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国道107线大桥箱梁模板支架施工方案3、箱梁翼板施工荷载(翼板施工荷载标准值取2KN/m2)
(4.25m×1.2m)×2KN/m2/4.25m
4、箱梁翼板混凝土浇筑时产生的冲击荷载(箱梁混凝土浇筑时的冲击荷载标准值取2KN/m2)
(4.25m×1.2m)×2KN/m2/4.25m
NB/T 10305-2019 架空线路预绞式金具用铝合金线5、箱梁翼板混凝土振捣荷载(翼板混凝土振捣荷载标准值取2KN/m2)
(4.25m×1.2m)×2KN/m2/4.25m
5、荷载组合(横荷载分项系数取1.2,活荷载分项系数取1.4)
1.2×(14.78KN/m+0.491KN/m)+1.4×(2.4KN/m+2.4KN/m+2.4KN/m)=28.405KN/m
6、箱梁翼板底模板主楞强度验算
截取三跨主楞作为计算单元,视为三等跨简支连续梁,支撑架立杆为支座,支座间距为900mm。箱梁底模板主楞采用两根60mm×120mm方木,单根主楞平均分配的荷载为
Q=28.405KN/m÷2=14.203KN/m
①单根主楞截面最大弯矩:
Mmax=0.08QL2=0.08×14.203×9002=0.92×106N·mm
②单根主楞截面抵抗矩:
W=ab2/6=6×122/6=144cm3
③单根主楞截面最大正应力:
σmax=Mmax/W=0.92×106/144×103=6.39N/mm2
σmax=7.04N/mm2<木材抗弯强度计算值=17N/mm2主楞抗弯强度满足要求
①单根主楞截面最大剪力:
Vmax=0.6QL=0.6×14.203×900=7.669×103N
S=60×120=7200mm2
③单根主楞截面最大剪应力
δmax=Vmax/S=7.669×103/7200=1.065N/mm2
δmax=1.065N/mm2<木材抗剪强度计算值=1.6N/mm2主楞抗剪强度满足要求
①主楞截面相对X轴的惯性矩:
I=ab3/12=6×123/12=864cm4
ωmax=0.677QL4/100EI=0.677×14.203×9004/100×8000×864×104=0.913mm
③主楞容许挠度:ω=600/400=1.5mm
ωmax=0.913mm<主楞容许挠度ω=1.5mm主楞刚度满足要求
二、箱梁翼板底膜板次楞验算
箱梁翼板底模板次楞沿纵向布置,间距为0.2m,视计算单元的全部荷载平均施加在次楞上,每道次楞的受力面积为0.2m×1.2m=0.24m2。
1、箱梁翼板新浇筑混凝土自重
⑴箱梁新浇筑混凝土平面均布荷载:
14.78KN/m×4.25m
=62.815KN/1.2m×4.25m
=12.32KN/m2
⑵每道次楞承受箱梁新浇筑混凝土自重,折算成均布线荷载:
12.32KN/m2×0.24m2/1.2m
2、箱梁翼板底模板自重
⑴箱梁翼板底模板平面均布荷载:
1.546KN/1.2m×4.25m
=0.303KN/m2
⑵每道次楞承受箱梁翼板底模板自重,折算成均布线荷载:
0.303KN/m2×0.24m2/1.2m
⑴箱梁翼板施工平面均布荷载:2KN/m2
⑵每道次楞承受箱梁施工荷载,折算成均布线荷载:
2KN/m2×0.24m2/1.2m
4、箱梁翼板混凝土浇筑时产生的冲击荷载
⑴箱梁浇筑混凝土时的冲击荷载:2KN/m2
⑵每道次楞承受箱梁浇筑混凝土时的冲击荷载,折算成均布线荷载:
2KN/m2×0.24m2/1.2m
5、箱梁翼板混凝土振捣荷载
⑴箱梁翼板混凝土振捣平面均布荷载:2KN/m2
⑵每道次楞承受箱梁翼板混凝土振捣荷载,折算成均布线荷载:
2KN/m2×0.24m2/1.2m
6、荷载组合(横荷载分项系数取1.2,活荷载分项系数取1.4)
1.2×(2.464KN/m+0.061KN/m)+1.4×(0.4KN/m+0.4KN/m+0.4KN/m)
7、箱梁翼板底模板次楞强度验算
视次楞为单跨简支梁,支座为主楞,支座间距为1200mm。箱梁翼板底模板次楞采用60mm×100mm方木。
①单根次楞截面最大弯矩:
Mmax=0.125QL2=0.125×4.71×12002=0.848×106N·mm
W=ab2/6=6×102/6=100cm3
③单根次楞截面最大正应力:
σmax=Mmax/W=0.848×106/100×103=8.48/mm2
σ=8.48N/mm2<木材抗弯强度计算值=17N/mm2次楞抗弯强度满足要求
①单根次楞截面最大剪力:
Vmax=0.5QL=0.5×4.71×1200=2.826×103N
S=60×100=6000mm2
③单根次楞截面最大剪应力:
δmax=Vmax/S=2.826×103/6000=0.471N/mm2
δmax=0.471N/mm2<木材抗剪强度计算值=1.6N/mm2次楞抗剪强度满足要求
①次楞截面相对X轴的惯性矩:
I=ab3/12=6×103/12=500cm4
ωmax=0.677QL4/100EI=0.677×4.71×12004/100×8000×500×104=1.653mm
ω=1200/400=3mm
ωmax=1.39mm<次楞容许挠度ω=3mm次楞刚度满足要求
三、箱梁翼板底膜板验算
1、箱梁翼板新浇筑混凝土自重
⑴箱梁新浇筑混凝土平面均布荷载:
14.78KN/m×4.25m
=62.815KN/1.2m×4.25m
=12.32KN/m2
⑵每道次楞承受箱梁新浇筑混凝土自重,折算成均布线荷载:
12.32KN/m2×0.24m2/1.2m
⑴箱梁翼板施工平面均布荷载:2KN/m2
⑵每道次楞承受箱梁施工荷载,折算成均布线荷载:
2KN/m2×0.24m2/1.2m
3、箱梁翼板混凝土浇筑时产生的冲击荷载
⑴箱梁浇筑混凝土时的冲击荷载:2KN/m2
⑵每道次楞承受箱梁浇筑混凝土时的冲击荷载,折算成均布线荷载:
2KN/m2×0.24m2/1.2m
4、箱梁翼板混凝土振捣荷载
⑴箱梁翼板混凝土振捣平面均布荷载:2KN/m2
⑵每道次楞承受箱梁翼板混凝土振捣荷载,折算成均布线荷载:
2KN/m2×0.24m2/1.2m
5、荷载组合(横荷载分项系数取1.2,活荷载分项系数取1.4)
1.2×2.464KN/m+1.4×(0.4KN/m+0.4KN/m+0.4KN/m)
6、箱梁翼板底模板强度验算
视计算单元的箱梁翼板底模板为多跨连续梁,以次楞为支座,承受均布线荷载,任取其中三跨模板作为强度验算单元,视为三等跨简支连续梁,支座间距为200mm。箱梁底模板采用厚度为18mm的覆膜竹胶合板。
Mmax=0.08QL2=0.08×4.637×2002=1.484×104N·mm
W=ab2/6=120×1.82/6=64.8cm3
③模板截面最大正应力:
σmax=Mmax/W=1.484×104/64.8×103=0.229N/mm2
σ=0.229N/mm2<竹木模板抗弯强度计算值=17N/mm2模板抗弯强度满足要求
①模板截面相对X轴的惯性矩:
I=ab3/12=120×1.83/12=58.32cm4
ωmax=0.677QL4/100EI=0.677×4.637×2004/100×8000×58.32×104=0.01mm
ω=200/400=0.5mm
ωmax=0.01mm<模板容许挠度ω=0.5mm模板刚度满足要求
四、箱梁翼板底模板支撑架立杆验算
1、立杆平均承受的轴向荷载
计算单元的立杆横向间距为900mm,视每根立杆承受上部传递的平均荷载。
①立杆承受上部传递的平均荷载:N1=28.405KN/m×0.9m
②立杆自重:支撑架立杆选用直径48mm、壁厚3mm钢管,截取的计算单元处支撑架的搭设的最大高度为11m,立杆的自重标准荷载值取0.038KN/m,每根立杆的自重为N2=(11m×0.038KN/m)×1.2
③立杆承受的水平杆自重:支撑架的水平杆步距为0.9m,每根立杆承受水平杆的自重为N3=〔(1.2m×13根+0.9m×13根)×0.038KN/m〕×1.2=1.245KN
④立杆承受的全部轴向荷载:N=N1+N2+N3
=25.565KN+0.502KN+1.245KN
①立杆截面积:A=3.84cm2
σ=N/A=27.312×103/3.84×102=71.125N/mm2
③钢管的抗压强度标准值:f=205N/mm2
σ=71.125N/mm2<f=205N/mm2钢管抗压强度满足要求
3、顶步立杆稳定性验算
①顶步立杆计算长度:支撑架立杆伸出顶步水平杆的长度取10cm,顶撑升降头的最大可调节高度取15cm,水平杆步距为90cm,则顶步立杆的计算长度为
L0=h+2a=0.9+2×(0.1+0.15)=1.4m
②顶步立杆截面回转半径:
i=1/4(D2+d2)1/2=1/4(482+422)1/2=15.94mm
λ=L0/i=1400/15.94=87.829
④顶步立杆轴心受压稳定系数:根据钢管的长细比查表得φ=0.68
σ=N/φ·A=27.312×103/0.68×3.84×102=104.6N/mm2
⑥钢管的抗压强度标准值:f=205N/mm2
σ=104.6N/mm2<f=205N/mm2顶步立杆满足稳定性要求
4、底步立杆稳定性验算
①底步立杆计算长度:支撑架水平杆步距为90cm,则底步立杆的计算长度为L0=0.9m
②底步立杆截面回转半径:
i=1/4(D2+d2)1/2=1/4(482+422)1/2=15.94mm
λ=L0/i=900/15.94=56.46
④底步立杆轴心受压稳定系数:根据钢管的长细比查表得φ=0.832
σ=N/φ·A=27.312×103/0.832×3.84×102=85.487N/mm2
⑥钢管的抗压强度标准值:f=205N/mm2
σ=85.487N/mm2<f=205N/mm2底步立杆满足稳定性要求
箱梁腹板支撑架立杆计算
由于箱梁在桥墩处的腹板厚度为0.8m,高度为6.41m,视为最不利截面,故应在该处截取一侧腹板作为计算单元。截取的腹板计算单元距主桥跨中线53m。腹板底模板支撑架的立杆纵向间距为0.6m,横向间距为0.3m,水平杆步距为0.3m,腹板下横向设三根立杆。根据立杆的纵向间距,选取的计算单元的长度为0.6m。
二、腹板支撑架立杆承受的竖向荷载
1、腹板新浇筑混凝土自重
截取的腹板计算单元距主桥跨中线53m,腹板截面平均高度为6.41m,腹板厚度为0.8m,计算单元长度为0.6m。
⑴腹板新浇筑混凝土自重:(新浇筑混凝土自重标准值取26KN/m3)
(6.41m×0.8m×0.6m)×26KN/m3
⑵悬挑翼板新浇筑混凝土对箱梁的竖向压力
1.209m3×26KN/m3×(sin10°)2
⑶腹板新浇筑混凝土自重合计:80.762KN
2、腹板模板及支撑自重
⑴腹板模板自重:(竹胶合板模板标准荷载值取5KN/m2)
①腹板外侧模板自重:(5.603m×0.018m×0.6m)×5KN/m3
②腹板内侧模板自重:(3.833m×0.018m×0.6m)×5KN/m3
⑵腹板模板竖楞自重:(次楞采用50×100方木,标准荷载值取6KN/m3)
①腹板外侧模板竖楞自重:(0.05m×0.1m×5.603m×2根)×6KN/m3
②腹板内侧模板竖楞自重:(0.05m×0.1m×3.833m×2根)×6KN/m3
⑶腹板模板平楞自重:(平楞采用直径48mm、壁厚3.5mm钢管,标准荷载值取0.038KN/m)
①腹板外侧模板平楞自重:(0.6m×2根×14道)×0.038KN/m
②腹板内侧模板平楞自重:(0.6m×2根×10道)×0.038KN/m
⑷腹板模板拉结螺栓自重:(拉结螺栓采用直径14圆钢,标准荷载值取0.012KN/m)
①外腹板模板拉结螺栓自重:(1.245m×2根×14道)×0.012KN/m
⑸腹板模板及支撑自重合计:2.588KN
3、腹板施工荷载(腹板施工荷载标准值取2KN/m2)
(0.6m×0.8m)×2KN/m2
4、腹板浇筑混凝土时的冲击荷载(腹板浇筑混凝土时的冲击荷载标准值取2KN/m2)
(0.6m×0.8m)×2KN/m2
5、腹板混凝土振捣荷载(腹板混凝土振捣荷载标准值取2KN/m2)
(0.6m×08m)×2KN/m2
5、荷载组合(恒荷载分项系数取1.2,活荷载分项系数取1.4)
1.2×(80.762KN+2.588KN)+1.4×(0.96KN+0.96KN+0.96KN)=104.054KN
三、腹板支撑架单根立杆承受的竖向荷载
视计算单元荷载由3根立杆平均承受,则每根立杆承受的竖向荷载为N1=104.054KN÷3=34.685KN,由于中间立杆的受力比两侧立杆大,故以中间立杆作为受力计算对象,并分配活荷载分项系数1.4。
N=N1×1.4=34.685KN×1.4=48.559KN
σ=N/A=48.559×103/3.84×102=126.456N/mm2
钢管抗压强度标准值为f=205N/mm2
σ=126.456N/mm2<f=205N/mm2钢管抗压强度满足要求
1、顶步立杆稳定性验算
①顶步立杆计算长度:支撑架立杆伸出顶步水平杆的长度取10cm,顶撑升降头的最大可调节高度取15cm,水平杆步距为90cm,则顶步立杆的计算长度为
L0=h+2a=0.9+2×(0.1+0.15)=1.4m
②顶步立杆截面回转半径:
i=1/4(D2+d2)1/2=1/4(482+422)1/2=15.94mm
λ=L0/i=1400/15.94=87.829
④顶步立杆轴心受压稳定系数:根据钢管的长细比查表得φ=0.68
σ=N/φ·A=48.559×103/0.68×3.84×102=185.96N/mm2
⑥钢管的抗压强度标准值:f=205N/mm2
σ=185.96N/mm2<f=205N/mm2顶步立杆满足稳定性要求
2、底步立杆稳定性验算
①底步立杆计算长度:支撑架水平杆步距为90cm,则底步立杆的
算长度为L0=0.9m
②底步立杆截面回转半径:
i=1/4(D2+d2)1/2=1/4(482+422)1/2=15.94mm
λ=L0/i=900/15.94=56.46
④底步立杆轴心受压稳定系数:根据钢管的长细比查表得φ=0.832
σ=N/φ·A=48.559×103/0.832×3.84×102=151.99N/mm2
⑥钢管的抗压强度标准值:f=205N/mm2
σ=151.99N/mm2<f=205N/mm2底步立杆满足稳定性要求
箱梁模板支撑架地基承载力计算
支撑架立杆传递到地基的最大竖向压力,为腹板下立杆承受的竖向荷载N=48.559KN。支撑架该处的地基如果能够承受此荷载,其它部位的地基均能满足要求。
①支撑架立杆底座垫板采用150mm×150mm×6mm钢板。
②基础采用300mm厚混凝土垫层。
③基础扩散角为30°。
④地基承载面边长L=0.15m+2×(0.3m×tng30°)=0.456m
DB34/T 1542-2021 矿井建设过程安全管理规范.pdf⑤地基承载面积S=L×L=0.456m2
1、立杆对地基承载面积的压应力
P=N/S=48.559KN/0.456m2=107.91KN/m2=107.91KPa
为保证地基承载的安全,取地基承载力安全系数为1.5。
DB34/T 3796-2021 物业服务信息化建设指南.pdfPc=P×1.5=108KPa×1.5=162KPa
支撑架地基采用换填方式进行处理,将支撑架搭设范围的地表土层挖掉0.36m的深度,用水泥灰土碾压回填0.18m,待水泥灰土固化后,及时在表面洒水并覆盖塑料薄膜进行养护,然后在水泥石灰土上铺0.18m厚水泥稳定碎石,处理后的地基承载力应不小于162KPa。