盖梁施工方案穿钢棒.docx
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盖梁施工方案穿钢棒
余庆至凯里高速公路YT3合同段
长岭大桥盖梁、系梁悬空支架施工方案(穿钢棒)
方案一
一、工程概况
K29+914长岭大桥全长为769m,上部构造采用19×40m预应力混凝土T
梁,先简支后桥面连续,共4联。
下部构造桥墩采用双柱式墩以及矩形墩,
重力式U型桥台。
二、总体施工方案
因本桥盖梁高度较高,双柱式墩顶盖梁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。
半边塘大桥、盖平坳大桥、龙洞河大桥、金坑大桥、金坑中桥、盆水大桥、桐子坪大桥敦帽结构和本桥双柱式墩顶盖梁基本相同,可参
照本桥施工。
本桥18#墩圆柱直径1.8m,盖梁尺寸为2.4m×1.6m×10.10m(宽×高×长),考虑最不利情况,采用18#墩盖梁作为计算模型。
盖梁简图如下:
三、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3m长φ75mm钢棒,上面采用墩柱两侧各两根12m长组合32b槽钢做横向主梁,搭设施工平台的方式。
主梁上面安放一排每根3m长的10型槽钢,间距为30cm作为分布梁。
分布梁上铺设盖梁底模。
传力途径为:
盖梁底模——横向分布梁(10型槽钢)——纵向主梁(双32b槽钢)——支点φ75mm钢棒。
如下图:
四、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》(JTG/TF50—2011)
2.《钢结构设计规范》(GB50017-2003)
3.《路桥施工计算手册》(人民交通出版社2001版)
4.其它现行施工技术规范及标准
五、计算参数
1)10型槽钢截面特性
10型槽钢间距为30cm
2
截面面积为:
A=12.74cm
X轴惯性矩为:
Ix=198.3cm4
X轴抗弯截面模量为:
Wx=39.4cm3
钢材采用Q235钢,抗拉、抗压、抗弯强度设计值[σ]=215Mpa。
2)双32b槽钢
横向主梁采用2根32b槽钢,横向间距为180cm。
2
截面面积为:
A=109.80cm,
4
X轴惯性矩为:
IX=16113.5×cm,
X轴抗弯截面模量为:
WX=1007.10×cm3,
钢材采用Q235钢,抗拉、抗压、抗弯强度设计值[σ]=215Mpa。
3)钢棒
钢棒采用φ75mm高强钢棒(A45),
截面面积为:
A=3.14×37.52=44.16cm2,
惯性矩为:
I=πd4/32=3.14×754/32=310.474×cm4
截面模量为:
W=πd3/32=41.4×cm3
抗剪强度设计值[τ]=125Mpa。
1.设计荷载
砼自重
砼自重统一取160cm梁高为计算荷载,
砼方量:
V=2.4×1.6×10.10=38.78m
3
3
,钢筋砼按26KN/m计算,
砼自重:
G=38.78×26=1008.28KN
盖梁长10.10m,均布每延米荷载:
q1=99.83kN/m
1)组合钢模板及连接件0.95kN/m2,侧模和底模每延米共计5.6m2,
q2=5.32kN/m
2)10型槽钢
3m长10型槽钢0.3m间距,每延米按3.33根共计10米,合计:
q3=10×0.10=1.0kN/m
4)双32b槽钢
共2根,根长12米,共重:
2×12×86.19kg=2068.56kg
q4=2069KN
5)施工荷载
小型机具、堆放荷载:
q5=2.5KN
振捣混凝土产生的荷载:
q6=2.0KN
2.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)10型槽钢分布梁计算模型:
10型槽钢分布梁直接承受底模以上的自重,槽钢分布在圆柱两侧的双32b
槽钢上,两槽钢主梁紧贴圆柱,间距按圆柱直径180cm,10型槽钢分布梁计算跨径为180cm,盖梁底宽为240cm,分布梁两端各悬臂30cm,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)双32b槽钢主梁计算模型:
槽钢主梁承受由每根双32b槽钢分布梁传来的重力,按均布荷载考虑,两根槽钢各承受一半的力,槽钢搭在两圆柱预埋的钢棒上,故槽钢计算跨径为两圆柱中心的间距,取为5.9m,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,槽钢紧贴圆柱,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。
计算结果
1.10型槽钢分部梁计算
荷载q=1.2×(q1+q2)+1.4×(q5+q6)=1.2×(99.83+5.32)+1.4×
(2.5+2)=132.48KN/m
槽钢分布梁布设间距0.3m,单根承受0.3×137.09=41.13KN,
盖梁底宽2.4m
则单根槽钢均布荷载q=41.13/2.4=17.14KN/M
计算跨径1.8m
跨中弯矩:
M=1/8ql2=0.125×17.14×1.82=6.94KN.M
弯曲强度:
σ=M/W=6.94*106/39.4×103=176.14MPa<【215MPa】
挠度:
f=5ql4/384EI=(5×17.14×1.84)
/(384×2.1×105×198.3×10-8)=5.63mm<[f]=l0/400=1800/400=4.5mm(满
足要求)
2.双32b槽钢主横梁计算
荷载:
q=1.2×(q1+q2+q3)+1.4×(q5+q6)=1.2×(103.67+5.32+0.78)+1.4×
(2.5+2)=138.02KN/m
双32b槽钢设两根,单根承受q=0.5×138.02=69.01KN/M
计算跨径5.9m
跨中弯矩:
M=1/2qlx[(1-a/x)(1+2a/l)-x/l]
=1/2
×69.01×5.9×5.05×[(1-2.1/5.05)
×(1+2×
2.1/5.9)-5.05/5.9]=
148.11KN.M
3
3
σ=M/W=148.11/1007.10×10mm=147MPa<【215MPa】
跨中挠度:
f=ql4(5-24a2/l2)/384EI
=69.01×5.94×(5-24×2.12/5.92)/(384×2.1×16113.5)=0.0126m=12.6mm<[f]=l/400=5.9/400=14.75mm
悬臂端点挠度:
f=qal3(6a2/l2+3a3/l3-1)/24EI
=69.01×2.1×5.93×(6×2.12/5.92+3×
2.13/5.93-1)/(24×2.1×16113.5)=-0.00383m=-3.833mm
3.钢棒计算
荷载:
q=1.2×(q1+q2+q3)+1.4×(q5+q6)=1.2×(103.67+5.32+0.78)+1.4
×(2.5+2)=138.02KN/m
Q=(138.02×10.10+17.72)/4=352.93KN
剪应力:
τ=Q/A=352.93×103/4416=79.92MPa<[τ]=125Mpa
4.墩身混凝土计算
P=(
G1+G2+G3+G4+G5+G6)/S=[
(
1047.06+0.95*10.1+0.78*10.1
)
/(0.075*3.14*1.8)/1000]+2+2.5=7.01MPa
<【17.5MPa】
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。
余庆至凯里高速公路YT3合同段
长岭大桥盖梁、系梁悬空支架施工方案(穿钢棒)
方案二
七、工程概况
K29+914长岭大桥全长为769m,上部构造采用19×40m预应力混凝土T
梁,先简支后桥面连续,共4联。
下部构造桥墩采用双柱式墩以及矩形墩,
重力式U型桥台。
八、总体施工方案
因本桥盖梁高度较高,双柱式墩顶盖梁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。
半边塘大桥、盖平坳大桥、龙洞河大桥、金坑大桥、金坑中桥、盆水大桥、桐子坪大桥敦帽结构和本桥双柱式墩顶盖梁基本相同,可参
照本桥施工。
本桥17#墩圆柱直径2.0m,盖梁尺寸为2.4m×1.6m×10.10m(宽×高×长),考虑最不利情况,采用17#墩盖梁作为计算模型。
盖梁简图如下:
九、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3m长φ75mm钢棒,上面采用墩柱两侧各两根组合12m长32b槽钢做横向主梁,搭设施工平台的方式。
主梁上面安放一排每根3m长的10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——横向分布梁(10槽钢)——纵向主梁(双32b槽钢)——支点φ75mm钢棒。
如下图:
十、计算依据及采用程序
本计算书采用的规范如下:
5.《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50—2011)
6.《钢结构设计规范》(GB50017-2003)
7.《路桥施工计算手册》(人民交通出版社2001版)
8.其它现行施工技术规范及标准
十一、计算参数
1)10型槽钢计算
2
截面面积为:
A=127400mm,
44
X轴惯性矩为:
IX=198.3×10mm,
33
X轴抗弯截面模量为:
WX=39.4×10mm,
钢材采用Q235钢,抗拉、抗压、抗弯强度设计值[σ]=215Mpa。
2)双32b槽钢
横向主梁采用2根32b槽钢,横向间距为180cm。
2
截面面积为:
A=10980mm,
44
X轴惯性矩为:
IX=16113.5×10mm,
33
X轴抗弯截面模量为:
WX=1007.10×10mm,
钢材采用Q235钢,抗拉、抗压、抗弯强度设计值[σ]=215Mpa。
3)钢棒
钢棒采用φ75mm高强钢棒(A45),
截面面积为:
A=3.14×37.52=4416mm2,
惯性矩为:
I=πd4/32=3.14×754/32=310.474×104mm4
截面模量为:
W=πd3/32=4.14×104mm3
抗剪强度设计值[τ]=125Mpa。
3.设计荷载
砼自重
砼自重统一取160cm梁高为计算荷载,
砼方量:
V=2.4×1.6×10.10=38.78m3,钢筋砼按27KN/m3计算,
砼自重:
G=38.78×27=1047.06KN
盖梁长10.10m,均布每延米荷载:
q1=103.67kN/m
3)
组合钢模板及连接件
0.95kN/m2,侧模和底模每延米共计
5.6m2,
q2=5.32kN/m
4)
10型槽钢
3m长槽钢0.5m间距,每延米2根共计6米,合计:
q3=6×0.13=0.78kN/m
4)双32b槽钢
共2根,根长12米,共重:
2×12×86.19kg=2068.56kgq4=2069KN
5)施工荷载
小型机具、堆放荷载:
q5=2.5KN
振捣混凝土产生的荷载:
q6=2KN
4.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)10型槽钢分布梁计算模型:
槽钢直接承受底模以上的自重,槽钢分布在圆柱两侧的双32b槽钢上,
两槽钢主梁紧贴圆柱,间距按圆柱直径180cm,分布梁计算跨径为180cm,盖
梁底宽为240cm,分布梁两端各悬臂30cm,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)双32b槽钢主梁计算模型:
槽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,两根槽
钢各承受一半的力,槽钢搭在两圆柱预埋的钢棒上,故槽钢计算跨径为两圆
柱中心的间距,取为5.9m,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,槽钢紧贴圆柱,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。
计算结果
4.10型槽钢分布梁计算
荷载q=1.2×(q1+q2)+1.4×(q5+q6)=1.2×(103.67+5.32)+1.4×
(2.5+2)=137.09KN/m
槽钢布设间距0.5m,单根承受0.5×137.09=68.545KN,
盖梁底宽2.4m
则单根槽钢均布荷载q=68.55/2.4=28.56KN/M
计算跨径1.8m
跨中弯矩:
M=1/8ql2=0.125×28.56×1.82=11.57KN.M
弯曲强度:
σ=M/W=11.57*106/39.4×103=11.90MPa<【13MPa】
挠度:
f=5ql4/384EI=5×28.56×18004/(384×10*103×0.875*104*104)=4.46mm<[
f]=l0/400=1800/400=4.5mm(满足要求)
5.双32b槽钢主横梁计算
荷载:
q=1.2×(q1+q2+q3)+1.4×(q5+q6)=1.2×(103.67+5.32+0.78)+1.4×
(2.5+2)=138.02KN/m
双32b槽钢设两根,单根承受q=0.5×138.02=69.01KN/M
计算跨径5.9m
跨中弯矩:
M=1/2qlx[(1-a/x)(1+2a/l)-x/l]
=1/2
×69.01×5.9×5.05×[(1-2.1/5.05)
×(1+2×
2.1/5.9)-5.05/5.9]=
148.11KN.M
3
3
σ=M/W=148.11/1007.10×10mm=147MPa<【215MPa】
跨中挠度:
f=ql4(5-24a2/l2)/384EI
=69.01×5.94×(5-24×2.12/5.92)/(384×2.1×16113.5)=0.0126m=12.6mm<[f]=l/400=5.9/400=14.75mm
悬臂端点挠度:
f=qal3(6a2/l2+3a3/l3-1)/24EI
=69.01×2.1×5.93×(6×2.12/5.92+3×
2.13/5.93-1)/(24×2.1×16113.5)=-0.00383m=-3.833mm
6.钢棒计算
荷载:
q=1.2×(q1+q2+q3)+1.4×(q5+q6)=1.2×(103.67+5.32+0.78)+1.4
×(2.5+2)=138.02KN/m
Q=(138.02×10.10+17.72)/4=352.93KN
剪应力:
τ=Q/A=352.93×103/4416=79.92MPa<[τ]=125Mpa
4.墩身混凝土计算
P=(
G1+G2+G3+G4+G5+G6)/S=[
(
1047.06+0.95*10.1+0.78*10.1
)
/(0.075*3.14*1.8)/1000]+2+2.5=7.01MPa
<【17.5MPa】
十二、
结论
综合以上计算得知,此支架方案能满足施工受力要求。