跳蹬河桥盖梁悬空支架施工方案实例文档格式.docx
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总体施工方案
因本桥盖梁高度较高,采用满堂支架施工盖梁耗时长、占用大量钢管扣件等周转材料、不经济。
拟采用在墩柱上预留孔穿钢棒搭设支承平台施工。
本桥1#、2#墩圆柱直径1.6m,盖梁尺寸为2.0m×
1.5m×
7.95m(宽×
高×
长)。
盖梁简图如下:
二、支承平台布置
盖梁施工支承平台采用在两墩柱上各穿一根2m长φ9cm钢棒,上面采用
墩柱两侧各一根9m长45b工字钢做横向主梁,搭设施工平台的方式。
主梁上面安放一排每根3m长的[16槽钢,间距为50cm作为分布梁。
分布梁上铺设盖梁底模。
传力途径为:
盖梁底模——纵向分布梁(双16槽钢)——横向主梁(45b工字钢)——支点φ9cm钢棒。
如下图:
三、计算依据及采用程序
本计算书采用的规范如下:
1.《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)
2.《钢结构设计规范》(GB50017-2003)
3.《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)
4.《建筑施工扣件式钢管支架安全技术规范》(JGJ130-2001)
5.其他现行相关规范、规程
四、计算参数
1.主要材料
1)[16a槽钢
截面面积为:
A=2195mm2
截面抵抗矩:
W=108.3×
103mm3
截面惯性矩:
I=866.2×
104mm4
弹性模量E=2.1×
105Mpa
钢材采用Q235钢,抗拉、抗压、抗弯强度设计值[σ]=215Mpa。
2)45b工字钢
横向主梁采用2根45b工字钢,横向间距为200cm。
A=11140mm2,
X轴惯性矩为:
IX=33759×
104mm4,
X轴抗弯截面模量为:
WX=1500.4×
103mm3,
3)钢棒
钢棒采用φ90mm高强钢棒(A45),
A=3.14×
452=6358mm2,
惯性矩为:
I=πd4/32=3.14×
904/32=643.7981×
104mm4
截面模量为:
W=πd3/32=7.1533×
104mm3
抗剪强度设计值[τ]=125Mpa。
2.设计荷载
砼自重
砼自重统一取150cm梁高为计算荷载,
砼方量:
V=2.0×
1.5×
7.95=23.85m3,钢筋砼按27KN/m3计算,
砼自重:
G=23.85×
27=643.95KN
盖梁长7.95m,均布每延米荷载:
q1=81kN/m
1)组合钢模板及连接件0.95kN/m2,侧模和底模每延米共计5.2m2,q2=4.94kN/m
2)[16a槽钢
3m长[16槽钢间距0.5m,每延米2根共计6米,合计:
q3=6×
0.15=0.9kN/m
4)45b工字钢
共2根,当根长9米,共重:
2×
9×
87.45kg=1574kg
q4=15.74KN
3)施工荷载
小型机具、堆放荷载:
q5=2.5KPa
振捣混凝土产生的荷载:
q6=2KPa
3.荷载组合及施工阶段
盖梁自重及支架自重均按恒载考虑组合系数1.2,施工荷载按活载考虑组合系数1.4。
3、受力模型
1)[16a槽钢分布梁计算模型:
[16a槽钢分布梁直接承受底模以上的自重,[16a槽钢分布在圆柱两侧的45b工字钢上,两工字钢主梁紧贴圆柱,间距按圆柱直径160cm,故[16a槽钢分布梁计算跨径为180cm,盖梁底宽为200cm,分布梁两端各悬臂
20cm,悬臂有利跨中受力,不计悬臂部分,按简支梁计算,实际偏安全,如下图
2)工字钢主梁计算模型:
工字钢主梁承受由每根双槽钢分布梁传来的重力,按均布荷载考虑,两根工字钢各承受一半的力,工字钢搭在两圆柱预埋的钢棒上,故工字钢计算跨径为两圆柱中心的间距,取为4.5m,按两端外伸悬臂计算。
如下图
3)钢棒计算模型
钢棒为悬臂结构模型,工字钢紧贴圆柱,故只考虑钢棒受剪,4个支点抗剪截面分担承受上面传来的重力。
五、计算结果
1.[16a槽钢分布梁计算
荷载q=1.2×
(q1+q2)+1.4×
(q5+q6)=1.2×
(81+4.75)+1.4×
(2.5+2)=109.28KN/m
[16a槽钢分布梁布设间距0.5m,单根承受0.5×
109.2=54.6KN,
盖梁底宽2.0m
则单根槽钢均布荷载q=59.574/2.0=27.3KN/M
计算跨径1.8m
跨中弯矩:
M=1/8ql2=0.125×
27.3×
1.82=11.06KN.M
σ=M/W=11.06/108.3×
103mm3=102.09MPa<【215MPa】
绕度:
f=5ql4/384EI=5×
1.84/(384×
2.1×
866.2)=0.00205m<
[f]=l0/400=1.8/400=0.0045m(满足要求)
2.45b工字主横梁计算
荷载:
q=1.2×
(q1+q2+q3)+1.4×
(81+4.75+0.9)+1.4×
(2.5+2)=110.28KN/m
45工字钢设两根,单根承受q=0.5×
110.28=55.14KN/M
计算跨径4.5m
M=1/2qlx[(1-a/x)(1+2a/l)-x/l]
=1/2×
55.14×
4.5×
3.975×
[(1-1.725/3.975)×
(1+2×
1.725/4.5)-3.975/4.5]=57.535KN.M
σ=M/W=57.535/1500.4×
103mm3=38.35MPa<【215MPa】
跨中挠度:
f=ql4(5-24a2/l2)/384EI
=55.14×
4.54×
(5-24×
1.7252/4.52)/(384×
33759)=0.0122m=12.2mm<
[f]=l/400=4.5/400=11.25mm
悬臂端点挠度:
f=qal3(6a2/l2+3a3/l3-1)/24EI
1.725×
4.53×
(6×
1.7252/4.52+3×
1.7253/4.53-1)/(24×
33759)=-0.00535m=-5.35mm
3.钢棒计算
Q=(110.28×
7.95+15.74)/4=223.12KN
τ=Q/A=223.12×
103/6362=35.07MPa<
[τ]=125Mpa
六、结论
综合以上计算得知,此支架方案能满足施工受力要求。
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