现浇连续刚构梁碗扣式支架计算书一、 工程概况:桥址处两侧为小山丘,中间为狭小谷地,两侧山坡地势较陡桥址于 DK118+348.29〜DK118+389.35处跨越景北大道跨越景北大道处为4跨连续 刚构实心板梁XXXX路幅为5m人行道一3m非机动车道一2m花坛一11.6m机动车道一6m 花坛一11.6m机动车道一2m花坛一3m非机动车道一5m人行道,沥青混凝土路 面小里程侧为路堑,山丘被削,地势很陡峭距线位150m左右为景北大 道跨昌河大桥,跨昌河为变高度连续箱梁XXX大桥为双线,设计速度160km/h; XXXX为单线,设计速度80km/h二、 结构形式现浇连续梁为刚构连续实心板梁,梁体为变截面,在桥墩处实心板高为纵断面形式横断面形式2.05m,跨中实心板高1. 35m2号墩为刚臂墩;XXXXXXXXXX为单线桥,桥宽7m, 正线桥为双线桥,桥宽11.68m,梁体不加预应力三、满堂式碗口支架验算:1、满堂式碗扣支架方案首先按照设计要求进行支架地基处理,待满足地基承载力后开始搭设满 堂脚手架满堂式碗扣支架体系由支架基础、①48X3.5mm碗扣立杆、横杆、斜撑杆、 可调节顶托、10cmX15cm木方纵向分配梁,10cmX10cm木方做横向分配梁; 模板系统由侧模、底模、端模等组成°10cmX15cm木方分配梁沿纵向布置, 直接铺设在支架顶部的可调节顶托上,梁底模板采用定制竹胶板,后背10cm X 10cm木方,然后直接铺装在10cmX15cm、木方分配梁上进行连接固定。
根据施工技术要求、荷载重量、荷载分布状况、地基承载力情况等技术 指标,通过计算确定,碗口支架形式为:支座处梁板下立杆布设0.6X0.6;跨中梁板下立杆布设0.6X0.9;翼缘 板处支架布设间距为:1.2m (纵桥向)X1.2m(横桥向);横杆层距均为1.2m支架安装严格按照图纸布置位置安装,碗扣支架为定型支架,安装时先 确定起始安装位置,并根据地面标高确定立杆起始高度安装预制块,利用可 调底托将标高调平,避免局部不平导致立杆不平悬空或受力不均,安装可采取 先测量所安装节段地面标高,根据所测数据计算出立杆底面标高,先用可调底 托将四个角标立杆高调平后挂线安装其它底托,后安装立杆第一层拼好之 后,必须由工程技术人员抄平检查平整度,如高差太大,必须用底托调平 拼立杆时必须用吊线锤检查其垂直度,防止立杆偏心受力接头部位必须连 接牢固支架搭拼时应挂线以控制调平和线型顶托和底托外露部分不超过 20cm,自由端超过30cm长的杆件要增加水平杆锁定;方木与地面铺装层之间 要密贴,达到面受力,严禁形成点受力顶托螺扣伸出长度不大于20cm,纵 向方木接头不能有空隙,且不能悬空,若有空隙用扒钉十字交叉连接,方木 间用木楔塞紧,且用钉子钉牢。
横向钢管间若有空隙,用粗钢筋焊接或用直 扣件将两钢管连成一体碗扣支架搭拼完之后,用扣件式钢管在立杆上沿纵 横向每隔4排设置一道剪刀撑,剪刀撑设置时从顶到底要连续,搭接头保证 不小于60cm,接头卡不少于2个,与水平横杆的夹角为45度〜60度,两剪 刀撑不允许自相交,要求布置在立杆两侧3、荷载分析计算纵断面荷载分布25Q1=5.2KN/m2梁跨横断面荷载分布Q1=53.3KN/m2Q1=5.2KN/m2支座处横断面荷载分布(1) 模板及模板支撑架荷载Q1 :通过计算模板荷载如下:a、侧模:取 q1 — 2=0.8KN/m2;b、 底模(包括背带木):取q1 — 3=0.7KN/ m2 ;c、 碗扣脚手架荷载:按支架搭设高度6.2米计算(含剪刀撑): q1-4=2KN/m22) 标准段实心板梁混凝土荷载Q2:钢筋混凝土容重取:26KN/m3 (铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程, P15)a、纵桥向根据箱梁断面变化,按分段均布荷载考虑,其布置情况如下: 纵向荷载分布、梁跨横断面分布、支座处横断面分布桥梁各断面荷载分布如下:(3) 施工荷载Q3:施工人员、材料及施工机具取q3-1=1.0KN/m2。
铁路混凝土梁支架法现 浇施工技术规程,P15)振捣混凝土时产生的荷载(水平面模板)荷载,取q3-2=2KN/m2,(铁路 混凝土梁支架法现浇施工技术规程,P15)浇筑混凝土时产生的荷载荷载,取q3-3=2KN/m2,(铁路混凝土梁支架法 现浇施工技术规程,P15)4、碗扣立杆受力计算全桥范围内立杆步距为120mm,立杆承载力30KN单肢立杆轴向力计算公式N=(1.2Q1+1.2Q2+1.4Q3)XLxXLy式中:Lx、Ly ——立杆纵向间距、横向间距1) 跨中实心板位置,单根立柱最大分布荷载:N= (1.2Q1+1.2Q2+1.4Q3)XLxXLy=[1.2(q1-3+q1-4) + (1.2X q2T)+1.4(q3T+q3-2+q3-3)]X0.6X0.9=[1.2(q1-3+q1-4)+1.2Q2+1.4(q3T+q3-2+q3-3)]X0.6X0.9=[1.2X (0.7+2)+1.2X (26X1.35)+1.4X (1+2+2)]X0.6X0.9=26.98KNLx、Ly ——单肢立杆纵向、横向间距N=26.98<[N]=30KN单杆受力满足要求2) 支座处底板位置,最大分布荷载N= (1.2Q1+1.2Q2+1.4Q3)XLxXLy =[1.2(q1-3+q1-4) +(1.2X q2-1)+1.4(q3-1+ q3-2+ q3-3)]X0.6X0.6= [1.2(q1-3+q1-4)+1.2Q2+1.4(q3-1+q3-2+q3-3) ]X0.6X0.6=[1.2X (0.7+2)+1.2X (26X2.05)+1.4X (1+2+2)]X0.6X0.6=26.71KNLx、Ly ——单肢立杆纵向及横向间距,N=26.98<[N]=30KN单杆受力满足要求。
3 )翼缘板位置立杆计算:N= (1.2Q1+1.2Q2+1.4Q3)XLxXLy =[1.2(q1-2+q1-3+q1-4) +(1.2X q2-1)+1.4(q3-1+ q3-2+ q3-3)]X1.2X1.2=[1.2(q1-2+q1-3+q1-4)+1.2Q2+1.4(q3-1+q3-2+q3-3) ] X1.2X1=[1.2X(0.7+2+0.8+)+1.2X (26X2.05)+1.4X (1+2+2)] X1.2X1=24.67KNLx、Ly ——单肢立杆纵向及横向间距,立杆分布纵向1.2m,横向1.0m,横杆层距(即立杆步距)1.2m,则N=26.98<[N]=30KN单杆受力满足要求5、 支架立杆稳定性验算碗扣式满堂支架是组装构件,单根碗扣在承载力允许范围内就不会失稳, 因此此以轴心受压的单根立杆进行验算:公式:NW[N]=①A[6]碗扣件采用外径 48mm,壁厚 3.5mm, A=489mm2, A3 钢,I = 10.78*104mm4 则,回转半径i=(I/A)1/2=1.58cm,查《建筑施工碗口式钢管脚手架安全技 术规范》表B2:钢管截面特性取值跨中底板按横杆步距:h=120cm计算。
跨中底板钢管长细比入=L/i=120/1.58=75.9<[入]=250取入=76;轴心受压杆件,查《建筑施工碗口式钢管脚手架安全技术规范》附录C: Q235A钢管轴心受压构件的稳定系数① =0.744,[6]=205MPa立杆最大承载力:[N]=0.744 X 489 X 205=74582.28N=74.6KN支架立杆步距120cm中受最大荷载的立杆位于支座处底板,其N = 26.71KN小于[N]=74.6KN (见前碗扣立杆受力验算)由上可知:支架稳定性满足要求支架风荷载验算,本方案中涉及的支架最大支架高7.0m,按规定不需要进行风荷载验算6、 模板方木受力计算(1)10cmX 15cm 木方梁板下10X15纵向方木横向分配间距取30cm10X15cm方木采用木材材料为取TC13-B类,查《简明施工计算手册》得 其容许应力,弹性模量:[ow]=10Mpa,E = 9X103,10cmX15cm方木的截面特性:W=10X152/6 = 375cm3I=10X153/12=2812.5cm4①在支座处梁板部位:10cmX 15cm纵向分配梁验算:作用在分配梁上荷载混凝土、施工荷载、混凝土振捣产生的荷载底模板 荷载,分配梁自身荷载,跨中部位的荷载Q1=q1-1+q1-3,Q2=q2-1及Q3=q3-:1+q3-2,立木P! \纵向间距为P ]90cm,横向P1间距为60cm.P Pt \) P)i15cm30cm15cm15cm30cm15cm15cm30cmJ15cm60cm60cm 一60cm 一a P计算:10X15cm横向分配梁间距为30cm,其分配情况如上图:P=( Q1+ Q2+ Q3)X0.6X0.3=(0.7+2+26X2.05+1+2+2)X0.6X0.3=10.98KNb强度计算:Mmax=KMPl查《简明施工计算手册》表2-14得KM=0.289Mmax =0.289X7.704X0.6=1.9KNm。
w=Mmax/w=1.8X 106/375X 103=5.08MPa<[w]=10MPa 满足要求c挠度计算:Wmax二KWP13/100EI,查《简明施工计算手册》表2T4得KW=2.716=2.716X7.704X103X6003/100X9X103X2812.5X104= 0.25mm
w]=10MPa 满足要求c挠度计算:Wmax=2.716X13.6X103 X6003 /100X9X103X2812.5X104= 0.6mm
c抗剪验算[T]=1.7Mpat = KVqL/A=0.45X5.49X 103X0.9/(0.1X0.1)=0.25Mpa V[T]=1.7Mpa方木计算满足要求3) 竹胶板模板受力计算① 荷载:按横梁部位荷载进行计算,作用在竹胶模板荷载有:混凝土、 施工荷载、混凝土振捣产生的荷载,竹胶板自身荷载全桥下方木布置形式相同,古支座处模板应力最大,现验算支座下竹胶 板均布荷载荷载:q=(Q1+Q2+Q3)X0.3=(0.7+26X2.05+1+2+2)X0.3=17.7KN/m,② 计算模式:竹胶模板面板宽122cm,其肋(背木)间距为30cm,因此,面板按三跨连续梁进行计算③ 面板验算面板规格:2440mmX 1220mmX 15mma强度验算竹胶面板的静曲强度:[]纵向N70Mpa,[]横向N50Mpa跨度/板厚二300/15=12V100,属小挠度连续板查《简明施工计算手册》表2-14得Km=0.101Mmax二KmqL2=0.101X17.7X0.32=0.16N.m=0.16X106Nmm面板截面抵抗矩:W=bh2/6=300X152/6=11250mm3二M/W=0.15X106/11250=14.3N/mm2V[。
]横向二50Mpa,满足要求b挠度验算查LY/T 1574-2000《混凝土模板用竹材胶合板》得竹胶面板的弹性模量:[E]纵向N6X103Mpa, [E]横向N4X103Mpa考虑竹胶面板的背带为10cmX10cm木方,面板的实际净跨径为200mm, 故3二KsqL4/ (100EI) =0.99X17.7X10-3X2004/(100X4X103X300X 153/12)=0.08mm< [ 3 ] =l/500=0.4mm,满足要求4) 钢管立杆验算钢管长细比"=¥ =120/1.58=75.9查表得整体稳定系数中=0.703单根立杆轴力设计值N:由跨中板底立杆N=26.98KN支座处底板立杆N=26.71KNb= N 啊二 26980/(0.703X489)=78.48N/mm2<205N/mm2 (满足)支架底地基属景北大道路基及其附属结构,地基承载力按三级道路考虑 取 115Kpa跨中立杆地基承载力验算:按一块立杆底座所占砼地坪面积计算:A=0.6X0.9=0.36m2N _ 26. 98不=0. 54 =49.96Kpa<115Kpa,满足要求支座处立杆地基承载力验算:按一块立杆底座所占砼地坪面积计算:A=0.6X0.6=0.36m2N _ 26. 71不=_0T36 =74.19Kpa<115Kpa,满足要求。
四、跨路门洞验算1、门洞搭设方案XXXXXXXXX大桥宽11.68m,其中翼缘板2X1.05米,XXXXXXXXX大桥(西 南联络线)宽11.68m,其中翼缘板2X1.05米;跨中梁板厚度1.35米景北 大道采取左右幅分别搭设两车道门洞的方式疏解交通单幅门洞宽为8m,(计 算荷载时取9m),采用直径©609壁厚14mm的钢管作支撑柱,钢管柱每根长 4.0m,钢管横桥向布置(顺被跨道路),采用双拼30H型钢布设在支撑柱上作 横向分配梁,50a型钢顺桥向作纵向分配梁,其上搭设钢管支架调整标高钢 管支架顺桥向间距60cm,横桥向间距60;钢管支架上布设15*10cm方木顺桥 向分配梁,间距30cm10*10cm方木横向分配梁,间距30cm,模板为15mm竹胶 板1.顺桥向布置形式:采用50a工字钢顺桥向布置间距为0.45m,工字钢每根长9.5m2. 横桥向布置:横桥向采用两根30H型钢双拼而成,上方铺设顺桥向50a工字钢详见下图:“单跨式门洞支架示意图”单跨式门洞平面图 (单位:cm)3. 门洞搭设、拆除及防护措施门洞搭设施工时,先测量放线砼基础及钢管柱的准确位置门洞施工提 前7天请示相关管理部门对其一侧道路进行封锁,门洞搭设前对进场的钢管 柱、工字钢进行检查,钢管柱、工字钢的质量应符合规范要求,不准使用弯 瘪、有裂缝的钢管柱和工字钢。
门洞严格按照设计纵横间距、尺寸进行搭设, 严禁随意更改,如确实需要更改的,需经技术人员检查并确认对结构无影响 时,方可更改每搭完一步以后,应按规定效正布距及垂直度安装时应随 搭设高度设置“四步一隔离”,保障施工人员安全在门洞前后设置充足的照 明和标识,确保昼夜车辆、行人安全通行,并派值班人员看护警示标志、器 具,防止损坏,引起事故,同时值班人员应提醒行人和车辆注意安全拆除门洞时,应设置警戒区和警戒标志,并由专职人员负责警戒拆除 应在统一指挥下,按后装先拆、先装后拆的顺序及下列安全作业的要求进行, 应从一端走向另一端、自上而下逐层进行拆除工作中,使用安全防护用品; 严禁使用榔头等硬物击打、撬挖,拆除下的下部件放到安全袋中以防坠物伤 人现浇梁施工期间跨路处设置钢管桩门式门洞,在过路口前方设置警示标 志和限高钢架,并派专人负责交通安全门洞底部浇筑宽1.0m,高0.5m防撞导向墩,砼标号C30,起到同时引导 车辆通过和防止车辆碰装支架的作用防撞导向墩涂刷黑黄相间反光漆起到 警示作用门洞工字钢上方设置防护网及满铺竹胶板,防止高空坠物造成对交通车 辆的影响2、门洞验算1) 荷载计算(1) 模板及模板支撑架荷载Q1 :通过计算模板荷载如下:a、 侧模:取 q1 — 2=0.8KN/m2;b、 底模(包括背带木):取q1 — 3=0.7KN/ m2 ;支撑柱的高度为40m.跨中砼比重取:26KN/m3(2) 跨中荷载分布图:(3) 施工荷载Q3:施工人员及设备荷载取q3-1=1.0KN/m2。
振捣荷载,取q3-2=2 KN/m2,混凝土浇筑荷载q3-3=2KN/m22) 型钢检算:顺桥向布置形式:采用50a工字钢顺桥向,布置间距为0.45m,底板位置布置间距为0.9m,每根长12m规格:50a工字钢惯性矩 Ix=46472cm4;截面模量 Wx=1858.9cm3;E=2100000kg/cm2,单位重量:93.61Kg/m=0.93KN/m;顺桥向工字钢受力检算图: .….;1 卜顺桥向线荷载施工荷载为:XXXXXXXXX 大桥(西南联络线)q ‘西=26X5X1.35+26X0.3X2+(1+2+2+0.7+2+0.8)X7=250.6KN/mXXXXXXXXX 大桥 q ‘正=26X9.58X1.35+26X0.3X2.1+(1+2+2+0.7+2+0.8)X11.68=451.92KN/m考虑1.4的系数:则总荷载为:XXXXXXXXX 大桥(西南联络线)q 西=245*1.4=350.84KN/mXXXXXXXXX 大桥 q 正二442.57*1.4=632.67KN/m分别分配到15、27根工字钢上,则每根工字钢钢上的均布荷载+工字钢 自重为:Q 西二350.84/15+0.93=24.3KN/mQ 正二632.67/27+0.93=24.36KN/m最大弯矩M 西二 q 西 12/8=0.125 X24.3X 92=246KN.mM 正二q 正 12/8=0.125X24.36X92=246.6KN.m弯曲应力:。
西二M 西/wx=246 X 103/(1858.9 X 10-6) X 10-6=132.3 Mpa<[]=205Mpa正二M 正/wx=246.6 X 103/(1858.9 X 10-6) X 10-6=132.7 Mpa<[]=205 Mpa挠度:3西二(5X24.3X94)/(384 X2.1X104X 4.6472)二21.27mm<[w]=9/400=22.5mm3正=(5X 24.36 X 94)/(384 X2.1X104X4.6472)=21.3mm<[w]=9/400=22.5mm顺桥向布置满足要求横桥向布置:横桥向采用两根30H型钢双拼而成,按均布荷载考虑间距为2.0m的三等跨连续梁计算,取中间的两根型钢进行计算:均布荷载计算:q 西二2X0.93+9X350.84/ (2X7) =227.4KN/mq 正二2X0.93+9X632.67/ (2X11.68) =245.6KN/m按正线门洞进行核算最大弯矩MM 正二0.08 X ql2=0.08 X 245.6X 3.02=176.832KN.m弯曲应力:正二M/wx=98*103/(2*450667*10-9)二196.2 Mpa<[o]=215 Mpa挠度:3正二0.677*qL4/(100EI)= 0.677 X136X103X 3.04/(100X2.1X 105 X106X2X 67600000 X 10-12)=3.4mmm
3) 钢管柱的验算钢管柱采用外径609mm,壁厚14mm的钢管,截面积为:257.736cm2, XXXXXXXXX大桥(西南联络线)横桥向布置4根,间距7/3=2.33,取2.5m检 算;XXXXXXXXX大桥横桥向布置6根,间距11.68/5=2.336,取2.5m检算, 每根钢管柱承重为:G 西=2071.44/8=258.93KNG 正=3879.675/12=323.3KN按正线进行检算钢管惯性半径为:i=(I/A)1/2=(3.14*(R4-r4)/4*A)1/2二 (3.14*(0.34-0.2864)/(4*257.736*10-4)) 1/2=0.207长细比:入二gL/i=1*4.0/0.207=19.3 ,查表的W为:0.98钢管最大轴向压力为:N=393.26+2.0*4.0=324.1KN钢管抗弯截面系数W=3.14*(R4-r4)/(4*R)=3.687*10-3截面积为:A=257.736cm2[d=0.98*182=178.4Mpa323.1 /(AW)二401.26*103/(0.98*257.736*10-4)二12.79Mpao<[]钢管柱满足要求。
4) 基础验算按一根609顶撑管底座所占砼条形基础地坪面积计算:A=1.5X3=4.5m2N 323.3不 艾旋=71.8Kpa小于设计提供的地基承载力值115Kpa,满足要求综上计算,故本方案门洞支撑体系符合要求。