現(xiàn)澆箱梁支架計算書附件12.20 - 復(fù)制

1、寧波市外灘大橋預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆箱梁支架設(shè)計計算書四川路橋?qū)幉ㄊ型鉃┐髽蝽椖靠偨?jīng)理部二00九年四月 【1】工程概況外灘大橋引橋含西岸引橋和東岸引橋,西岸引橋起迄樁號為K0+112.50至K0+423.50,全長311.5m,跨徑組合為(3×25m+(24m+38.5m(人民路下穿+22.5m +(25.5m +27m+(31m+36m(中馬路下穿+32m四聯(lián)共計11跨,橋?qū)?×16.0m;東岸引橋起迄樁號為K0+760.50至K1+151.90,全長391.4m,跨徑組合為(22m +25m+35m (濱江大道下穿+(3×21.8m+(24.5m+38m(江東北路下

2、穿+22.5m+(26m +4×27m四聯(lián)共計15跨,橋?qū)?×16.0m。引橋上部結(jié)構(gòu)單副橋采用預(yù)應(yīng)力單箱四室連續(xù)箱梁,梁高均采用 1.7m;箱梁頂板寬16.0m,厚0.20m;底板水平投影寬15.94m,厚0.2m,支點附近漸變至0.4m;腹板厚0.4m,支點附近漸變至0.6m;中橫梁寬2.0m;端橫梁寬1.2m。本工程擬采用48×3.5mm碗扣支架搭設(shè)滿堂支架的方法進行施工。為方便計算,對于不跨越交通道路的部分引橋箱梁施工,以第9跨左幅現(xiàn)澆箱梁為例進行支架平面布置設(shè)計;對于跨越交通道路的引橋箱梁施工,則以跨越江東北路為例,進行設(shè)計計算。 箱梁跨中支架斷面布置示

3、意圖(cm 32m箱梁支架立面布置示意圖(cm 箱梁跨路支架橫斷面布置示意圖(cm 箱梁跨路支架縱斷面布置示意圖(cm 【2】滿堂支架受力計算2.1資料第9跨箱梁長32米,左幅寬16.28米,另加兩側(cè)人行操作面約0.6×2=1.2米,即總寬17.48m左右,箱梁底模離地面高約8.6米。(1碗扣式支架豎向和平面組合設(shè)計依據(jù):支架體系由支架基礎(chǔ)(建渣回填壓實后澆筑10cm混凝土層、48×3.5的碗扣腳手鋼管立柱、橫聯(lián)、斜聯(lián)(剪刀撐、頂托、10cm×15cm木方分配梁、10cm×10cm 木方小楞組成。外模系統(tǒng)分側(cè)模和底模組成。10cm×15cm木方

4、分配梁按縱橋向布置,直接鋪設(shè)在頂托上,模板采用優(yōu)質(zhì)竹膠板,鋪設(shè)在10cm×15cm木方分配梁上。立桿平面布置:跨中空腹部位:立桿柱網(wǎng)1200×900(橫向×縱向,步距1200,跨中腹板部位:立桿柱網(wǎng)600×900(橫向×縱向,步距1200,漸變段空腹部位:立桿柱網(wǎng)900×600(橫向×縱向,步距1200,端梁和漸變段腹板部位:立桿柱網(wǎng)600×600(橫向×縱向,步距1200,(2碗扣支架為48×3.5mm鋼管;(3根據(jù)公路施工手冊橋涵下冊P10:立桿、橫桿承載性能如下表: (4根據(jù)工程地質(zhì)勘察報

5、告,本橋位處地基容許承載力在65Kpa以上。2.2設(shè)計荷載分析根據(jù)公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTJ 041-20009.2.2條,計算模板、支架時,應(yīng)考慮下列荷載,并按9.2.2表進行組合。(1模板、支架和拱架自重: b、支架自重按11#墩最高位置且分布間距為60cm×60cm考慮,q1b=2.2KN/m2。(2新澆筑混凝土、鋼筋混凝土或其他圬工結(jié)構(gòu)物的重力:a、縱橋向根據(jù)箱梁斷面變化,按分段均布荷載考慮,其布置情況如下: 縱橋向荷載分布圖b、橋向各斷面荷載分布如下: 橫橋向荷載分布圖(3施工人員和施工材料、機具等行走運輸或堆放的荷載:因施工時面積分布廣,需要人員及機械設(shè)備不多,按q3=

6、2.5kN/m2考慮(施工中要嚴(yán)格控制其荷載量(4振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載: (5其他可能產(chǎn)生的荷載,如雪荷載、冬季保溫設(shè)施荷載等, q7=0.3kN/m2。2.3梁底模板驗算(1荷載組合(2計算參數(shù):模板厚15mm,計算寬度取1m;E=9000N/mm2; I板=1000×153/12=2812500mm4; W板=1000×152/6=37500mm3;竹膠板 =11MPa;木=1.4MPa,木楞間距200mm。(3計算圖示(按四等跨計算: (5抗彎強度驗算:板= M板/W板=0.265×106/37500=7.07MPa<木 =11MPa,滿足要求。(6

7、抗剪強度驗算:板= Q板/A板=11.27×103/(1000×15=0.75MPa<木=1.4MPa,滿足要求。(7剛度驗算:板= 0.632ql4/100EI=0.632×55.60×2004/(100×9000×2812500=0.02mm<200/400=0.5mm,滿足要求。2.4梁底模板小楞驗算(1荷載組合 (2計算參數(shù):小楞截面尺寸:100mm×100mm;E=9000N/mm2; I小楞=100×1003/12=8.3×106mm4;W小楞=100×1002/6=16

8、.7×104mm3;木=11MPa;木=1.4MPa。大楞間距600mm。(3計算圖示(按四等跨計算: (5抗彎強度驗算:小楞= M小楞/W小楞=0.485×106/(16.7×104=4MPa<木=11MPa,滿足要求。(6抗剪強度驗算:小楞= Q小楞/A小楞=4.59×103/(100×100=0.5MPa<木=1.4MPa,滿足要求。(7剛度驗算:小楞= 0.632ql4/100EI=0.632×3.31×6004/(100×9000×8.3×106=0.15mm<600

9、/400=1.5mm,滿足要求。2.5分配梁(10cm×15cm木方受力驗算(1計算參數(shù):分配梁(大楞截面尺寸:100mm×150mm;E=9000N/mm2; I大楞=100×1503/12 =2.8125×107mm4;W大楞=100×1502/6=3.75×105mm3;木=11MPa;木=1.4MPa。(2計算模式:因分配梁為縱橋向布置,跨徑為60cm和90cm的連續(xù)梁,簡化為60cm和90cm簡支梁進行計算: 荷載:按跨中A-A、漸變段B-B和墩頂C-C斷面最大線荷載進行計算,=(1.2×(1.2+46.03+1.

10、4×(2.5+2.0×0.6×0.2=7.56kN 跨徑為60cm:F大楞max=(1.2×(1.2+28.86+1.4×(2.5+2.0×0.6=25.42kN/m 跨徑為90cm:q大楞maxC-C斷面(按四等跨計算: A-A斷面(可看作均布荷載,按四等跨計算: (3強度驗算:大楞=M/W=1.297×106/(375000=3.46MPa<木=11MPa,滿足受力要求。大楞=M/W=2.203×106/(375000=5.87MPa<木=11MPa,滿足受力要求。(4抗剪強度驗算:大楞= F梁/A

11、梁=5.83×103/(100×150=0.39MPa<木=1.4MPa,滿足要求。A-A斷面:Q大楞=0.607ql=0.607×7.56×0.9=4.13kN< C-C斷面剪力Q大楞=5.83kN,故滿足要求。(5剛度驗算:跨徑為60cm:F大楞max大楞= 1.764Fl3/100EI=1.764×6.80×103×6003/(100×9000×2.8125×107 =0. 10mm<600/400=1.5mm;跨徑為90cm:q梁max大楞=0.632ql4/100EI

12、=0.632×21.64×9004/(100×9000×2.8125×107 =0.35mm<900/400=2.25mm,經(jīng)計算強度及剛度均滿足受力要求。2.6碗扣立桿受力計算(1A-A斷面(跨中斷面:在A-A斷面腹板位置,分布荷載q=1.2×(1.2+2.2+28.86+1.4×(2.5+2.0+0.3=45.32 kN/m2碗扣立桿分布按90cm×60cm,橫桿層距按120cm考慮,則:單根立桿受力為:N=0.9×0.6×45.32 =24.53 kN<N=30 kN 在A-A

13、斷面翼緣板位置,分布荷載q=1.2×(1.2+1.2+2.2+10.55+1.4×(2.5+2.0+0.3=24.90 kN/m2碗扣立桿分布按120cm×90cm,橫桿層距按120cm考慮,則:單根立桿受力為:N=1.2×0.9×24.90 =26.8 kN<N=30 kN(2B-B斷面(漸變段斷面:在B-B斷面腹板位置,分布荷載q=1.2×(1.2+2.2+37.08+1.4×(2.5+2.0+0.3=55.30kN/m2碗扣立桿分布按60cm×60cm,橫桿層距按120cm考慮,則:單根立桿受力為:N=

14、0.6×0.6×55.30=19.91kN<N=30 kN 在B-B斷面翼緣板位置,分布荷載q=1.2×(1.2+1.2+2.2+16.22+1.4×(2.5+2.0+0.3=31.70 kN/m2碗扣立桿分布按60cm×90cm,橫桿層距按120cm考慮,則:單根立桿受力為:N=0.6×0.9×31.70=17.12 kN<N=30 kN 單根立桿承受荷載范圍圖示(cm(3C-C斷面(墩頂橫隔板斷面: 碗扣立桿分布按60cm ×60cm ,橫桿層距按120cm 考慮,則單根立桿受力為:N =0.6&#

15、215;0.6×66.04=23.77kN<N=30 kN經(jīng)以上計算,立桿均滿足受力要求。2.7地基受力計算由工程地質(zhì)勘察報告,設(shè)計提供的地質(zhì)勘探資料表明,地表土質(zhì)為粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土土及填土,地基的承載力最小為65KPa ,無軟弱下臥層。由上計算可知,按A A 斷面腹板下碗扣支架計算,單根立桿傳遞的荷載為N =24.53KN ,假設(shè)全部由基礎(chǔ)10cm 厚混凝土層承受。碗扣支架的底座為截面為20cm ×20cm ×5cm 木板。壓應(yīng)力=24530/(0.20×0.20=613250N/m 2=0.61MPa< =10MPa剪應(yīng)力=N/A=2

16、4530/0.20×4×0.05= 613250N/ m 2根據(jù)簡明施工計算手冊P374頁,腳手架立桿地基承載力驗算:.053.24=<= 其中:N 腳手架立桿傳至基礎(chǔ)頂面的軸心力設(shè)計值;f ak 地基承載力特征值。取f ak =100KPa 。所以可以確定地基承載力滿足安全施工要求。地基傳力方式如下: 2.8地基沉降量估算(1假設(shè)條件:E0在整個地層中變化不大,計算地層按一層進行考慮。(2按照彈性理論方法計算沉降量:21(E pb S -= S 地基土最終沉降量;p 基礎(chǔ)頂面的平均壓力;按最大取值p =66.04KPa (墩頂斷面位置Es E -=12120 【3】

17、跨路支架受力計算對跨越道路的支架,采用600mm鋼管做立柱,承重梁由型鋼搭設(shè)而成。支架基礎(chǔ)澆筑尺寸為100(長×100(寬×50(高cm砼支墩,支架模板結(jié)構(gòu)自下而上依次為:600mm鋼管支架立柱、雙排I40a工字鋼橫梁、I32a工字鋼縱梁、10cm ×15cm方木分配梁、15mm竹膠板箱梁底板。下面以跨江東北路施工段為例?？缃瓥|北路箱梁跨徑38m,左幅寬16.28米,另加兩側(cè)人行操作面約0.6×2=1.2米,即總寬17.4m左右,設(shè)計凈空4.5米。600×8mm鋼管支架立柱布置3排,每排6根,單排柱中心間距3m。型鋼縱向梁最大跨徑為5.5m,橫

18、橋向中腹板下間距為0.6米,空腹板下間距1.2米。3.1模板等驗算由于模板、小楞、大楞受力情況同滿堂支架施工受力相同,在此不再重述。3.2I32a工字鋼縱向主梁驗算(1荷載組合q=(42.5+1.2+2.0+2.0×0.6+0.38=28.2 kN/m(2計算圖示:(簡化為簡支梁、均布荷載 =M/W=71×106/(692000=103MPa<=145MPa滿足受力要求(4剛度驗算:I32= 5ql4/384EI=5×28.2×55004/(384×2.1×105×11.08×107 =12mm<5500/400=13.75mm,經(jīng)計算強度及剛度均滿足受力要求。(1荷載組合砼自重:q2=25×0.6=15kN/m2(2計算圖示:(簡化為簡支梁、均布荷載 =M/W=62.54×106/(692000=90MPa<=145MPa滿足受力要求(4剛度驗算:I32= 5ql4/384EI=5×24.62×55004/(384×2.1×105×11.08×107 =12.6mm<5500/400=13.75mm,