现浇混凝土梁模板支架施工计算Word下载.docx
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梁底模板厚度为4cm
支撑点间距
(cm)
侧面固定板
用振捣器
用人工捣
截面(cm×
cm)
每一支撑点附近用钉
直径(mm)
长度(mm)
只数
12
3.0
2
2.6
3.5
3
105
4
5
4.0
4.5
5.0
梁底模板厚度为5cm
5×
3、模板与脚手架联结方式
为了避免引起模板变形,模板不应与脚手架联结;
但模板与脚手架、
支架整体设计时除外。
4、支架底部支垫:
可采取铺设垫层和安放支垫,根据现场地基类别
和容许承载力确定
5、芯模抗浮:
为了防止芯模上浮和偏位,应采取有效措施予以固定,并应对称平衡进行浇筑。
三、设计荷载
1、计算模板、支(拱)架荷载组合
1)计算模板、支架和拱架时,应考虑下列荷载并按下表进行荷载组合
(1)模板、支架和拱架自重;
(2)新浇筑混凝土、钢筋混凝土或其他圬工结构物的重力;
(3)施工人员和施工材料、机具等行走运输或堆放的荷载;
(4)振捣混凝土时产生的荷载;
(5)新浇筑混凝土对侧面模板的压力;
(6)倾倒混凝土时产生的水平荷载;
(7)其他可能产生的荷载,如雪荷载、冬季保温设施荷载等。
模板、支架和拱架设计计算的荷载组合
模板结构名称
荷载组合
计算强度用
验算刚度用
梁、板和拱的底模板以及支承板、支架及拱等
(1)+
(2)+(3)+(4)+(7)
(1)+
(2)+(7)
缘石、人行道、栏杆、柱、
梁、板、拱等的侧模板
(4)+(5)
(5)
基础、墩台等厚大建筑物的侧模板
(5)+(6)
2)钢、木模板,支架及拱架的设计,可按《公路桥涵钢结构及木结
构设计规范》(JTJ025)的有关规定执行。
3)计算模板、支架和拱架的强度和稳定性时,应考虑作用在模板、支架和拱架上的风力。
设于水中的支架,尚应考虑水流压力、流冰压力和船只漂流物等冲击力荷载。
2、普通模板计算参考数据
序号
项目
内容
采用数据
说明
(1)
模板拱架和支架的容重
1、松林木材
6.0KN/m3
按设计图纸计算
2、落叶松
7.5KN/m3
3、阔叶树木材
8.0KN/m3
4、杉木、枞木
5.0KN/m3
5、组合钢模及连接件
0.5KN/m3
6、组合钢模连接件及钢楞
0.75KN/m3
(2)
新浇混凝土、
钢筋混凝土
或片石混凝土容重
新浇混凝土和钢筋混凝土的容
重
24KN/m3
片石混凝土容重
钢筋混凝土(以体积计算的含
筋量):
25~26KN/m3
≤2%时
25KN/m3
>
2%时
26KN/m3
(3)
施工荷载(包括施工人员、料具、行走运输及堆放的荷载)
1、计算模板及直接支承模板
的小棱时均布荷载可取
2.5KPa
另以集中荷载
2.5KN验算
2、计算直接支承小棱的梁和
拱架时,均布荷载可取
1.5KPa
3、计算支架立柱及支承拱架的其他结构构件时,均布荷载可取
1.0KPa
(4)
振捣混凝土时产生的荷载
对水平面模板对垂直面模板
2.0KPa
4.0KPa
作用范围在有效压头高度之内
新浇混凝土对模板的侧压力
1、内部振捣,浇筑混凝土速度在6m/h以下,作用于模板的最大侧压力计算式当v/t<
0.035时当v/t>
0.035时
Pmax=Kγhh=0.22+24.9v/th=1.53+3.8v/t
Pmax—新浇混凝土对模板的最大侧压力(KPa);
h—有效压头高度
(m);
v—混凝土的浇筑速度(m/h);
t—混凝土入模时的温度(℃);
γ—混凝土的容3
重(KN/m3);
K—外加剂影响修正系数,不加外加剂时取1.0,掺缓凝作用的外加剂时取1.2;
H、R、K1、K2—见下列说明
2、泵送混凝土浇筑入模温度在
10℃以上时,模板侧压力推荐用
右式计算
Pm=4.6v/4
3、外部振捣时,模板侧压力
采用右式计算
当v<
4.5,H≤2R时
当v≥4.5,H≤2R时
Pm=γH
Pm=γ(0.27v+
0.78)K1K2
计算简图
混凝
图中
(在水泥初
土侧压力计算
分
h
布图
H
m)
H—对模板产生压力的混凝土灌筑层高度(m);
R—外部振捣器作用半径(m),R=1;
K1—混凝土拌和物的稠度影响系数,坍落度(0~2)cm为0.8;
(4~6)cm为1.0;
(5~7)cm为1.2;
K2—混凝土拌和物的温度系数,5~7℃
为1.15;
12~17℃为1.0;
28~32℃为0.85
Pmax
:
H为混凝凝时间以内)
土浇筑层
的高度(
内
容(向模板中供料方法)
水平荷载(KPa)
(6)
倾倒混凝土的冲击产生的水平荷载
1、用溜槽、串筒或导管输出
2.0
2、用容量0.2m3及小于0.2m3的运输器具倾倒
3、用容量大于0.2m3至0.8m3的运输器具倾倒
4、用容量大于0.8m3的运输器具倾倒
6.0
(7)
其他可能产生的荷载
如雪荷载、冬季保温设施荷载等,按实际情况考虑
3、其他荷载
项
目
荷载计
算
横向风力=横向风压×
迎风面积
横向风压按《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2004)第4.3.7
条规定计
风
横桥向
算,作概略计算时,
风压可取0.5~1.0KPa,支架高于20m或沿海、
海岛、峡
1
荷
谷口地区时取大值,
其它情况可取中值或小值;
当支架高度小于6.0m,可不计
风载
载
支架
按横向风压的
70%×
顺桥向
拱架、桁架上部
40%×
作用于支架桩上的流水压力F可按下式计算:
FKA
v2
2vg(KN)
流水压力
式中:
K—支架桩形状系数。
一般K取0.8
流水压力、
γ—水的容重,KN/m3;
流冰压力、
v—水的流速
,m/S;
船只、漂
A—支架桩阻水面积,m2;
流物撞击力
g—重力加速度,9.81m/S2。
流水压力合力的着力点假定在施工水位线以下0.3倍水深处
内河航道等级
横桥向撞击力(
KN)
船只横桥
五级
400
向撞击力
六级
250
设臵临时防护结构
不计
荷载计算
漂流物撞击力
Wv
F(KN)
gT
W—漂流物重力,KN,根据河中漂流物情况,
按实际调查确定;
T—撞击时间,一般用1s;
其余符号同上
4、全国基本风压值迎风面风荷载标准值计算
1)全国基本风压值见《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2004)附录A;
2)迎风面积可按结构物外轮廓线面积计算:
3)风荷载标准值计算按《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2004)第4.3.7条规定计算。
5、船只和漂流物的撞击力通航河流中的桥梁墩台所受的船只撞击力,如无实际资料时,可按下
表采用
内河航
船只撞击力(KN)
道等级
船舶吨级DW(Tt)
顺桥方向,通航桥跨一侧
横桥方向,桥墩上游端
一
3000
1400
1100
二
2000
900
三
1000
800
650
四
500
550
450
五
300
350
六
200
七
150
漂流物可按下式估算:
WvgT
KN
W—漂流物重力(KN),应根据河流中漂流物情况,按实际调查确定;
v—水流速度(m/s);
T—撞击时间(s),应根据实际资料估计,在无实际资料时,
一般用1s;
g—重力加速度9.81(m/s)。
注:
①船只撞击力假定作用在墩台计算通航水位线上的宽度或长度的中点。
②当设有与墩台分开的防撞击的防护结构时,可不计船只撞击力。
③四、五、六级航道内的钢筋混凝土桩墩,顺桥向撞击力按上表所列数值的50%考虑。
6、计算模板、支(拱)架荷载分项系数计算模板、支(拱)架的荷载设计值时,应采用荷载标准值乘以相应荷载分布系数。
荷载分项系数
荷载类别
γi
模板、拱架、支架、脚手架等自重
1.2
新浇筑混凝土、钢筋混凝土或新砌体等自重
施工人员及施工机具运输或堆放的荷载
1.4
倾倒混凝土时产生的竖向荷载
振捣混凝土时产生的竖向荷载
冬季施工时保温设施荷载和雪荷载
四、稳定性验算
1、稳定性要求
1)支架的立柱应保持稳定,并用撑拉杆固定。
当验算模板及其支架在自重和风荷载等作用下的抗倾倒稳定时,验算倾覆的稳定系数不得小于1.3。
2)支架受压构件纵向弯曲系数可按《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025—86)进行计算。
2、抗倾覆稳定性计算
3、支架受压杆件纵向弯曲系数计算
见《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025—86)
五、强度、刚度验算
1、强度、刚度要求
按《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041—2000)规定:
验算模板、拱架和支架的刚度时,其数值不得超过下列数值。
规定限值
结构表面外露的模板
挠度为模板跨度的1/400
结构表面隐蔽的模板
挠度为模板跨度的1/250
拱架、支架受载后挠曲的杆件(盖梁、纵梁)
其弹性挠度为相应
结构自由跨度的1/400
钢模板面板
变形为1.5mm
钢模板的钢棱、柱箍
变形为3.0mm(L/500或B/500)
L为计算跨径;
B为柱宽
2、容许长细比
[λ]值表
构件性质
[λ]
主要的受压构件(立杆)
次要受压构件
3、模板的弯矩和挠度计算
名称
均布荷载
跨中的集中荷载
符号意义
弯矩
qL2
PL
q—沿模板长度的均布荷载;
P—集中荷载;
L—计算跨径;
I—模板截面惯性矩;
E—模板弹性模量
挠度
qL4
128EI
PL3
77EI
均布荷载作用下挠度的近似计算公式除表中所列的公式外,根据实际的模板构造,还可依据其它的近似计算公式进行计算。
4、纵、横向水平杆强度和刚度计算
1)扣件式钢管截面特征
扣件式钢管截面特征
外径d
壁厚t
截面积A
惯性距
抵抗距W
回转半径
每米长
(mm)
(mm)
自重(N)
48
4.24×
102
1.078×
105
4.493×
103
15.95
33.3
4.89×
1.215×
5.078×
25.78
38.4
2)纵、横向水平杆强度和刚度验算
构造计算方法及公式
1、横向水平杆(顶端小横杆):
认为所有荷载均由横
杆承受并传给立杆,按两跨或三跨连续梁验算其抗弯强度
Mmax—大横杆的最大
和挠度,也可按近似公式计算:
弯矩;
ql2
W—杆件截面抵抗矩,见
(1)弯曲强度:
ql1[]
10W
上表;
l1—小横杆的计算跨
(2)抗弯刚度:
fql1[f]
150EI
径;
2、纵向水平杆(大横杆):
按两跨或三跨连续梁计算,
l2—大横杆的计算跨
梁的跨度l=立杆间距。
用小横杆传来的最大反力计算值,
在最不利荷载布臵计算其最大弯矩,其弯曲强度
按下式验算:
弯曲强度:
Mmax[]
EI—杆件的抗弯刚度;
q—小横杆的均布荷载
值;
W
F—小横杆作用在大横
当按两跨连续梁计算时:
杆上的集中荷载;
Fl22
f—小横杆的最大挠度
Mmax0.333Fl2f1.466
max2100EI
当按三跨连续梁计算时:
[f]—容许挠度值,取
3mm;
Fl22
Mmax0.267Fl2f1.883
100EI
5、立杆(钢管支架)容许荷载计算
立杆
立杆两端铰接的受压构件计算,计算长度l=大横杆步距h
A[]
N—立杆轴向力计算值,同时满足下表要求;
A—立杆横截面面积;
φ—立杆轴心受压构件纵向弯曲系数,近似为0.84~0.9;
[σ]—钢材强度极限值,为215MPa
钢管支架容许荷载[N]
横杆间距L(cm)
φ48×
3钢管
φ48×
3.5钢管
对接(KN)
搭接(KN)
31.7
12.2
35.7
13.9
29.2
11.6
33.1
13.0
26.8
11.0
30.3
12.4
180
24.0
10.2
27.2
六、立杆地基承载力验算
1、地基容许承载力见《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024—85)2、立杆地基承载力验算
立柱地基承载力
N
PAN[]
b
P—立柱基础底面处的平均压力设计值;
N—上部结构传至基础顶面的轴心力设计值;
Ab—基础底面积;
[σ]—地基承载力设计值,
[σ]=fk〃Kb;
fk—地基承载力标准值,按国家现行标准《建筑地基基础设计规范》中附录五的规定采用;
Kb—地基承载力调整系数,对碎石土、砂土、回填土Kb=0.4;
对粘土Kb=0.5;
对岩石、混凝土Kb=1.0
七、施工预拱度设臵
1、确定施工拱度应考虑的因素
1)支架和拱架应预留施工拱度,在确定施工拱度值时,应考虑下列因素:
(1)支架和拱架承受施工荷载引起的弹性变形;
(2)超静定结构由于混凝土收缩、徐变及温度变化引起的挠度;
(3)承受推力的墩台,由于墩台水平位移所引起的拱圈挠度;
(4)由结构重力引起梁或拱圈的弹性挠度,以及1/2汽车荷载(不计冲击力)引起的梁或拱圈的弹性挠度;
(5)受载后由于杆件接头的挤压和卸落设备压缩而产生的非弹性变形;
(6)支架基础在受载后的沉陷。
2)为便于支架和拱架的拆卸,应根据结构型式、承受的荷载大小及需要的卸落量,在支架和拱架适当部位设臵相应的木楔、木马、砂筒或千斤顶等落模设备。
2、预拱度计算与设臵
现浇梁式上部构造预拱度计算与设臵
计算公式
支架卸载后由上部构造自重及活载一半产生的竖向挠度δ1
支架在荷载作用
下的弹性收缩δ2
2L
2E
L—杆件长度;
E—弹性模量;
σ—支架构件的压应力
下的非弹性压缩δ3
32k13k22k32.5k4
k1—顺纹木料接头数目;
k2—横纹木料接头数目;
k3—木料与金属或木料与圬工接头数目;
K4—顺纹与横纹木料的接头数目
枕梁在砂土上
5~10mm
支架基底在荷载作用
下的非弹性沉陷δ4
枕梁在粘土上
15~20mm
打入砂土的桩
5mm
打入粘土的桩
10mm
由混凝土收缩、温度
变化引起的挠度δ5
预拱度δ
12345
δ—跨中预拱度值
7
预拱度值设臵
按二次抛物线法分配
4x(Lx)
xL2
按直线分配
xx(左半跨)
δx—距左支点x的预拱度值;
X—距左支点的距离;
L—跨长
对桁架支架应根据具体情况计算其弹性压缩δ
3、施工预留沉落值计算参考数据
预留施工沉落值参考数据
数据
接头承压非弹性变形
木与木
每个接头约顺纹
2mm,横纹3mm
木与钢
每个接头约2mm
卸落设备的压缩变形
砂筒
2~4mm
木楔或木马
每个接缝约1~3mm
支架基础沉陷
枕梁臵于砂土上
枕梁臵于粘土上
10~20mm
枕梁臵于砌石或混凝土上
约3mm
打入砂中的桩
约5mm
打入粘土中的桩
约5~10mm
桩承受极限荷载时用
10mm,低于极限荷载
时用5mm
八、模板、支(拱)架及现浇梁、质量标准
1、模板、支(拱)架制作允许偏差
目项
m)m差
木模板制作
度宽
5±
差低高
平最大
度宽合拼
架支
度密
钢模板制作
高和长
1-0
高肋
0≤
螺件(配
0±
0-0
等子卡
孔的向方宽沿
1±
①木模板第5项已考虑木板干燥后在拼合板中发生缝隙的可能。
2mm以下的缝
隙,可在浇筑前浇湿模板,使其密合。
②板面局部不平用2m靠尺、塞尺检测。
2、模板、支(拱)架安装允许偏差
允许偏差(mm)
模板标高
基础
±
柱、墙和梁
墩台
模板内部尺寸
上部构造的所有构件
+5,0
20
轴线偏位
柱或墙
梁
装配式构件支撑面的标高
+2,-5
模板相邻两板表面高低差
模板表面平整
预埋件中心线位臵
预留孔洞中心线位臵
预留孔洞截面内部尺寸
+10,0
支架和拱架
纵轴的平面位臵
跨度的1/1000或30
曲线形拱架的标高(包括建筑拱度在内)
+20,-10
3、现浇梁质量标准
规定值或允许偏差(mm)
混凝土强度(MPa