現(xiàn)澆匝道箱梁滿堂門式支架檢算書

1、現(xiàn)澆匝道箱梁滿堂門式支架檢算書目錄1. 概述 22. 使用材料 23. 材料性能參數(shù) 24. 驗算過程 3 4.1. 施工荷載計算 3 4.2. 底模板驗算 5 4.3. 側(cè)模板驗算 7 4.4. 內(nèi)模竹膠板檢算 8 4.5. 外模分布方木檢算 9 4.6. 支架驗算 124.7. 地基承載力檢算 125. 結(jié)論 131. 概述根據(jù)施工方提供的現(xiàn)澆匝道箱梁滿堂門式支架方案,我方予以復核計算,具 體如下2. 使用材料:2.1. 支架2.1.1. 采用門式腳手架,高度為 1900、 1700、 1200mm ,寬度為 1000mm ,鋼管直 徑采用 57x2.5mm ,斜撐采用標準斜撐 1200,

2、1000,800mm 。2.1.2. 根據(jù)荷載情況,初步擬定門式架采用 1900x1000mm 的,變化部分采用 1700、 1200、 1000型門式架進行調(diào)節(jié),頂部用調(diào)節(jié)桿調(diào)節(jié)短程間距。根 據(jù)結(jié)構(gòu)特點, 門式架均按照順橋向排列布置, 門架之間橫向間距為 1200mm , 門架之間順橋向間距根據(jù)箱梁弧度適當加大或減少 010cm,平均間距為 600mm ,在橫梁及橫隔梁處縱向間距適當減少,采用 400300mm間距。 、 2.2. 全橋按間距 320cm (橫梁處 160cm 增設交叉剪刀撐, 材料采用 D48x3鋼管, 以增加支架整體穩(wěn)定性。2.3. 底模方木2.3.1. 底模縱向方木采用

3、 10×10cm 方木,在梁中間距 30.5cm ,在橫梁處及跨 中 腹 板 部 位 間 距 為 24.4cm 。 縱 梁 采 用 10槽 鋼 。 A=8.98cm2,I=89.4cm4,w=22.4cm32.3.2. 模橫肋采用 10×10cm 方木,間距 27.5cm ;豎肋采用 10×15cm 方木間 距 90cm2.4. 模板2.4.1. 底模、側(cè)模、翼板均采用竹膠板,規(guī)格 122×244×1.5cm3. 材料性能參數(shù)3.1. 門架鋼管見表 1-1 彈性模量 9Mpa抗彎強度 11Mpa 3.3. 10槽鋼彈性模量 E=2.06

4、5;105MPa =145MPa 3.4. 竹膠板彈性模量 E=9×106Mpa靜曲抗彎強度為 =80MPa 4. 驗算過程4.1. 施工荷載計算4.2. 模板重量:取 0.35KN/m2;4.3. 鋼筋砼自重 : 箱梁采用單箱室,頂板厚度是逐漸變化的,跨中為橫隔梁, 底板和頂板厚度 20cm ,底板從跨中到墩柱頂實心部位逐漸變化到 40cm ,墩頂處 為實心,梁高一般為 150cm 。梁體混凝土分布及斷面積見下圖。 根據(jù)上圖中混凝土斷面面積可計算各斷面的各部單位面積的混凝土重量,混凝 土比重按照 25KN/m3來計算,計算結(jié)果見表 。 4.3.1. 施工人員及設備荷載 :2.5KN

5、/m2;4.3.2. 傾倒混凝土產(chǎn)生的沖擊荷載:2.0KN/m2;4.3.3. 振搗砼時產(chǎn)生的荷載,對水平模板為 2KN/m2;對垂直模板為 4KN/m2; 4.3.4. 砼對模板側(cè)面的壓力采用路橋施工計算手冊公式:Pmax=Kh ,當 /T 0.035時: h=0.22+24.9/T;當 /T>0.035時, h=1.53+3.8/T。4.3.5. 方木(按松木自重為 0.10×0.15×9=0.135KN/m4.3.6. 活載取值 :計算模板及下方木時取 2.5KN/m2計算支立桿時取 1.5KN/m24.3.7. 荷載取值分項系數(shù) :靜載系數(shù) rG =1.2活載

6、系數(shù) rQ=1.44.4. 底模板檢算 :4.4.1. 荷載分析:4.4.1.1. 模板受靜載(1+2 :G1=37.5+0.35 =37.85KN/m2(橫梁 G1=24.43+0.35=24.78KN/m2(梁中 B 區(qū) G1=9.975+0.35=10.325KN/m2(跨中 A 區(qū)4.4.1.2. 模板受活載(3+4+5 :Q1=2.5+2.0+2.0=6.5KN/m24.4.1.3. 模板設計荷載 :qz=G1·rG+Q·rQ=37.85×1.2+6.5×1.4=54.52KN/m2(橫梁 ;qh=24.78×1.2+6.5×

7、;1.4=38.836KN/m2(梁中 B 區(qū) ;qh=10.325×1.2+6.5×1.4=21.49KN/m2(梁中 A 區(qū) 4.4.2. 強度檢算:4.4.2.1. 梁底模板強度4.4.2.1.1. 以中梁和橫梁處計算,實心段箱梁采用 10×15cm 規(guī)格紅松方木,間 距 0.244m ,在跨中其他部位,方木間距為 30.5cm 。由于竹膠板橫橋向尺寸按 1.22m 鋪設兩端簡支,中間連續(xù),簡化結(jié)構(gòu) 按五跨連續(xù)梁進行計算。q 中 4.4.2.1.2. 橫梁處跨度為 L=0.244米,簡化結(jié)構(gòu)按五跨連續(xù)梁進行計算單位荷 載沿縱向 q=54.52×1.

8、0m=54.52KN/m。查路橋施工計算手冊 ,得:Mmax=-0.105ql2;Rmax=1.132ql;fmax=0.664ql4/100EIMmax=-0.105×54.52×0.2442 =-0.341KN·mmax= Mmax/w=0.341/(0.10×0.0152/6 ×10-3=9.09Mpa<=80Mpa 橫梁底模板強度通過。4.4.2.1.3. 撓度驗算根據(jù)路橋施工計算手冊表 8-11, f=L/400=244/400=0.61mm 竹膠板對方木產(chǎn)生的最大反力為 :RBmax=1.132×54.52×

9、;0.244=15.06KN/m;竹膠板產(chǎn)生的最大撓度在 A-B 之間,數(shù)值為:fmax=0.664×54.52×0.2444/(100×9×106×1.0×0.0153/12=0.51mm<f= 0.61mm。4.4.2.2. 梁中模板(B 區(qū)檢算4.4.2.2.1. 強度驗算方木間距為 0.244m ,按照五跨連續(xù)梁進行計算 ,L=0.244m,q=38.86Kn/m。計算公式為:Mmax=-0.105ql2;Rmax=1.132ql;fmax=0.664ql4/100EIMmax=-0.105×38.86

10、5;0.2442 =-0.243KN·mmax= Mmax/w=0.243/(1.00×0.0152/6 ×10-3=6.48Mpa<=80Mp 底模板最大彎距在 B點處,檢算強度通過。對方木產(chǎn)生的最大反力在 B(D支點處數(shù)值大小為:Rmax=1.132ql=1.132×38.836×0.244=10.727 KN/m。4.4.2.2.2. 底模板撓度檢算:根據(jù)路橋施工計算手冊表 8-11f=L/400=244/400=0.61mmf=0.664×ql4/(100 EI =0.632×38.86KN/m×0.

11、2444m4/100×9.0×106KN/m2×(1.00×0.0153/12m4=0.344mm<f=244/400=0.61mm。模板剛度沒有超過允許范圍,剛度合格。4.4.2.3. 跨中 A 區(qū)模板受力計算4.4.2.3.1. 梁中模板強度檢算按照四跨連續(xù)梁進行計算 ,L=0.305m,q中 =21.49KN/m。 中計算公式為:Mmax=0.105ql2;Qmax=1.143ql;fmax=0.664ql4/100EI梁中部位竹膠板模板的最大強度:Mmax=0.105×21.49×0.3052=0.21KN.mmax=

12、Mmax/w=0.21/1×0.0152/6×10-3=5.6MPa <=80MPa 底模板最大彎距在 B點處,檢算強度通過。4.4.2.3.2. 底模板撓度檢算:f=0.664×ql4/(100 EI =0.664×30.27 x 103N/m×0.3054m4/100×7600×106N/m2×(1.00×0.0153/12m4=0.19mm<f=305/400=0.76mm。模板剛度沒有超過允許范圍,剛度合格。4.5. 側(cè)模板檢算4.5.1. 側(cè)模板水平荷載:4.5.1.1. 新澆筑的混

13、凝土的側(cè)壓力:新澆筑的混凝土的側(cè)壓力公式為 Pm=K··h ,當 /T 0.035時:h=0.22+24.9/T當 /T>0.035時:h=1.53+3.8/T外加劑影響修正系數(shù):摻加緩凝外加劑取 K=1.2混凝土容重 =25kn/m3估算砼灌注速度 =0.25m/h,入模時砼溫度取 T=15則 /T=0.25/15=0.017<0.035按公式得出混凝土有效高度:h=0.22+24.9x0.017=0.643m,側(cè)壓力 Pm=K··h =1.2×25×0.643=19.3Kpa4.5.1.2. 傾倒砼對外傾側(cè)模板產(chǎn)生的水

14、平荷載:側(cè)模板的傾斜角為 60°, 則傾倒混凝土對側(cè)模板的水平荷載與新澆混凝 土的側(cè)壓力相同, P=19.3kpa。4.5.1.3. 振搗混凝土對側(cè)面模板的壓力取 4.0 Kpa。側(cè)模板水平壓力為 P=19.3+19.3+4=42.6Kpa對側(cè)模的法線壓力為 Pf=42.6sin30°=36.9kpa。側(cè)模板布置:背帶為 10×10cm 方木 , 肋間距 24.4cm 。4.5.2. 強度驗算單片竹膠板計算模型為 4跨連續(xù)梁,計算公式為:Mmax=-0.105ql2Q=1.132qlf=0.664ql4/100EI。彎矩 Mmax=-0.105ql2=-0.105

15、×36.9×0.2442= -0.231KN.m竹膠板強度 = Mmax/w=-0.231/(1.0×0.0152/6 =6.16Mpa<=11Mpa 因此強度滿足要求。4.5.3. 撓度驗算最大的撓度出現(xiàn)在 A-B 之間,最大撓度為 :fmax=0.664ql4/(100EI =0.664×36.9×0.2444/(100×9.0×106N/mx1.0×0.0153/12=0.343mm< f=244/400=0.61mm。撓度滿足要求4.6. 內(nèi)模竹膠板檢算4.6.1. 荷載計算內(nèi)頂板采用膠合板,厚

16、度 15mm, 竹膠板縱向布置 ,橫向布 5*10cm木條, 木條間距為 45cm , l=0.45m。頂板模受靜載 G=25×0.2+0.35=5.35KN/m2活載 Q=2.5+2.0+2.0=6.5KN/m2總荷載為:q=5.35×1.2+6.5×1.4=15.52KN/m4.6.2. 強度驗算支撐框木條計算按照 4跨連續(xù)梁進行計算。彎矩 Mmax=-0.107×15.52×0.452=-0.336KN.m強度 = Mmax/w=-0.336×103/(1.0×0.0152/6 =8.967Mpa<=11 Mpa

17、 。 強度符合要求。4.6.3. 撓度驗算內(nèi)模板的撓度:(近似按 4跨連續(xù)梁簡化公式計算f=0.632ql4/EI=0.632×15.52×103×0.454/(100×9.0×109×1.0×0.0153/12=1.589mm 。撓度符合要求4.7. 外模分布方木檢算4.7.1. 順橋向支承方木檢算順橋向方木直接支撐竹膠板,在橫梁及梁跨中 B 區(qū)采用 10×10cm 方木, 間距 0.244m ,在其他部位采用間距 0.305m 的間距。橫向布置 10槽鋼, 槽鋼順橋間距最大為 0.6m, 最小為 0.3m 。4

18、.7.1.1. 橫向支撐方木荷載:橫梁處竹膠板產(chǎn)生的最大反力:qh =RBmax=1.132×54.52×0.244=15.06KN/m;梁跨中竹膠板產(chǎn)生的最大反力 :q 中 =Rmax=1.132ql=1.143×38.836×0.305=13.539 KN/m。方木彎矩 Mmax ,橫梁處、跨中 B 區(qū)采用 4跨連續(xù)梁進行計算。Mmax(橫 = -0.107qh l2=-0.107×15.06×0.62=0.58KN·mMmax(中 = -0.107q中 l2=-0.107×13.539×0.62=-

19、0.522KN·m 4.7.1.2. 方木抗彎強度驗算:W=0.1×0.102/6=1.67×10-4m3橫 = Mmax/w=0.58KN.m×10-3/1.67×10-4m3=3.47Mpa< =11Mpa 中 = Mmax/w=0.396KN.m×10-3/1.67×10-4m3=3.12Mpa< =11Mpa 強度符合要求。4.7.1.3. 方木撓度計算f 橫 =0.632ql4/100EI=0.632×15.06×103×0.64/(100×9×109&

20、#215;0.1×0.13/12 =0.163mm<f=300/400=0.75mm剛度符合要求。f 中 =0.632ql4/100EI=0.632×13.539×103×0.64/(100×9×109×0.10×0.13/12=0.145mm<f=600/400=1.5mm剛度符合要求。4.7.1.4. 順橋向方木對橫向槽鋼產(chǎn)生的反力為:橫梁處:RA= RE=0.393x15.06x0.6=3.55kn/M;RB=1.143×15.06×0.6=10.328Kn/m;Rc=0.92

21、8×15.06×0.6=8.385KN/m。梁中(B 區(qū)處:RA= RE=0.393×13.539×0.6=3.193kn/M;RB=1.143×13.539×0.6=9.285Kn/m;Rc=0.928×13.539×0.6=7.539KN/m。縱向方木對橫向槽鋼產(chǎn)生的最大壓力為:橫梁 Rmax =10.328Kn ;梁中 B 區(qū) Rmax=9.285KN/m。4.7.2. 橫向槽鋼檢算4.7.2.1. 荷載和計算模型橫梁處計算時按照五跨連續(xù)梁計算, L=0.6m,計算簡圖如下: RA槽鋼橫向放置在門式架上,跨度

22、為 1.2米,按照4跨連續(xù)梁進行計算, L=1.2m,計算簡圖如下:R 4.7.2.2. 橫梁處縱向槽鋼強度剛度檢算:在橫梁處,門式架橫向間距為 0.6米,橫向槽鋼的彎矩計算按照 5跨連 續(xù)梁計算,受力大小按照最大單點荷載計算,點連續(xù)集中荷載, R=10.328KN, l=0.6m力學模型見下圖。R=10.328KN 槽鋼強度計算： Mmax=KRL=-0.281×10.328×0.6=-1.741KN·m = Mmax/w=-1.741×103/22.4×10-6=7.77Mpa< =145MPa 強度符合要求 4.7.2.3. 剛度驗

23、算 最大撓度為： f =1.795Rl3/100EI =1.795×10.328×0.63m4/(100×2.06×105×89.4×10-8 =0.224mm<f=600/400=1.5mm 剛度符合要求 4.7.3. 縱向方木驗算 4.7.3.1. 縱向方木強度驗算 跨中處縱梁方木采用 4 跨連續(xù)梁進行計算， l=0.6m,荷載是縱向方木產(chǎn)生 的反力,最大為 Rmax=9.285KN。 縱向方木按照 4 跨連續(xù)梁計算，荷載為點連續(xù)集中荷載，荷載按照最大 反力計算 R=9.285KN,反力間距 0.305 米，最不利位置在跨中

24、， 跨度 l=0.9m，計算簡圖見下圖： R=9.285KN Mmax=KRl=-0.286×9.285×0.6=-1.593KN·m = Mmax/w=1.593KN·m /22.4×10-6=7.11Mpa< =145MPa 強度符合要求。 4.7.3.2. 剛度驗算 f =1.764Rl3/100EI =1.764×9.285×0.63/（100×2.06×105×89.4×10-8） =0.2mm<f=600/400=1.5mm 剛度符合要求。 4.8. 支架驗算

25、4.8.1. 支架荷載計算 考慮桿件最不利情況，鋼管受豎向荷載為： 橫梁處，橫向 0.6 米間距，步距 1.9 米，順橋向 0.6 米。根據(jù)面積計算鋼 11 管所承受荷載。 N=54.52 × 0.6 × 0.6+0.35 × 0.6 × 0.6+2.39 （ 方 木 槽 鋼 及 支 撐 鋼 管 ） +0.0336×16（鋼管重）=22.68KN; 跨中 B 區(qū)，橫向間距 1.2 米，順橋向間距最大 1 米，步距 1.9 米 N=38.836×0.9×0.9+0.35×0.9×0.9+2.39+0.033

26、6×16=34.668KN。 4.8.2. 鋼管容許承載力 鋼管的容許承載力計算公式為：N=Af 鋼管外徑 57mm,壁厚 2.5mm，橫桿布距 1.9 米，頂端和下部構(gòu)件約束類型 為一端自由一端鉸接，中間鋼管為兩端鉸接。 慣性矩 I=(/64(D4-d4=( /64(5.74-524=15.926cm4 截面積 A=(/4(D2-d2=( /4(5.72-5.22=4.28cm2 回旋半徑 ： r= I/A = 12.1867/4.893 =1.928cm 一端自由一端鉸接時，長細比為=l0/r=190/1.928=98.54 查表，縱向彎曲系數(shù)=0.68 兩端鉸接時，長細比為=l0/r=95/