连续梁桥0号块托架设计说明.doc

模板与支架计算1、荷载取值静载：静载主要为梁段混凝土和钢筋自重，以与模板支架重量。活载：施工荷载将截面分成如所示根据规要求，在箱梁自重上添加荷载、砼单位体积重量：26.5kN/、倾倒砼产生的荷载：4.0kN/、振捣砼产生的荷载：2.0kN/、模板与支架产生的荷载：2.0kN/、施工人员与施工机具运输或堆放荷载：2.5kN/荷载系数：、钢筋砼自重：1.2；、模板与支架自重：1.2；、施工人员与施工机具运输或堆放荷载：1.4；、倾倒砼产生的竖向荷载：1.4；、振捣砼产生的竖向荷载：1.4；、倾倒砼产生的水平荷载：1.4；、振捣砼产生的水平荷载：1.4；作用在面板顺桥向1m 长，横桥向1m 宽的面荷载：计算截面区域划分序号编号A1A2A3A2A3A2A11面积1.1133.1274.843.1274.843.1271.1132面积对应重量29.5082.865128.2682.865128.2682.86529.503对应横桥向宽度3.550.54.3750.54.3750.53.554施工人员机械产生荷载2.55模板与支架荷载26倾倒混凝土产生荷载47混凝土振捣产生荷载22、模板验算模板宽度取1m 计算，作用在底模板上每m 宽的均布荷载为：翼缘荷载：Q1=1.2×(29.495/3.55+2)+1.4×(2.5+4.0+2.0)=24.27 kN/m腹板荷载：Q2=1.2×(82.865/0.5+2)+1.4×(2.5+4.0+2.0)=213.176kN/m底板荷载：Q3=1.2×(128.26/4.375+2)+1.4×(2.5+4.0+2.0)=49.48 kN/m2.1、底板底模板验算外部模板均采用高强度竹胶板板厚15mm,各部位下模板均按三跨连续梁结构计算。取方木间距为0.3m。按三跨连续梁计算，竹胶板力学参数：h=0.015m；I=bh3/12=1×0.0153/12=2.81×10-7 m4；A=bh=1×0.015=0.015m2；E=9.5×103 Mpa；W=bh2/6=1×0.0152/6=3.75×10-5 m3；EA=9.5×103×106×0.015=1.425×108；EI=9.5×103×106×2.81×10-7=2669.5；P= Q3=49.48KN/m；建立力学模型：结构弯矩图：Mmax=0.45kN·m弯矩正应力=M/W=0.45×103 /(3.75×10-5)=12MPa<w=13 MPa结构位移图：fmax=0. 7mm<0.3/400= 0.75mm2.2、底板底模板验算外部模板均采用高强度竹胶板板厚15mm,各部位下模板均按三跨连续梁结构计算。取方木间距为0.1m。按三跨连续梁计算，竹胶板力学参数：h=0.015m；I=bh3/12=1×0.0153/12=2.81×10-7 m4；A=bh=1×0.015=0.015m2；E=9.5×103 Mpa；W=bh2/6=1×0.0152/6=3.75×10-5m3；EA=9.5×103×106×0.015=1.425×10；EI=9.5×103×106×2.81×10-7=2669.5；P= Q2=213.176KN/m；建立力学模型：结构弯矩图：Mmax=0.21kN·m弯矩正应力=M/W=0.21×103 /(3.75×10-5)=5.6MPa<w=13 MPa结构位移图fmax=0.05mm<0.1/400= 0.25mm2.3、翼板底模板验算外部模板均采用高强度竹胶板板厚15mm,各部位下模板均按三跨连续梁结构计算。取方木间距为0.3m。按三跨连续梁计算，竹胶板力学参数：h=0.015m；I=bh3/12=1×0.0153/12=2.81×10-7 m4；A=bh=1×0.015=0.015m2；E=9.5×103 Mpa；W=bh2/6=1×0.0152/6=3.75×10-5 m3；EA=9.5×103×106×0.015=1.425×108；EI=9.5×103×106×2.81×10-7=2669.5；P= Q1=24.27KN/m；建立力学模型：结构弯矩图：Mmax=0.22kN·m弯矩正应力=M/W=0.22×103 /(3.75×10-5)=5.86MPa<w=13 MPa结构位移图：fmax=0.5mm<0.3/400= 0.75mm2.4 侧模板验算对竖直模板来说，新浇筑的混凝土的侧压力是它的主要荷载。当混凝土浇筑速度在6m/h以下时，作用于侧面模板的最大压力可按下式计算：Pm= K ×g × h当v / T £ 0.035时 h = 0.22 + 24.9v / T当v / T > 0.035时h =1.53 + 3.8v / T式中：pm为新浇筑混凝土对侧面模板的最大压力，kPa；h 为有效压头高度，m；T为混凝土入模时的温度，oC ；K为外加剂影响修正系数，不加时，K=1；掺缓凝外加剂时，K=1.2；v 为混凝土的浇筑速度，m/h；g为混凝土的容重，kN/m3夏季施工，按不利因素考虑，施工气温为25 oC ，混凝土的浇筑速度为6m/h，那么：>v/t=6/25=0.24>0.035h =1.53 + 3.8×6 / 25=2.442mPm= K ×g × h=77.6556 kPa模板均采用高强度竹胶板板厚15mm,各部位下模板均按三跨连续梁结构计算。取方木间距为0.2m。按三跨连续梁计算，竹胶板力学参数：h=0.015m；I=bh3/12=1×0.0153/12=2.81×10-7 m4；A=bh=1×0.015=0.015m2；E=9.5×103 Mpa；W=bh2/6=1×0.0152/6=3.75×10-5 m3；EA=9.5×103×106×0.015=1.425×108；EI=9.5×103×106×2.81×10-7=2669.5；P= 77.6565KN/m；建立力学模型单位 KN：结构弯矩图单位 KNm：Mmax=0.31kN·m弯矩正应力=M/W=0.31×103 /(3.75×10-5)=8.27MPa<w=13 MPa结构位移图：fmax=0. 5mm<0.2/400= 0.5mm满足要求！3、方木验算对方木验算按最不利荷载进展计算，取位于腹板下方木进展，按三跨连续梁验算。方木力学参数：I=bh3/12=0.1×0. 13/12=8.3×10-6m4；A=bh=0.1×0.1=1×10-2m2；E=9.5×103 Mpa；W=bh2/6=0.1×0.12/6=1.67×10-4 m3；EA=9.5×103×106×0.01=9.5×107；EI=9.5×103×106×8.3×10-6=78850方木承受的荷载为：P= QB2×0.1=213.176×0.1= 21.3176kN/m结构弯矩图：Mmax=0.19kN·m弯矩正应力=M/W=0.19×103 /(1.67×10-4)= 1.121MPaw=11MPa结构剪力图：Qmax=3.84KN，那么剪应力：=Q×S/I×d=3.84×103×1.25×10-4 /8.3×10-6×0.1=0.57MPa<=1.4 Mpa结构位移图：fmax=0. 7mm<1/400= 2.5mm故强度、刚度均满足要求！4.钢管立柱承载力验算4.1 腹板处立柱承载力验算0 号块的支架立杆和横杆均采用48×3.5mm 的钢管，其截面面积为A=489mm2 。腹板处脚手架布置，顺桥向间距30cm，横桥向间距10cm，横杆步距70cm。腹处脚手架每一根立杆受力如下：1荷载计算作用于支架上的荷载，不考虑风荷载的影响，单根立杆所承受的荷载为30cm×10cm 的混凝土自重与施工荷载。NB2=QB2×0.1×0.3=213.176×0.1×0.3=6.395kN2强度与稳定性验算:钢管回转半径：a.按强度验算：b.按稳定性验算： 长细比：查表得： 不考虑风荷载作用：，符合要求。4.2底板处立柱承载力验算0 号块的支架立杆和横杆均采用48×3.5mm 的钢管，其截面面积为A=489mm2 。腹板处脚手架布置，顺桥向间距30cm，横桥向间距30cm，横杆步距70cm。腹处脚手架每一根立杆受力如下：1荷载计算作用于支架上的荷载，不考虑风荷载的影响，单根立杆所承受的荷载为30cm×10cm 的混凝土自重与施工荷载。NB2=QB3×0.3×0.3=48.49×0.3×0.3=4.36kN2强度与稳定性验算:钢管回转半径：a.按强度验算：b.按稳定性验算： 长细比： 查表得： 不考虑风荷载作用：，符合要求。5纵梁验算槽钢满铺于间距40cm 的工字钢梁上，10钢可以看成多跨连续梁，简支在25 号工字钢梁上，因I25 布置较密，10 钢简化模型按最不利三跨连续梁计算。取最不得荷载位置验算，腹板下荷载集度最大，为213.176kN/m210 的宽度为0.12m。q=0.12×213.176=25.58kN/m。10 钢的截面特性为：Ix=245cm4 Wx=49cm3 Ix /Sx=8.59cm Iy=33cm4 Wy=9.7cm3 A=14.3 cm2 d=0.6cmE=2.1×105MPa EA=0.30×106 KN EIx=0.514×103 KN·m2 EIy=0.069×103 KN·m2力学模型：结构弯矩图：Mmax=0.41 kN·m弯矩正应力=M/W=0.41×103/(2×9.7×10-6)=21.134 MPa<w=145MPa结构剪力图：Qmax=6.14KN剪应力=Q×S/I×d=6.14×103 /2×8.59×10-2×0.6×10-2=5.95MPa<=85 Mpafmax= 0.06<0.4 /400=1mm6.横梁验算主横梁采用双拼I40a工字钢组合梁，间距为40mm，I40a 工字钢支撑在三排横穿薄壁墩的2*I56a 工字钢上，I25a 工字钢简化为带双悬臂的连续梁。40cm，在薄壁墩外侧的桥墩根部的荷载最大，因而验算I25a 工字钢刚度与强度时取根部荷载。外侧施工平台局部主要为材料集度与施工人员荷载：2施工平台荷载：q1=4.7×0.4=1.88 kN/m翼缘板荷载：q2=24.27×0.4=9.71 kN/m腹板荷载：q3=213.176×0.4=85.27 kN/m底板荷载：q4=49.48×0.4=19.79 kN/mI40a 工字钢力学参数：A=86.1cm2,d=1.05cm，S=637 cm2,W=1090cm3,Ix=21720cm4，E=2.1×1011Pa，EA=2.1×105×103×86.1×10-4=1.81×106；EI=2.1×105×103×21720×10-8= 4.5612×104；结构计算模型：结构弯矩图：Mmax=86.3KNm弯矩正应力=M/W=86.3×103×103 /(1090×103)=79.18MPa< w=215 MPa结构剪力图：Qmax=78.5KN剪应力=Q×S/I×t=78.5×103×637×103 /21720×104×10.5=21.9MPa<=125 Mpa结构位移图：fmax= 7.17mm<5400 /400=13.5mm支反力N1=135.055kN N2=80.743kNN3=135.055kN7.托架验算7.1I56a 工字钢横梁撑架验算薄壁墩外侧施工操作平台荷载集度：q1=1.2×(2+2)+1.4×2.5=8.3 kN/m2由施工操作平台荷载集度传递到两边横梁单组反力26.24kN，折算成线性荷载65.6kN/m，薄壁墩外侧荷载这算成线性荷载337.64 kN/m。I56a 工字钢力学参数：A=135cm2, d=12.5cm，Ix /S=47.7 cm, W=2342cm3, Ix=65590cm4，E=2.1×1011Pa，EA=2.1×1011×135×10-4=2.83×109；EI=2.1×108×65590×10-8= 1.377×105；结构计算模型 ： 结构弯矩图：I56a 最大弯矩为234.34kN.m弯矩正应力=M/W=813.48×103/(2×2342×10-6)=49.84MPa<w=145I56a 最大剪力为440.94kN剪应力=Q×S/I×d=440.94×103 /2×47.7×10-2×12.5×10-2=3.69MPa<=85 MpaI56a抗剪强度满足要求。I56a最大轴力为519.667kN，I32a最大轴力为734.91kN轴向压应力=N/A=779.07×103/(2×135×10-4)=20.08MPa<= 140MPa，满足要求结构变形图：fmax=3.17mm<2500 /400=6.25mm，故刚度均满足要求！7.2 I32a 工字钢承托验算根据上节的计算可以，I32a主要承受压力，因而I32a 需要验算其受压稳定性。I32a 工字钢力学参数：Ix=11080cm4 Wx=692cm3 A=67.0 cm2 d=9.5cm E=2.1×105MPaIx /S=27.5cm EA=1.4×107 KN EI=2.326×104 KN·m2强度验算支架体系中，I32a 主要受压，承受的最大压力为734.91kN，构件按A3 钢进展计算，其强度为：´´=N/A-=31.59Mpa<=140MPa，I32a 工字钢强度满足要求。稳定性验算2I32a 工字钢回转半径i=12.8cm, 最大计算长度L0=3.78m。压杆的长细比=L0/i=29.5,由长细比查得=0.959。根据路桥施工计算手册，2I32a 的允许承载力：N= Af=0.959×134×10-4×215=2762.8KN由贝雷梁传递下来的最大集中力为：Nmax=734.91 KNN= 2762.8KN2I32a 工字钢受压稳定性满足要求。13 / 13