3.2托架计算盖梁尺寸:长22米,宽2.2米,高2.2米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。
3.2.1木楞计算木楞断面5*10cm,矩形截面抵抗矩:W=bh2/6=83.3cm3,矩形截面惯性矩I=bh3/12=416.7cm4材质为柞木,按《路桥施工计算手册》P176,[σ]—19MPa,[τ]—3.8MPa ,E—12×103MPa木楞长度4.5m,间距为20cm,跨径为0.3m,按三等跨连续梁均布荷载合理;混凝土容重—26KN/m3施工荷载—1.0KPa倾到混凝土产生的冲击—2.0KPa振捣混凝土产生的荷载—2.0KPa盖梁高度2.2m,q1=2.2×26×0.2=11.44KN/m×1.2=13.728 KN/m q2=(1+2+2)×1.4=7kpaΣq=q2×0.2+13.728=15.128KN/m弯矩:M=ql2/10=0.1×15.128×0.32=0.136KN.mσ=M/W=136/83.3=1.63MPa<[σ]—19MPa,满足要求;三跨连续均布荷载挠度计算:f=0.677×ql4/100EI=0.677×15.128×103×0.34/(100×12×109×416.7×10-8)=1.66×10-5m<L/400=75×10-4m满足要求;3.2.2木梁计算木梁断面10*10cm,W=bh2/6=167cm3,I=bh3/12=833cm4材质为柞木,按《路桥施工计算手册》P176,[σ]—19MPa,[τ]—3.8MPa ,E—12×103MPa木梁长度4m,间距为30cm,跨径为0.6m,其上木楞间距20cm,可按三等跨连续梁均布荷载计算;混凝土荷载q1=2.2×26×0.3=17.16KN/m×1.2=20.59 KN/mq2=(1+2+2)×1.4=7kpaΣq=7×0.3+20.59=22.69KN/m弯矩:M=ql2/10=0.1×22.69×0.62=0.817KN.mσ=M/W=817/167=4.89MPa<[σ]—19MPa,满足要求;三跨连续均布荷载挠度计算:f=0.677×ql4/100EI=0.677×22.69×103×0.64/(100×12×109×833×10-8)=1.99×10-4m<L/400=1.5×10-3m满足要求;3.2.3碗扣架碗扣架立杆高度为1.2~1.8m,横杆步距0.6m,查《路桥施工计算手册》表有在横杆间距100cm时,对接立杆容许荷载为35.7KN,根据立杆间距0.3×0.6m,混凝土高度为2.2m,则每根立杆所受荷载为p=0.3×0.6×(2.2×26×1.2+5×1.4)=13.62KN<35.7KN,满足要求。
3.2.4分配梁计算(I16)荷载:钢筋砼自重:取26KN/m3施工荷载—1.0KPa倾到混凝土产生的冲击—2.0KPa振捣混凝土产生的荷载—2.0KPa碗扣支架自重:1.2米立杆:427根;60横杆:972根;30横杆:1120;上下托:854个1.2米立杆单根重:7.41千克,60横杆单根重:2.82千克,30横杆单根重:1.67千克,托单个重:7千克427×7.41+972×2.82+1120×1.67+854×7=13754千克=13.754T 碗扣搭设面积:24×3.6=86.4㎡支架自重平米指标:13.754÷86.4=0.16T/㎡=1.6KN/㎡(模板体系采用木模重量较轻不单独计算荷载)分配梁设置于I56主梁上间距30cm,跨距为2.1米,主要荷载为混凝土,承受碗扣传来的力,可简化为均布荷载简支梁。
计算简图I16参数:每米重:20.5㎏/m ;截面面积S=26.11cm2; 截面惯性矩I=1127cm4; 截面抵抗矩w=140.9cm3;弹性模量E=2.1×105mpa;钢材牌号为:Q235钢,抗弯许用应力为:[σ]=190 MPa荷载:恒载:q1=2.2*0.3*26=(17.16KN/m+1.6×0.3)×1.2=21.17 KN/m,活载q2:q2=(2+2+1)×0.3=1.5KN/m×1.4=2.1 KN/mQ=q1+q2=21.17+2.1=23.27KN/m跨中最大弯矩Mmax=ql2/8=23.27×2.12 /8=12.83KN.mσ= Mmax/W=12830/140.9=91.06MP a<[σ]=190 MPa满足要求。
按简支梁挠度计算:Fx=5ql4/384EI=5*23.27*103*2.14/(384*2.1*1011*1127*10-8)=2.49*10-3m <L/400=5.25*10-3满足要求3.2.3主梁计算(I56)荷载:钢筋砼自重:取26KN/m3施工荷载—1.0KPa倾到混凝土产生的冲击—2.0KPa振捣混凝土产生的荷载—2.0KPa碗扣支架重:1.6KN/㎡I16分配梁重:单根长度3.6m,3.6×20.5=73.8千克,24÷0.3=80根,80×73.8=5904千克,5.904×10=59.040KN÷24=2.46KN/M主梁可按均布荷载外伸悬臂梁计算3.4 计算简图I56a型钢参数:每米重:106.27㎏/m ;截面面积S=135.38cm2; 截面惯性矩I=65576cm4; 截面抵抗矩w=2342cm3;弹性模量E=2.1×105mpa;钢材牌号为:Q235钢,抗弯许用应力为:[σ]=190 MPa均布荷载按盖梁混凝土102m3,则恒载:q1=102*26/22=(120.55KN/m+1.6+2.46)×1.2=149.532 KN/M;活载q2=1+2+2=5×1.4=7 KN/Mq=149.532+7=156.532KN/MAC a =3m,AB L=8m弯矩:AB段按两等跨连续梁均布荷载计算(根据路桥施工计算手册762页):跨内最大弯矩:M=0.07(系数)×q×l2=0.07×156.532×82=701.26KN.MCA段按均布荷载外悬臂弯矩计算(根据路桥施工计算手册760页):M1=-qa2/2=-156.532*32/2=-704.39 4KN.m弯矩取大值:704.394KN.M计算σ= Mmax/W=704394/2342=300.766MPa>[σ]=190 MPa不满足要求;故I56主梁采用双支焊接合并:单支I56型钢承受力为:300.766÷2=150.383<190MPa 满足要求挠度:AB段按两等跨连续梁均布荷载计算(根据路桥施工计算手册762页)::f=0.521(系数)×ql4/100EI=0.521×156.532×103×84 /100×2.1×1011 ×2(双支)×65576×10-8=0.012m<L/400(允许挠度)=8/400=0.02m,满足要求按均布荷载外伸悬臂梁最大挠度计算(根据路桥施工计算手册760页):Fmax=[ql4/(384EI) ]*(5-24a2/l2)=[156.532×103×84/(384×2.1×1011×2(双支)×65576×10-8)]×(5-24×32/82)=9.85×10-3m<L/400=8/400=2×10-2m满足要求。
3.2.3支点钢棒计算:考虑到钢棒与主梁接触点较集中,在钢棒上设钢板增大主梁支撑接触面,防止主梁接触点失稳。
受力简图如下:图3.5 计算简图钢棒采用υ120mmQ345钢,参数为:截面面积为:A=π×r2=3.14×602=11304mm2惯性矩为:I=πd4/64=3.14×1204/64=1017.36×104mm4 =1017.36cm4截面模量为:W=πd3/32=16.956×104mm3=169.56cm3Q345钢抗剪强度许用(设计)值[τ]=145Mpa。
I56重:106.27㎏/m×25×4=10.627T钢棒直接承受主梁传来的力,假设穿入混凝土部分圆钢均匀受力,其按《路桥施工计算手册》P759页公式计算:3根钢棒共6个支撑点剪力:恒载=102×2.6(混凝土)+13.754T(碗扣架)+5.904T(I16分配梁)+10.627T(I56主梁)=295.485T×10=2954.85KN×1.2=3545.82KN 活载=1+2+2=5×1.4=7 KNP=3545.82+7=3552.82KN÷6=592.14KNAC段剪力:Q=-P=592.14KN切应力:τmax=4Q/3A=4×592.14×103/3×11304=69.8MPA<[τ]=145Mpa满足要求。
在所有钢棒下方增设牛腿增强,在钢棒下增设预埋件,焊接牛腿增加钢棒支点,使钢棒受弯减小。
3.3托架安装及拆除在浇筑墩柱时预留孔洞、埋设预埋件,拆模后达到设计强度后,焊接牛腿,穿入支点圆钢,安装采用25T汽车吊,将分配梁缓缓的穿过墩柱预留孔洞,在吊装过程中要统一指挥,平稳穿过避免损坏墩柱砼,在吊装完成后对支点进行调平定位。
贝雷梁作为盖梁托架的主梁,按横桥方向布置与下部支点相互垂直。
在下部支点圆钢安装定位完成后,在支点圆钢上放样贝雷梁的位置,然后将预先拼装好的贝雷桁架(5片)整体吊至指定位置进行安装,为了防止贝雷梁移动,两片贝雷梁之间设置连接系,连接系采用角钢(L75*8mm),每片贝雷桁架的底面水平、竖向均设置一道。
上部分配梁作为碗扣钢管的下部支撑点,采用Ⅰ28b工字钢按60cm 间距与贝雷梁水平垂直布置,在与贝雷梁相交处设加劲板(如图2),为了防止分配梁移动,制作“U”型钢筋,包卡贝雷梁上弦杆与分配梁焊接,使分配梁与贝雷梁稳定相连。