底板厚度25cm,腹板宽度55cm。现浇箱梁支架采用Ф48×3.5mm碗扣式满堂支架。面板采用15mm厚竹胶板,模板背楞采用10cm×10cm木方,根据箱梁结构尺寸现场加工。
因本桥曲率半径较小,为方便施工,对横隔板、腹板、箱室部分采取相同的支架布距。碗扣式钢管支架的纵、横间距分别为60cm、90cm,水平横杆层距为120cm;横向分配梁采用[8槽钢,间距90cm;采用可调托撑、可调底座调节顶、底部标高,顶、底托伸出钢管长度不大于30cm;模板面板采用竹胶板,模板背楞及支撑采用10×10cm的方木;地基进行换填碎石土处理(换填50cm碎石土处理,压路机碾压密实),并浇筑15cm厚C20砼。支架计算取右幅单箱三室箱梁进行受力分析,箱梁结构图及支架设计断面详见2-1。
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图2-1 支架设计断面图(右幅)
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三、设计参数
1、钢筋砼荷载:钢筋砼自重取26KN/m3; 2、模板采用木模,取0.5KPa; 3、施工荷载取3KPa;
4、碗口支架Q235钢材抗弯强度【σ】=140Mpa;抗剪强度【σ】=85Mpa。
5、木材顺纹弯应力【σ】=12MPa;顺纹剪应力【τ】=1.3MPa;顺纹压应力【σ】=12 MPa 6、允许挠度:按L/400进行控制。
四、支架立杆计算
图4-1 连续箱梁标准断面图
1、立杆许用荷载计算
按最不利情况进行受力分析,由图可知,横梁部分(全断面实心)为最不利情况。 立杆计算长度L0=h=2×(1.2+2×0.3)=1.8 长细比λ=L0/i=1.8/0.0158=114 稳定系数=0.489
立杆允许荷载[N]=A[f]= 0.489×4.89×10-4×140×103=33.48KN
2、立杆受力分析
2.1、砼荷载
砼自重荷载取高1.4米,即每根立杆承受砼荷载为:
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q1=h×L1×L2×G=1.4×0.9×0.6×26=19.67KN h—-结构高度 L1—立杆横向间距 L2—立杆纵向间距 G---砼容重; 2、施工荷载
施工荷载q2=3 KN/m2×0.9×0.6=1.62 KN 3、模板荷载
q3=0.5KN/m2×0.9×0.6=0.27 KN 4、每根立杆荷载合计
荷载合计:q=1.2×(19.67+0.27)+1.4×1.62=26.2KN <[N]=33.48KN 压杆稳定性计算满足要求。
五、横向[8槽钢分配梁计算
[8槽钢支撑在支架顶托上,布置间距0.6m,跨径0.9m。
截面系数:W=25.3cm3 、A=10.24cm2;按均布荷载作用在简支梁上计算,根据《路桥施工计算手册》简化为三跨连续梁进行计算可得:
均布荷载q(1.4260.53)0.623.94KN/m M23.940.90.91.94KNm
101.94103 max76.68MPa≤[]=140Mpa,满足要求。
W25.3M Qql10.77KN 2Q33.710332.91MPa≤[]=85Mpa,满足要求。 2A10.2410六、底模纵桥向10×10方木背楞承载力计算
底模横桥向10×10方木背楞布置间距35cm,跨径0.6m。
支撑在槽钢分配梁上,其抗弯截面面积:W=166.7cm3 ,按均布荷载作用在三跨连续
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梁上计算。
每延米均布荷载q(1.4260.53)*0.3513.97KN/m
13.970.62M0.503KNm
100.503103 max3.02MPa≤[]=12Mpa,满足要求。
W166.7Mql4.19KN 2Q4.190.42MPa≤[]=1.3Mpa,满足要求。 A10000 Q七、底托下垫木计算
支架施工时,在钢管下安放底托和厚度5cm、宽20cm、长50cm的木板,底托尺寸为□120mm×120mm,面积A=14400mm2。
查《路桥施工计算手册》得:木板横纹局部表面承压应力:[σah]= 2.6MPa 木板顶面轴力(取最大立杆荷载) P=26.2KN
σmax=26200/14400=1.82MPa<[σah]=2.6 MPa ,满足要求。
八、地基承载力计算
满堂支架基底处理采用换填50cm碎石土,再浇筑15cmC20砼。
基础最小面积:AgN26.240.21m2 fg130根据动力触探试验可知,支架下地基在未处理时地基承载力为130KPa,出于安全考虑,经处理后仍按130KPa计算。计算时将砼层看成整体计算,即横梁下立杆看成作用在0.6×0.9=0.54m2面积上,大于0.21m2,所以地基承载力满足施工要求。
综上所述,按以上方案搭设满堂支架能满足规范要求。
结论:通过以上验算,碗扣式钢管支架在结构上满足受力要求,并有足够的安全储备;地基处理强度完全能满足施工要求,并有足够的安全储备。
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