汕昆高速公路板坝至江底T10合同段项目经理部
盖梁悬空支架施工方案(穿钢棒)
一、工程概况
板江T10合同段坡翁高架桥桥梁全长为286m,最大桥高29米,上部构造采用9X30m预应力混凝土T梁,先简支后桥面连续,共两联。
下部构造桥墩采用双柱式墩,重力式U型桥台。
二、总体施工方案
因本桥盖梁高度较高,采用满堂支架施工盖梁耗时长、占用大量钢管扣件等周转材料、不经济。
拟采用在墩柱上预留孔穿钢棒搭设支承平台施工。
化力高架桥、长田高架桥敦帽结构和本桥基本相同,可参照本桥施工。
本桥1#、5#、6#、7#、8#墩圆柱直径1.5m,盖梁尺寸为2.2mX 1.5m x 10.8m (宽X高X长),2#、3#墩圆柱直径1.8m,盖梁尺寸为2.0m x 1.3m X 10.8m (宽X高X长),4#墩圆柱直径1.8m,盖梁尺寸为2.2m X 1.5m x 10.8m (宽X高X长)。
考虑最不利情况,采用4#墩盖梁作为计算模型。
盖梁简图如下:
三、支承平台布置
盖梁施工支承平台采用在两墩柱上各穿一根 3m 长u 10cm 钢棒,上面 采用墩柱两侧各一根12m 长45b 工字钢做横向主梁,搭设施工平台的方 式。
主梁上面安放一排每根3m 长 的[16槽钢,间距为50cm 作为分布梁。
分布梁上铺设盖梁底模。
传力途径为:盖梁底模一一纵向分布梁(双
10
槽钢)一一横向主梁(45b 工字钢)一一支点u
10cm 钢棒。
如下图:
2) 45b工字钢
横向主梁采用2根45b工字钢,横向间距为200cm。
截面面积为:A=11140mm2,
X 轴惯性矩为:l x=33759X 104mm4,
X轴抗弯截面模量为:W x=1500.4X 103mm3,
钢材采用Q235钢,抗拉、抗压、抗弯强度设计值]“ =215Mpa 3) 钢棒
钢棒采用u 75mm高强钢棒(A45),
截面面积为:A=3.14X 37.5 2=4415.625mm2,
惯性矩为:匸n d4/32=3.14X 754/32=310.4736X 104 mm4
截面模量为:W= n d3/32=4.1396X 104mm3
抗剪强度设计值]T]=125Mpa。
2. 设计荷载
1) 砼自重
砼自重统一取150cm梁高为计算荷载,
砼方量:V=2.2 X 1.5 x 10.8=35.64m3,钢筋砼按27KN/m3计算,
砼自重:G=35.64X 27=962.28KN
盖梁长10.8m,均布每延米荷载:q1=89.1kN/m
2) 组合钢模板及连接件0.95 kN/m2,侧模和底模每延米共计5.2m2,
q2=4.94kN/m
3) [16a槽钢
3m长[16槽钢间距0.5m,每延米2根共计6米,合计:q3=6X
0.1723=1.03 kN/m
4) 45b工字钢
共 2 根,当根长12 米,共重:2X 12X 87.45kg=2098.8kg
q4=20.99KN
4) 施工荷载
小型机具、堆放荷载:q5=2.5 KPa
振捣混凝土产生的荷载:q6=2 KPa
3. 荷载组合及施工阶段
盖梁自重及支架自重均按恒载考虑组合系数 1.2,施工荷载按活载考虑组合系数1.4。
3、受力模型
1) [16a槽钢分布梁计算模型:
[16a槽钢分布梁直接承受底模以上的自重,[16a槽钢分布在圆柱两侧的45b工字钢上,两工字钢主梁紧贴圆柱,间距按圆柱直径180cm故[16a槽钢分布梁计算跨径为180cm盖梁底宽为220cm,分布梁两端各悬臂20cm悬臂有利跨中受力,不计悬臂部分,按简支梁计算,实际偏安全,如下图
2)工字钢主梁计算模型:
工字钢主梁承受由每根双槽钢分布梁传来的重力,按均布荷载考虑, 两根工字钢各承受一半的力,工字钢搭在两圆柱预埋的钢棒上,故工字
钢计算跨径为两圆柱中心的间距,取为 6.7m,按两端外伸悬臂计算。
如下图
-Cirri
3)钢棒计算模型
钢棒为悬臂结构模型,工字钢紧贴圆柱,故只考虑钢棒受剪,4个支点抗剪截面分担承受上面传来的重力。
六、计算结果
1. [16a槽钢分布梁计算
荷载q=1.2 x (q1+q2)+1.4 x (q5+q6)=1.2 x (89.1+4.94)+1.4 x
(2.5+2)=119.148KN/m
[16a槽钢分布梁布设间距0.5m,单根承受0.5 x 119.148=59.574KN,
盖梁底宽2.2m
则单根槽钢均布荷载q=59.574/2.2=27.08KN/M
计算跨径1.8m
跨中弯矩:M=1/8ql2=0.125x27.08 x 1.82=10.97KN.M
(T =M/W=10.97/108.3 x03mm3=101.29MPa v【215MPa】
挠度:f=5ql4/384EI=5 27.08 1.84/(384 2d 866.2)=0.002034m<[f]=l "400=1.8 /400=0.0045m (满足要求)
2. 45b工字主横梁计算
荷载:q=1.2X (q1+q2+q3)+1.4 x (q5+q6)=1.2 x (89.1+4.94+1.21)+1.4
X (2.5+2)=120.6KN/m
45工字钢设两根,单根承受q=0.5 X 120.6=60.3KN/M
计算跨径6.7m
跨中弯矩:M=1/2q lx[(1-a/x)(1+2a/l)-x/l]
=1/2 x 60.3 x 6.7 x 5.4 x [(1-2.05/5.4) x (1+2 x
2.05/6.7)-5.4/6.7]=211.65KN.M
(T =M/W=211.65/1500.4 x03mm3=141.06MPa v【215MPa】
跨中挠度:f=ql4(5-24a2/l2)/384EI
=60.3 x 6.7 4x (5-24 x 2.05 2/6.72)/(384 x 2.1 x 33759)=
0.0123m=12.3mm<[f]=l/400=6.7/400=16.75mm
悬臂端点挠度:f=qal3(6a2/l2+3a3/l3-1)/24EI
=60.3 x 2.05 x 6.73x (6 x 2.05 2/6.7 2+3 x
2.053/6.7 3-1)/(24 x 2.1 x 33759)=-0.0077m
3•钢棒计算
q=1.2 x (q1+q2+q3)+1.4 x (q5+q6)=1.2 x
(89.1+6.24+1.21)+1.4 x (2.5+2)=122.16KN/m
Q=(122.16x 10.8+20.99)/4=335.08KN
T =Q/A=335.08x 103/4415.625=75.89MPa<[T ]=125Mpa
七、结论
综合以上计算得知,此支架方案能满足施工受力要求。
四、计算依据及采用程序
本计算书采用的规范如下:
1. 《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)
2. 《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)
3. 《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)
4. 《建筑施工扣件式钢管支架安全技术规范》 (JGJ130-2001
5. 其他现行相关规范、规程
五、计算参数
1. 主要材料
1) [16a槽钢
截面面积为:A=2195mm* 1 2
截面抵抗矩:W=108.3xi03mm3
截面惯性矩:1=866.2 X04mm4
弹性模量E=2.1 x i05Mpa
钢材采用Q235钢,抗拉、抗压、抗弯强度设计值]“ =215Mpa。