浅析某主线桥现浇箱梁支架布设及受力验算
【摘 要】我国桥梁建设施工支撑系统中广泛的使用了支架支撑,本文从支架支撑系统的设计、验算等方面作了详细阐述,供大家参考。
【关键词】现浇箱梁;支架布设;受力验算 1 工程概况
m主线桥桥长1045.44m,上部结构为10联现浇梁,共36跨。现以m左主线桥第九联(m29-m32)为例分析,此联左幅桥长为82.5米,桥面宽为14.02-10.00米:外模板的面积大约是2380m2,砼方量约为555m3。
支架采用q235a级普通钢管碗扣式支架,钢管规格为φ48×3.5mm,步距1.2m。 2 排架布置
翼缘板处为120cm*90cm(为方便排架布置采用90cm*90cm做调整距离用),箱梁的横梁部采用60cm*60cm,从箱梁的实心端到空心端腹部采用90cm*90cm。箱梁底部采用横向60cm(为方便排架布置,做调整距离用)、90cm,纵向90cm布置;从腹板厚度变化处到箱梁端部实心段支架采用90cm*60cm布置。箱梁实心段每平方米的施工荷载为1.6*2.6*1.2=4.992吨。根据脚手架的布置,每根脚手架承担的荷载为4.992*0.36=1.797吨<3.2吨(单根脚手架的允许承载力)。在脚手架上面纵向铺设10cm*15cm的方木;横向10cm*10cm的方木,间距为250mm。
在搭设支架的过程中,支架的纵向每隔5.4米设置一道剪刀撑,横向每5.4米设置剪刀撑,剪刀撑按45-60度设置。 3 支架、模板及木带系力学计算
箱梁外模:面板采用2.44m×1.22m×0.015m竹胶板,纵向铺设,要求纵、横缝对齐,缝宽不得大于1mm;箱底背材用10cm×15cm的方木纵向铺设;横向用10cm×10cm方木,间距250mm;翼板底背材用10cm×10cm方木纵向铺设,间距250mm;用10cm×10cm方木横向铺设,间距250mm。
箱梁内模:面板采用组合模板,面板底部脚向箱中平伸0.5m,顶板上在每个箱室上面在每跨的1/4处留1个1.0m×0.75m人孔,便于浇注混凝土和拆除内模及以后的预应力张拉,相邻箱室的人孔要错开位置,防止人孔都在同一截面,削弱了箱梁的受力。梁底背材纵向用5cm×10cm的方木,间距250mm;侧面用1根10cm×10cm的方木,立木采用5cm×10cm的方木,纵向间距600mm。 箱梁端模:面板采用厚15mm的竹胶板,背材采用5cm×10cm的方木,间距250mm。 3.1 立杆承载力计算
一般箱梁立杆横向间距为600mm(为方便排架布置,做调整距离用)、900mm,立杆纵向间距为900mm。
翼板立杆横向间距为1200mm,纵向间距为900mm。 横梁立杆横向、纵向间距均为600mm
计算参数(见建筑施工手册第197页表5-17,5-19):立杆截面
积a=489mm2 ,立杆的截面抵抗矩w=(5.08*103)mm3,惯性矩i=12.19 *104mm4,立杆的回转半径i=15.8mm。挡风面积an=1.08m2,迎风面积aw=1.08m2,基本风压值wk=0.35kn/m2,钢材抗压强度设计值fc=0.205 kn/mm2。本桥桥高按hi=9.0米计算,步距为1.2米。 1)恒载
a)恒载的标准值gk
式中,系数gk1查建筑施工手册第195页表5-8 立杆横向间距600mm时gk1=0.1127 立杆横向间距900mm时gk1=0.1220 立杆横向间距1200mm时gk1=0.1315
系数gk2查建筑施工手册第195页表5-10得0.3475 系数gk3查建筑施工手册第196页表5-11得0.0437 为方便计算,gk1取大值0.189t/m2
b)模板重量:取0.15t/m2,查《路桥施工计算手册》 c)钢管及扣件自重:(5.8+1.32)*10/1000=0.071t/m2 d)每平方米砼及钢筋平均荷载: 2)活载
a)人员及材料运输:取0.1t/m2,查《路桥施工计算手册》 b)砼冲击力:取0.2t/m2,查《路桥施工计算手册》 c)振动砼产生的荷载:取0.2t/m2,查《路桥施工计算手册》 3)总载荷 单根立杆承担重量
4)立杆稳定性验算 ①组合风荷载稳定性验算: a)确定材料强度附加分项系数
b)确定稳定系数ψ(μ查建筑施工手册第198页表5-20, h为步距) 长细比
查建筑施工手册第197页表5-18可得 由此可见 d)现浇最大支座弯矩: mw=0.12qwkh2(h为步距 e)验算稳定
由以上计算可得,设计演算符合规范要求。 ②不组合风荷载稳定性验算 a)确定材料强度附加分项系数
=1.477(查建筑施工手册第192页表5-5中不组合风荷载轴心受压构件)
b)确定稳定系数ψ(μ查建筑施工手册第198页表5-20, h为步距)
查建筑施工手册第197页表5-18可得ψ=0.476c.计算轴心力设计值 由此可见
d)现浇最大支座弯矩 e)验算稳定
由以上计算可得,设计验算符合规范要求。 3.2 支架模板、木带系验算
检算依据:竹材物理力学性能指标:弹性模量e=1.0×104mpa;静曲强度f=70mpa。容许挠度:竹胶合板板面w≤l1/300且w≤1mm(清水混凝土);竹模板横肋(横向方木)w≤l/250(表板纤维方向);模板支撑 (纵向方木)w≤l/250(模板主肋方向)。方木容许强度15mpa,弹性模量10gpa。
简化为简支梁计算,既方便了计算又增加了安全系数。 ①竹胶合板受力计算 a)箱梁底模竹胶合板 b)翼板底模竹胶合板 c)中横梁底模竹胶合板 ②横向方木受力计算
方木容许强度15mpa,弹性模量10gpa a)箱梁横向方木(截面为10cm*10cm的方木) b)翼板横向方木(截面为10cm*10cm的方木) c)中横梁横向方木(截面为10cm*10cm的方木) ③纵向方木受力计算
a)箱梁纵向方木(截面为10cm*15cm的方木) b)翼板纵向方木(截面为10cm*15cm的方木) c)中横梁纵向方木(截面为10cm*15cm的方木) 由以上计算可得,设计验算符合规范要求。
【参考文献】
[1]沿新路互通立交工程施工设计图[s]. [2]建筑施工手册[s].4版. [3]路桥施工计算手册[s].
[4]gb50068-2001 建筑结构可靠度设计统一标准[s]. [5]沿新路互通立交招标文件和现场调查资料[s]. [责任编辑:王洪泽]
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