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现浇箱梁满堂支架承载力验算

某现浇箱梁满堂支架承载力验算本箱梁采取二次浇注,第一次浇注到箱梁翼板根部,第二次浇筑顶板。

支架采用大直径钢管门架、型钢及∮48×3mm钢管支撑,外模、底模及端头模采用厂制定型钢模板,内模采用定型板模,支架上设两层分配横,第一层采用[10槽钢,第二层采用10㎝×10㎝方木。

1、混凝土重按26.0K N / M3计算;2、模板重0.6KN/M2(含加固件);3、分配梁按简支结构计算;4、施工人员及施工料具运输、堆放取1.5KPa;5、振捣、倾倒混凝土时对模板产生的冲击荷载取2.5 KPa;6、材料用量:根据《箱梁支架布置图》计算。

由于本桥上部结构左右幅对称布置,本方案选用左幅进行支架搭设施工设计,施工时右幅支架按验算通过的第二联方案进行施工。

(一)跨中断面下支架验算:1、顶板支架承载力、稳定性验算(箱内支架):顶板支架采用Φ48×3.0mm扣件式钢管支架,支架间距按0.8×0.8m布置,由于箱梁箱内净空仅为115cm所以不考虑搭接。

查相关手册得:钢管支架单根立杆稳定承载力计算:λ=L/I=115/1.59=72.3,查表得Φ=0.792[N稳]= ΦA[σ]=0.792×423.9×140=47.0KN顶板砼重:G=[(0.45+0.2) ÷2×2+0.2×1.65]×0.8×26=20.384 KN1=3.65×0.8×0.60=1.752KN(模板及加固件按0.60KN/m2)模板重量:G2施工荷载:G3=3.65×0.8×4Kpa=13.14KN钢管支架: G4=0.5KN(箱内钢管按0.8×0.8设置,上下各设一道拉杆,共.8m为一个计算单元)每个室内每0.8m长度内共有支架立杆5根,故单根钢管受力为:N=42.93÷5=8.59KN<[N]=47.0KN安全系数K=5.5 满足要求!2、跨中断面底板下支架承载能力验算1) 门架验算:由于现浇梁箱单幅共设3个室,每个室宽3.65m,腹板0.45m,于腹板底的支架间距按90cm布置,于底板底的支架间距按120cm布置,由于支架上设两层分配梁,故荷载按均布荷载对支架进行验算,长度方向取2m(门架排距)为一计算单元。

砼自重:G1=[12.75×1.6-3×(3.65×1.15-0.3×0.5-0.25×1)]×2×26=234.2KN模板荷载: G2=[12.75×2+6×(0.45+0.5)×2]×0.6=22.14KN(模板及加固件按0.60KN/m2)施工荷载:G3=12.75×2×4Kpa=102KN支架荷载:G4=18KN综荷载为G=(G1+ G2+ G3+ G4)=376.3KN(取2m为一个计算单元)90120120909012012090901201209020 11/2跨1/2跨每2m 长度内共有门架13榀,故单榀门架受力为: N=376.3÷13=28.9KN <[N ]=75KN安全系数K=2.6满足要求!由于翼板下荷载较小,在此不进行验算。

(二)横隔梁下支架验算:⒈门架验算: 横隔梁宽为2m ,支架按0.6m 步距,排距按0.6m 与路线方向垂直布设。

故取1.6m ×0.6 m(单榀门架)为一计算单元进行计算。

砼自重:G1=1.6×1.6×0.9×26=39.936KN模板荷载: G2=(1.6×0.6) ×0.6=0.576KN (模板及加固件按0.60KN/m2) 施工荷载:G 3=1.6×0.6×4Kpa=3.84KN 支架荷载:G 4=1.40KN总荷载为G=(G 1+ G 2+ G 3+ G 4)=45.752KN在单幅横隔板下,由于取的是单榀门架为一个受力单元,即 N=G=45.752KN <[N ]=75KN 安全系数K=1.64 满足要求!在门架搭设时横隔梁处将会受到立柱的影响,不能完全按60cm 进行布设,施工时适当调整,但调整后的间距不能大于60cm 。

1.60.62⒉碗扣验算:如右图所示,在中横梁处碗扣是按0.9m ×0.6m 布设。

取一个立柱(0.9m ×0.6m ) 为计算单元。

砼自重:G 1=0.6×0.9×2×26=28.08KN 模板荷载: G 2=0.6×0.9×0.6=0.324KN 施工荷载: G 3=0.6×0.9×4KPa=2.16KN 支架荷载:G 4=0.69KN单立柱所受荷载为:G= G 1 +G 2 +G 3 +G 4=31.254KN<[P]=40KN 安全系数K=1.3 满足要求! (三)分配梁强度验算1、横隔梁下[10槽钢强度验算,跨度为1m ,取1m 长度为计算荷载,偏安全按简支计算,即得荷载为q=(45.752)÷1.6=28.60KN/m 。

M= (1/8)(ql 2)= 0.125×28.60×12=3.575KN. m W=39.7cm 3 (查有关资料得) σ=M/W=3575÷39.7=90.05Mpa<[σ]=210Mpa 安全系数K=2.33 满足要求! 2、在跨中底板下在跨中槽钢的最不利布设方法与横隔梁一致,而荷载跨中并没有横隔梁大。

根据上述验算可知,其满足要求! (四)跨XX 高速H 钢门架计算0.60.9我部使用的是HM (500×300)型中截面尺寸为482×300 H 钢: 其力学性质为:截面积:A=146.4cm 2 惯性矩:I x =60800cm 4 截面抵抗矩:W x =2520cm 3 弯曲应力:[σw ]=145MPa 剪应力:[τ]=85MPa 弹性模量:E=210000MPa 根据上述数据与砼分配荷载计算H 钢的间距:(半幅考虑)砼在底板以上的在效面积为A1=8.904m 2故底以上的砼总重为:8.904×11×26=2546.544KN模板荷载:(1.15×11×2+12.75×11)×0.6KN/ m 2=99.33KN 施工、砼振捣荷载:(12.75×11)×4KPa=561KN 施工总荷载为:G=2546.544+99.33+561=3206.874KN分配到H 型钢上的均布荷载为:q=G ÷[12.75÷(2x+0.3)]÷11=(45.72x+5.26)KN/m安全系数取K=1.5计算 1、剪力计算H 型钢所受最大剪力在支点处ql ÷2≤[τ]×A ÷1.5 由此可得出X=4.8mH 型钢0.31112跨12跨EIql 384542、弯曲计算H 型钢所受最大弯曲在跨中处ql 2÷8≤[σw ] ×W x ÷1.5 由此可得出X=0.41m 3、挠度计算我们取X=0.4m 进得挠度计算fmax= 代入上面数据可知fmax=0.05mm<l/400从对H 型钢的力学验算可知H 型钢的垂直布设间距为0.8m(边对边)。

(五)预拱度计算 1、支架的弹性变形取门架受力的平均值进行支架的弹性变形计算 δ1=L σ/E ;σ=N/A ;得到δ1=LN/EAδ1=EALN(mm) 翼板下 (N=12.4KN) 跨中底板下 (N=17.37KN) 横隔梁下板(N=26.15KN) L=6784mm L=5634mm L=5634mm 0.91.11.6注:表中所列荷载N 为单根钢管受的轴向力,即为单榀门架受力的一半。

E 取210000MPa ,A 为4.278cm 2。

2、其他非弹性变形钢管的接头产生的接缝压缩产生的变形,在本支架中取3个接头,每个接头=3mm;模板与分配梁间取1mm,分配梁与支架取1mm,压缩量取值1mm,共计δ3-1顶托与支架取1mm,门架与支垫方木取2mm,地基取5mm。

共计:3+1+1+1+2+5=13 mm(六)地基承载力计算通过对现场地基的实际检测并通过现场监理员旁站,对一个(0.15m×0.15m)的试件加载到6.5T的荷载,混凝土基础稳定无裂缝出现,可得到:[σ]=65KN/(0.15m×0.15m)=2889KPa根据上述计算原理可得一个立杆的所传递到底托盘最大的力为:P =31.254KN而试验时并没有考虑力的向下分散,故此也不着考虑:σ=P/A=31.254KN/(0.15m×0.15m)=1389.06KPa<2889KPa地基承载力满足要求。

(七)、在风荷载作用下支架及模板的稳定性验算1、支架在风荷载作用下的稳定性验算根据查找杭州地区的气象资料得,杭州地区一般台风风压为600pa;作用在脚手架的风力(取横桥向2米为计算单元,支架高按6.5米计)为:P=W·A = 600×6.5×2×0.7÷1000=5.46KN(作用在距地面3.25m处)k横桥向一个计算单元支架重为:G=(17×2×0.027×10)+(15×2×0.6)=27.18KN抗倾覆系数K=27.18×7.5÷5.46×3.25=11.5>1.3满足要求!2、模板在风荷载作用下的稳定性验算作用在模板上的风力(取横桥向2米为计算单元)为:·A = 600×2×1.6÷1000=1.92KN(合力作用在模板中部) P=Wk横桥向一个计算单元模板重为:G=1.6×2×0.6=1.92KN抗倾覆系数K=1.92×0.01÷1.92×0.8=0.0125<1.3不满足要求!模板在风荷载作用下稳定性不满足要求,故在钢筋安装前采取临时加固措施,用拉杆将其固定在支架上即可。

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