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盖梁抱箍法施工及计算-4(工字钢

江门市滨江新区规划四路K0+516.157大桥盖梁抱箍施工方案编制:审核:日期:盖梁抱箍法施工及计算目录第一部分盖梁抱箍法施工设计一、施工设计说明二、盖梁抱箍法结构设计三、主要工程材料数量汇总表第二部分盖梁抱箍法施工设计计算一、设计检算说明二、侧模支撑计算三、横梁计算四、纵梁计算五、抱箍计算第一部分盖梁抱箍法施工设计图一、施工设计说明1、概况江门市滨江新区规划四路K0+516.157大桥长120米(6×20米),全桥共有5个桥墩,共20条墩柱,墩柱上方为盖梁,共5个盖梁。

每个盖梁长25.5572m,宽1.6m,高1.20m的钢筋砼结构,墩柱盖梁施工拟采用抱箍法施工。

图1-1 盖梁正面图(单位:cm)2、设计依据(1)交通部行业标准,公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ025-86)(2)《公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ025-86)》(3)《机械设计手册》(4)《建筑施工手册》(第四版)(5)桥梁施工经验。

二、盖梁抱箍法结构设计1、侧模与端模支撑侧模为为15mm厚的胶合板,背带肋条为10×10cm方木,间距30cm,在竖肋外设2[4槽钢背带。

背肋高1.3m;在背带上按间距40cm设φ14的栓杆作拉杆(共3排),在侧模与底模连接处设6×6角钢,角钢与背带平行。

2、底模支撑底模为钢模,模板厚度为δ2.5mm,设纵向肋条(肋条:3×3cm),肋条间距20cm。

在底模下部采用间距30cm的2[8#槽钢,2根槽钢焊接牢固。

横梁长2.7m(超出部分作支模、挂网、操作平台用)。

盖梁悬出端底模下设三角支架支撑,三角架放在横梁上。

横梁底下设纵梁。

3、纵梁纵梁采用2根I45b工字钢。

两根工字钢位于墩柱两侧,中心间距100cm,工字钢间用φ20钢筋对拉连接,间距为3m。

工字钢连接处采用高强螺栓与焊接相结合。

(1)、力学性能指标。

查《简明施工计算手册》、《钢结构设计规范》GB50017-2003得I45b工字钢的截面特性(I截面惯性矩;W截面抵抗矩):E=2.6×105MPa;W x=1500.4cm4;I X=33759cm4;A=111.4cm2;S X=887.1cm;[σ]=215MPa;[τ]=125MPa;d=13.5mm,每延米重887.1Kg(2)、梁长27m,位于墩柱两侧。

4、抱箍采用两块半圆弧型钢板(板厚t=14mm)制成,M22的高强螺栓连接,抱箍高60cm,采用28根高强螺栓连接。

抱箍紧箍在墩柱上产生摩擦力提供上部结构的支承反力,是主要的支承受力结构。

为了提高墩柱与抱箍间的摩擦力,同时对墩柱砼面保护,在墩柱与抱箍之间设一层2~3mm厚的橡胶垫,纵梁与抱箍之间采用32吨千斤顶相连;千斤顶与抱箍相连处采用槽钢定位(槽钢焊接于抱箍上用于固定千斤顶)。

5、防护栏杆与与工作平台(1)栏杆采用φ50的钢管搭设,在横梁上每隔2米设一道1.2m高的钢管立柱,立柱与横梁的连接采用焊接。

(2)工作平台设在横梁悬出端,在横梁上铺设2cm厚的木板,木板与横梁之间采用铁丝绑扎牢靠。

三、主要工程材料数量汇总表见表一。

需要说明的是:主要工程材料数量是以单个盖梁需用量考虑。

抱箍施工总体设计图第二部分盖梁抱箍法施工设计计算一、设计检算说明1、设计计算原则(1)在满足结构受力情况下考虑挠度变形控制。

(2)综合考虑结构的安全性。

(3)采取比较符合实际的力学模型。

(4)尽量采用已有的构件和已经使用过的支撑方法。

2、对部分结构的不均布,不对称性采用较大的均布荷载。

3、本计算结果不适合于除规划四路K0+516.157大桥桥墩外的盖梁施工。

4、本计算未扣除墩柱承担的盖梁砼重量,以做安全储备。

5、抱箍加工完成实施前,必须先进行压力试验,变形满足要求后方可使用。

二、侧模支撑计算1、力学模型假定砼浇筑时的侧压力由拉杆和竖带承受,P m为砼浇筑时的侧压力,T1、T2为拉杆承受的拉力,计算图式如图2-1所示。

2、荷载计算砼浇筑时的侧压力:P m =0.22γt0β1β2V1/2=hγ式中:β1---外加剂影响系数,不加外加剂取1.0;β2---混凝土坍落度影响修正系数,50~90mm时,取1.0;t0=混凝土的初凝时间,取4hT---混凝土温度;V---混凝土的浇灌速度;γ---砼容重,取25kN/m3;h---有效压头高度。

砼浇筑速度v按0.3m/h。

则:v/T=0.3/25=0.012<0.035P m =0.22×25×4×1.0×1.0×0.31/2=12.05 kN/mh=12.05/25=0.48m图2-1 侧模支撑计算图式砼振捣对模板产生的侧压力按4kPa 考虑。

荷载组合:则:P m =1.2×12.05+1.4×4=20.06kPa盖梁长度每延米上产生的侧压力按最不利情况考虑(即砼浇筑至盖梁顶时): P=P m ×(H-h )+P m ×h/2=20.06×(1.3-0.48)+20.06×0.48/2=21.26kN3、拉杆拉力验算拉杆(φ14圆钢)间距0.5m ,由上到下由3根拉杆和一根角铁承担。

则有: σ=(T 1+T 2+ T 3+ T 4)/A=0.5P/2πr 2=0.5×21.26/(2π×0.0072)=34.53MPa<[σ]=215MPa(可) 4、侧模计算(1)侧板采用10×10cm 方木,木材材料为TC13-B 类,查《简明施工计算手册》得其容许应力及弹性模量:[σw ]=13MPa ,E=9×103 MPa; 10×10cm 方木截面特性:W=10×102/6=166.67 cm 3 I=10×103/12=833.33cm 4竖肋 10×10cm 方木计算,竖肋 10×10cm 方木可视为间距50cm 的三等跨连续梁,方木间距为30cm :则P=P m ×0.3=6.02KN/m最大弯矩:M max= KPl02查《简明施工计算手册》得:M max= 0.1×6.02×0.52=-0.15KN.m=-0.15×106 N.mmσ= M max/W x=0.15×106 /166.67=0.9 MPa<[σw]=13 MPa(可) 挠度:f max= KPl04/100×2×EIx=0.677×6.02×103×5004/(100×9×103×833.33×103×104)=0.34m< [f]=l0/400=50/400=1.25m(满足要求)侧模验算:面板规格:1830×1220×15mm强度验算:胶合板静曲强度:[σ]=23MPa(纵向),[σ]=15MPa(横向)跨度/厚度=500/15=33.3<100属于小扰度连续板。

M max= KPl02=0.1×10.03×0.52=-0.251 KN.m面板截面抵抗矩:W=bh2/6=500×152/6=18750mm3σ= M max/W=0.251×106/18750=13.39<[σ]=15MPa(满足要求)竖带的实际挠度能满足要求。

扰度验算:胶合板的弹性模量:[E]=7.5×103MPa(纵向),[E]= 5×103MPa(横向)弹性模量折减系数0.9:ω=KP l04/(100EI)=0.677×10.03×5004/(100×5×103×0.9×100×153÷12)=6.79×108/1265.625=0.3mm<500/400=1.25(满足要求)三、底模验算:底模采用Q235钢,δ=2.5mm钢板加间距20cm肋条,[σ]=215N/mm2 ;截面特性:I XJ=26.97×104 ;W xj=5.94由于槽钢按间距30cm布置,且底模按宽度100cm拼接,每个格子内都有荷载,可近视3等跨连续梁。

底模荷载组合:P=[1.2(q2+q3)+1.4×(q4+ q5 +q6)]×0.3=15.82KN/m M max= KPl02=0.1×15.82×3002=-142.4×103 N.mmσ= M max/W=142.4×103/5.94×103=24.0<[σ]=215N/mm(满足要求)ω=KP l04/(100EI)=0.677×15.82×3004/(100×2.06×105×26.97×104)=0.016<[ω]=1.5(满足要求)四、横梁计算采用间距0.3m的2×[8#槽钢,横梁长2.7m。

共布设横梁64个,盖梁悬出端底模下设特制三角支架。

p=16.22KN/m横梁受力简图1、荷载计算(1)工字钢自重荷载:q0 =887.1×2/1.60=1.11 kN/㎡(2)8#槽钢荷载:q1=0.64 kN/㎡(3)木模板、钢模板自重::q2=1.5(木模)+1.91=3.41 kN/㎡(4)钢筋砼自重q3=1.2×26=31.2kN/㎡(5)施工人员、施工料具运输及堆放荷载q4=1kN/㎡(6)振捣产生的荷载:q5=2kN/㎡(7)吊运砼冲击荷载:q6=4kN/㎡总荷载:Q=43.36 kN/㎡荷载组合:作用在槽钢上的荷载:P=[1.2×(q1 +q2 +q3)+1.4×(q4 +q5 +q6)]×0.3=16.22 kN/㎡2、横梁抗弯与挠度验算最大弯矩:M max= q H’l H 2/8=16.22×1.602/8=5.19kN·mσ= M max/W x=5.19×103/(25.3×10-6×2)=102.6MPa<[σw]=215MPa (可)最大挠度:f max= 5 q H’l H 4/384×EI=5×16.22×1.604/(384×2.06×105×101.3×104×2)= 3.66mm<[f]=l0/400=1.65/400=4.13mm (可)四、纵梁计算纵梁受力、弯矩简图M max=0.1ql2/2=0.1×1、荷载计算荷载组合:P= [1.2×(q0 + q1+q2 +q3)+1.4×(q4 +q5 +q6)]×1.6=[1.2×(1.07+43.5)+1.4×7]×1.6=85.49 kN/m作用在每一条纵梁上的荷载:P/2 = 85.49/2=42.75 kN/m2、强度验算根据建筑施工手册(中国建筑工业出版社)连续梁的最大弯矩、剪力与扰度(P516)当悬臂端(a=2.24m)小于0.4倍跨径(l=7.03×0.4=2.81m)时,可采用表8-74中公式按三等跨连续梁计算,悬臂端弯矩、扰度较小可以不用验算。

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