箱梁模板支架计算Word格式.docx
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10-4)=811KN/m2
=0.81Mpa<
σw=17Mpa,满足。
沿y方向:
系数=0.0571
qy=17.8×
0.6=10.68KN/m
My0=0.0571ql2=0.0571×
10.68×
1=0.61KN·
Wy=bh2/6=0.6×
0.0622/6=3.84×
σy=My0/Wy=0.61/(3.84×
10-4)=1.59×
103KN/m2
=1.59Mpa<
②挠度
查《建筑施工手册》P53及表2-20
刚度K=Eh3b/12(1-v2)=7600×
103×
0.0623×
0.6/12=90.6KN.m2
式中v为泊松比,v=0
挠度系数=0.00249,由下式计算挠度:
Wmax=系数×
ql4/K=0.00249×
14/90.6=2.9×
10-4m=0.3mm
结论:
满足要求。
4、背肋计算
10cm×
10cm方木:
I=bh3/12=0.1×
0.13/12=8.33×
10-6m4
W=bh2/6=0.1×
0.12/6=1.67×
10-4m3
E=10×
103Mpa=107Kpa
线荷载q=17.8×
按L=1m二等跨连续梁计算,查《建筑施工手册》表2-11
最大弯矩M=0.125ql2=0.125×
12=1.34KN.m
=M/W=1.34/1.67×
10-4=8.02×
103KN/m2
=8.02Mpa<
ql4/100EI=0.521×
14/(100×
107×
8.33×
10-6)
=6.7×
10-4m=0.7mm<
[w]=1mm,满足。
二、外侧模验算
查《建筑施工手册》P514-515
①新浇筑混凝土的侧压力
按下列二式计算,并取二式中的较小值
P=0.22rt0β1β2V1/2
(1)
P=rH
(2)
式中p-新浇混凝土对模板的最大侧压力(KN/m2)
r-混凝土的重力密度(KN/m3)取26
t0-混凝土的初凝时间,t0=200/(T+15)(T为混凝土的温度℃,取15)
t0=200/(15+15)=6.7
V-混凝土的浇筑速度(m/h),取1
β1-外加剂影响修正系数取1.2(不掺外加剂取1,掺具有缓凝作用的外加剂取1.2)
β2-混凝土坍落度影响修正系数,取1.15
H-混凝土建筑高度(m),本工程取2.2(m)
式
(1):
P=0.22×
26×
6.7×
1.2×
1.15×
11/2=52.9(KN/m2)
式
(2):
P=26×
2.2=57.2(KN/m2)
取二式中的小值,故取混凝土侧压力P=52.9KN/m2
②倾倒混凝土产生的水平荷载
取4KN/m2
③模板侧压力
以上2项,混凝土自重产生的侧压力取1.2、倾倒水平荷载取1.4的分项系数,则模板承受侧压力q=52.9×
1.2+4×
1.4=50.6=69.1KN/m2
2、侧模面板验算
竖肋间距0.6m、水平肋间距0.8m,取0.6×
0.8m一块板为计算单元。
跨度/厚度=800/62=13〈100,属小挠度连续板。
按四边简支计算。
qx=69.1×
0.8=55.3KN/m
根据Lx/Ly=0.75查《建筑施工手册》(表2-17)得:
系数=0.062
Mx0=0.062ql2=0.062×
55.3×
0.62=1.23KN·
Wx=bh2/6=0.8×
0.0622/6=0.51×
10-3m3
σx=Mx0/Wx=1.23/(0.51×
10-3)=2412KN/m2
=2.41Mpa<
qy=69.1×
0.6=41.5KN/m
系数=0.0317
My0=0.0317ql2=0.0317×
41.5×
0.82=0.84KN·
0.0622/6=0.38×
σy=My0/Wy=0.84/(0.38×
10-3)=2.21×
=2.21Mpa<
挠度系数=0.00663,由下式计算挠度:
ql4/K=0.00663×
0.84/90.6=1.24×
10-3m
=1.2mm<
l/400=2mm,满足。
3、背肋验算
按L=0.7m二等跨连续梁
q=69.61×
0.6=41.77KN/m
41.77×
0.72=2.56KN.m
=M/W=2.56/1.67×
10-4=15.3×
=15.3Mpa<
0.74/(100×
=6.3×
三、内箱室验算
侧压力q=69.61KN/m2
2、面板验算
竖肋间距0.6m、水平肋最大间距0.8m,取0.6×
跨度/厚度=800/50=16〈100,属小挠度连续板。
0.052/6=0.33×
σx=Mx0/Wx=1.23/(0.33×
10-3)=3727KN/m2
=3.73Mpa<
0.052/6=0.25×
σy=My0/Wy=0.84/(0.25×
10-3)=3.36×
=3.36Mpa<
0.053×
0.6/12=47.5KN.m2
47.5×
0.84/47.5=2.7×
=2.7mm<
l/250=3.2mm,满足(非外露面)。
与外侧模背肋相同。
四、底模验算
①混凝土自重
按50米长跨度梁计算其自重:
箱梁横断面面积(取梁高2.2m)=14.84m2
箱梁体积:
50×
14.84=742m3
箱室体积:
【(3.49+1.63)×
2.5/2+3.49×
2.09】×
4+3.49×
5.82×
8=217.24m3
箱体部分自重荷载:
钢筋混凝土自重按26kN/m3考虑。
50米长跨度梁的重量:
(742-217.24)×
26=13643.76KN。
承载宽度=12×
0.9=10.8m
每平米重量:
13643.76÷
(50×
10.8)=25.3kN/m2。
考虑荷载不均匀性,分项系数取1.4,q1=25.3×
1.4=35.4KN/m2
②施工荷载
施工人员、施工料具运输、堆放荷载:
倾倒混凝土时产生的冲击荷载:
以上三项之和:
6.0KN/m2。
取1.4分项系数
q2=6.0×
1.4=8.4KN/m2
③全部面积荷载
q=35.4+8.4=43.8KN/m2
2、50+12底模承载验算
底模为12mm竹胶板及360cm×
30cm×
5cm木板,木板下方木间距90cm。
取30cm宽板条为计算单元,按L=0.9m四等跨连续梁检算模板的强度和挠度。
线荷载q=43.8×
0.3=13.1KN/m
查《建筑施工手册》P52及表2-13:
最大弯矩:
M=0.107×
q×
l2=0.107×
13.1×
0.92=1.14KN·
抵抗矩:
W=bh2/6=0.3×
0.0622/6=192×
10-6m3
M/W=1.14/(192×
10-6)=5.94×
=5.94Mpa<
σw=17Mpa,满足
I=bh3/12=0.3×
0.0623/12=595.8×
10-8m4
f=0.644(ql4)/(100EI)=0.644×
0.94/(100×
10×
106×
595.8×
10-8)=0.9×
10-3m=0.9mm<
l/400=2.25m,满足
3、底模下方木验算
方木规格360cm×
15cm×
10cm,间距0.9m,按L=0.9m四等跨连续梁检算其强度和挠度。
0.9=39.42KN/m
①强度
39.42×
0.92=3.41KN·
W=bh2/6=0.1×
0.152/6=375×
M/W=3.41/(375×
10-6)=9.1×
=9.1Mpa<
I=bh3/12=0.1×
0.153/12=2813×
10-8
2813×
10-8)=5.9×
10-4m=0.6mm<
l/400=2.25mm,满足。
五、拉杆计算
拉杆规格φ20圆钢,钢号Q235,A=102∏=314mm2
《查建筑施工手册》表2-77,抗拉强度f=205N/mm2=205Mpa
模板总高度2.2m,侧压力之和=q×
2.2×
0.6=69.1×
0.6
=91.2KN=9.12×
104N
单根拉杆最大拉力N=9.12×
104/2=4.56×
σ=N/A=4.56×
104/314=145.2N/mm2<
f=205N/mm2,满足。
第二章箱梁现浇支架验算(取最大跨50m)
一、立杆承载力和稳定性验算
立杆采用WDJ碗扣式多功能钢管架。
其材料力学性能如下:
钢管选用外径48mm,壁厚3.5mm,截面面积489mm2,质量3.84Kg/m,截面惯性矩Ix12.19×
104mm4,截面最小抵抗矩Wx5.08×
103mm3。
(查《桥梁施工常用数据手册》P150及《建筑施工手册》表5-17、表5-19)。
1、强度验算
立杆压力N=q×
0.9×
0.9=43.8×
0.9=35.5KN
σ=N/A=35.5/489×
10-6=72.6×
103KN/m2<
[σ]=205×
103KN/m2。
满足。
2、稳定验算
横杆步距1.2米,钢管回转半径i=15.78mm。
长细比λ=l/15.78=1200/15.78=76.04
查《建筑施工手册》P197表5-18:
φ=0.744
[N]=φAf=0.744×
489×
205=74.6KN。
支座反力:
35.5KN<
[N]=74.6KN,稳定。
二、地基承载力检算
地表为碎石土、块石土,局部砂砾找平,压实或夯实,承载力高于原状土,σ≥200Kpa。
立杆轴向压力为35.5KN,垫木选用30cm×
5cm木板,垫木承载面积按照90×
30cm考虑:
N/A=35.5/(0.9×
0.3)=131.5KN/m2=131.5Kpa<200Kpa
第三章进京冷水峪桥门架方案及验算
一、门洞搭设方法
进京冷水峪北桥处,隧道出碴便道位于左右两幅道路之间,为了通行需要,在本桥第一孔设置门洞1处。
门洞跨度4m、净高3.6m。
门洞中心前后各6m范围的脚手架间距加密至30cm×
30cm,上部按间距60cm设置I40b×
6m工字钢,满铺5cm木板;
再向上与正常搭设碗扣脚手架相同。
二、计算数据
型钢材料特性表(《公路施工材料手册》P217)
材质
截面规格
(mm)
截面面积(mm2)
质量
(kg/m)
截面惯性矩
Ix(×
104)mm4
截面最小抵抗矩
Wx(×
103)mm3
I40b
144×
400×
12.5
9.407×
103
73.84
22781
1139
型钢钢材强度设计值(Mpa)(《建筑施工手册》P71及表2-77)
钢号
厚度(mm)
抗拉、抗压、抗弯fy
抗剪fv
端面承压fce
Q235
≤16
215
125
325
三、工字钢强度和挠度验算:
均布荷载q=43.8KN/m2
型钢间距60cm,线荷载q=43.8×
0.6=26.3KN/m
1、抗弯
Mmax=ql2/8=26.3×
42/8=52.6KN.m
M/W=52.6/(1139×
10-6)=4.62×
104KN/m2=46.2Mpa<
[fy]=215Mpa
2、挠度
f=5ql4/(384EI)=5×
26.3×
44/(384×
2.1×
108×
22781×
10-8)
=1.83×
10-3m=1.8mm<
1/400=10×
10-3m满足要求。
3、抗剪
V=ql/2=26.3×
4/2=52.6kN
τ=VS/Itw=52.6×
671.2×
10-9/(22781×
104×
10-12×
12.5×
10-3)
=12.4Mpa<
[fv]=125Mpa满足要求。
第四章检算结果一览表
部位
检算项目
允许值
计算值
箱梁模板
翼板底模
面板
抗弯
σx
17MPa
0.81MPa
σy
1.59MPa
挠度
Wmax
L/400=2.5mm
0.3mm
背肋
σ
8.02MPa
[w]=1mm
0.7mm
外侧模板
2.41MPa
2.21MPa
L/400=2mm
1.2mm
15.3MPa
0.6mm
内箱室
3.73MPa
3.36MPa
L/250=3.2mm
2.7mm
底模
5.94MPa
[w]=2.25mm
0.9mm
分配梁
9.1MPa
φ20拉杆
强度
205Mpa
145.2Mpa
箱梁支架
立杆
72.6Mpa
整架
稳定性
[N]
74.6KN
35.5KN
地基
承载力
200KPa
131.5KPa
门架
I40b工字钢
215MPa
46.2MPa
10mm
1.8mm
抗剪
τ
125MPa
12.4Mpa