現(xiàn)澆箱梁滿堂支架支設(shè)計算

現(xiàn)澆箱梁滿堂支架支設(shè)計算

1橋梁結(jié)構(gòu)及體現(xiàn)澆施工永蘭高速公路k31和579跨a的曲線橋位于寧遠(yuǎn)北緣，k31和579公里的交叉口。長80.08m;橋面凈寬:左幅為20.368～17.315m,右幅為12.0m;全橋共一聯(lián):22m+30m+22m。翼緣板寬2.5m,梁體為單箱雙室。梁高1.8m,底寬6.75m,頂寬12.75m,腹板寬0.5m,頂板、底板厚分別為0.26和0.24m。橋下地面為農(nóng)田,墩高9m左右。梁體現(xiàn)澆施工非常適用于滿堂支架支模法。該文結(jié)合該工程施工探討碗扣式腳手架的設(shè)計和驗算。2支架間距設(shè)計支架材料可以選擇鋼管扣件腳手架、碗扣腳手架、門式腳手架等。該橋選擇碗扣腳手架作為梁體現(xiàn)澆的支模材料。根據(jù)箱梁結(jié)構(gòu)尺寸的不同,不同部位下可以使用不同的橫縱間距,以節(jié)約支架數(shù)量。支架的橫縱間距需要通過試計算來確定。支架間距設(shè)計的原則是充分利用所選材料的容許應(yīng)力,達(dá)到既安全可靠,又最大限度地節(jié)約材料和降低施工成本的目的。經(jīng)多次試計算,確定如圖1所示的滿堂支架方案。2.1p33a鋼彈性模量外徑d為48mm;壁厚t為3.5mm;截面面積A為4.89cm2;截面慣性矩I為12.19cm4;截面抵抗矩W為5.08cm3;回轉(zhuǎn)半徑I為1.58cm;自重為38.4N/m。P235A鋼材的抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計值為205N/mm2;彈性模量為2.05×105N/mm2。順紋容許彎應(yīng)力[σw]=12MPa,彈性模量E=9×103MPa。K81+579跨A匝道橋箱梁支架受力取右幅箱梁支架進(jìn)行計算。2.2梁體空箱段以第2跨為算例,立桿橫向間距l(xiāng)1=60cm,縱向間距l(xiāng)2=60cm。2.2.1箱梁受力分析砼輸送泵出口砼沖擊產(chǎn)生的荷載=6kN/m2;振動器產(chǎn)生的垂直于模板的荷載=4kN/m2;施工人員及料具、膠合板、方木自重產(chǎn)生的荷載=5kN/m2;梁體容重γ=26kN/m3。取1m長的箱梁(其截面見圖2)進(jìn)行計算,其截面面積=8.29m2,底面寬6.75m。梁體荷載=26×8.29×1/6.75=31.9kN/m2。計算荷載P=1.3×(31.9+15)=60.97kN/m2(安全系數(shù)r=1.3)。實際上最大重力不是平均重力,最大重力的位置為兩側(cè)腹板及中腹板(見圖3)。側(cè)腹板荷載=1.74×26=45.24kN/m2。中腹板荷載=1.62×26=42.2kN/m2。其中最大計算荷載P=1.3×(45.24+15)=78.4kN/m2。2.2.2立桿受力荷載立桿能承受的臨界力,由于縱桿步距最大為l=1.2m,長細(xì)比λ=l/i=1200/15.8=76,查表得?=0.744,則[N]=?A[σ]=74.58kN。立桿實際受力荷載N=Pl1l2=21.95kN<[N]=74.58kN,滿足要求。側(cè)腹板處立桿實際受力荷載N=Pl1l2=28.3kN<[N]=74.58kN,滿足要求。2.2.3橫向方木單位荷載橫向[10槽鋼:IX=198cm4、WX=39.7cm3,間距l(xiāng)1=600mm,跨徑l2=600mm。橫向方木單位荷載q=Pl1=47.04kN/m?？缰凶畲髲澗豈max=ql2222/8=2.1kN·m。順紋彎應(yīng)力驗算:σw=Mmax/Wji=52.9MPa<[σw]=145MPa撓度驗算:fmax=5×ql4224/(384EI)=0.19mm<l2/400=1.5mm驗算結(jié)果表明橫梁[10槽鋼滿足要求。2.2.4木條彎矩、慣性矩縱向方木:間距l(xiāng)1=300mm,跨徑l2=600mm,規(guī)格4000mm×100mm×120mm。方木單位荷載q=Pl1=23.52kN/m。跨中最大彎矩Mmax=ql2222/8=1.06kN·m。木條凈截面抵抗矩Wji=bh2/6=2.4×10-4m3。木條慣性矩I=bh3/12=1.44×10-5m4。σw=Mmax/Wji=4410kPa<[σw]=12000kPafmax=5×ql4224/(384EI)=0.31mm<l2/400=1.5mm驗算結(jié)果表明縱梁松木條滿足要求。2.2.5模板荷載、慣性矩模板采用赤杉黑模板,規(guī)格2440mm×1220mm×18mm。由于箱梁先施工完底板后再進(jìn)行肋墻施工,故模板受力按箱梁底板24cm厚進(jìn)行計算,計算跨徑為縱梁木條跨徑l=300mm,b=1220mm,h=18mm。模板上荷載q=1.3×(26×0.24+15)×1.22=33.7kN/m跨中彎矩M1/2=ql2/8=0.38kN·m。模板凈截面抵抗矩Wji=bh2/6=6.588×10-5m3。模板慣性矩I=bh3/12=5.929×10-7m4。σw=Mmax/Wji=5768kPa<[σw]=13000kPafmax=5×ql4/(384EI)=0.59mm<l/400=0.75mm驗算結(jié)果表明模板滿足要求。2.3端梁和中梁兩側(cè)3m以第2跨為算例,立桿橫向間距l(xiāng)1=60cm,縱向間距l(xiāng)2=60cm。2.3.1荷載和梁體容重砼輸送泵出口砼沖擊產(chǎn)生的荷載=6kN/m2;振動器產(chǎn)生的垂直于模板的荷載=4kN/m2;施工人員、料具、膠合板、方木自重產(chǎn)生的荷載=5kN/m2;梁體容重γ=26kN/m3。取1m長的箱梁計算,截面面積=20.12m2,底面寬6.75m。梁體荷載=26×20.12×1/6.75=77.5kN/m2。計算荷載P=1.3×(77.5+15)=120.25kN/m2(安全系數(shù)r=1.3)。2.3.2查表1:[]為“”,2.[]由于縱桿步距最大為l=1.2m,長細(xì)比λ=l/i=76,查表得?=0.744,則[N]=?A[σ]=74.58kN。實際立桿受力荷載N=Pl1l2=43.29kN<[N]=74.58kN,立桿滿足要求。2.3.3抗拉固定木橫向[10槽鋼:IX=198cm4、WX=39.7cm3,間距l(xiāng)1=600mm,跨徑l2=600mm。橫向方木單位荷載q=Pl1=72.15kN/m。跨中最大彎矩Mmax=ql2222/8=3.24kN·m。σw=Mmax/Wx=81.6MPa<[σw]=145MPafmax=5×ql4224/(384EI)=0.29mm<l2/400=1.5mm驗算結(jié)果表明橫梁[10槽鋼滿足要求。2.3.4木條彎矩、慣性矩縱向方木:間距l(xiāng)1=150mm,跨徑l2=600mm,規(guī)格4000mm×100mm×120mm。方木單位荷載q=Pl1=18.04kN/m?？缰凶畲髲澗豈max=ql2222/8=0.82kN·m。木條凈截面抵抗矩Wji=bh2/6=2.4×10-4m3。木條慣性矩I=bh3/12=1.44×10-5m4。σw=Mmax/Wji=3417kPa<[σw]=12000kPafmax=5×ql4224/(384EI)=0.23mm<l2/400=1.5mm驗算結(jié)果表明縱梁松木條滿足要求。2.3.5荷載、跨中彎矩、慣性矩模板采用赤杉黑模板,規(guī)格2440mm×1220mm×18mm,計算跨徑為縱梁木條跨徑l=150mm,b=1220mm,h=18mm。模板上荷載q=120.25×1.22=146.705kN/m?？缰袕澗豈max=ql2/8=0.41kN·m。模板凈截面抵抗矩Wji=bh2/6=6.588×10-5m3。模板慣性矩I=bh3/12=5.929×10-7m4。σw=Mmax/Wji=6263kPa<[σw]=13000kPafmax=5×ql4/(384EI)=0.18m