某桥现浇箱梁支架计算

PAGEPAGE10某桥现浇箱梁支架计算一、现浇箱梁支架设计理论基础与设计步骤支架设计的理论基础（1）理论力学原理；（2）材料力学原理；（3）结构力学原理。设计步骤拟定支架类型及结构布置荷载分析及荷载组合底模板验算横向木枋验算纵向木枋验算顶托验算支架立杆验算地基承载力验算风荷载对立杆稳定性验算。二、荷载计算本桥箱梁底至地面最大高度为5.0m，拟采用￠48*3.5钢管作为全桥支架的基本构件，横向木枋拟采用6*8cm松木单层布置，纵向木枋采用12*12cm松木单层布置，经初步设计的支架结构详见附图所示。根据钢管支架设计图，支架顶部直观布置图如下图所示：1、荷载分析（1）、钢筋混凝土自重箱梁钢筋混凝土自重属均布荷载，直接作用于底模及侧模，根据设计图可得箱梁各部分自重荷载为：横梁处q1横梁=1*1.4*1*26=36.4KN/m2腹板处q1腹板=0.6*1.4*1*26=21.84KN/m2（2）、竹胶板底模（板厚δ=1.5cm容重γ=7.5KN/m3）q2=1*1*0.015*7.5KN/m3=0.11KN/m2（3）横向木枋（5*7cm@15cm）5*7q3=1/0.15*0.06*0.08*7.5=0.24KN/m2（4）纵向木枋（12*12cm）横梁处q4横梁=1/0.6*0.12*0.12*7.5=0.18KN/m2腹板板q4腹板=1/0.9*0.12*0.12*7.5=0.12KN/m2（5）、支架体系自重①、单根钢管自重按5m的支架高度计算钢管自重荷载（含配件、剪刀撑及水平拉杆等），￠48*3.5钢管单位重为3.84kg/m，加配件乘以系数2.0,则立杆自重平均分配到底层的荷载为:g=5m*3.84kg/m*系数2*9.8N/1000=0.37KN/根②、钢管支架体系自重根据支架设计图，横梁及腹板区平均每平方米布置了7.4根钢管，箱室底板处平均每平方米布置了4.94根钢管，则支架体系自重为：横梁处q5横梁=0.37*1/（0.6*0.9）=0.69KN/m2腹板处q5腹板=0.37*1/（0.9*0.9）=0.46KN/m2（6）、施工机具及人员荷载q6=1.5KN/m2（7）、倾倒混凝土产生的荷载q7=2.0KN/m2（8）、振捣砼产生的荷载q8=2.0KN/m22、荷载组合（1）、验算底模①、横梁处底模q=1.2(q1横梁+q2)+1.4(q6+q7+q8)=1.2*(36.4+0.11)+1.4*(1.5+2.0+2.0)=51.51KN/m2②、腹板底模q=1.2(q1腹板+q2)+1.4(q6+q7+q8)=1.2*(21.84+0.11)+1.4*(1.5+2.0+2.0)=34.04KN/m2（2）、验算横向木枋①、横梁处q=1.2(q1横梁+q2+q3)+1.4(q6+q7+q8)=1.2*(36.4+0.11+0.24)+1.4*(1.5+2.0+2.0)=51.8KN/m2②、腹板处q=1.2(q1腹板+q2+q3)+1.4(q6+q7+q8)=1.2*(21.84+0.11+0.24)+1.4*(1.5+2.0+2.0)=34.32KN/m2（3）、验算纵向木枋①横梁处q=1.2(q1横梁+q2+q3+q4横梁)+1.4(q6+q7+q8)=1.2*(36.4+0.11+0.18)+1.4*(1.5+2.0+2.0)=51.73KN/m2②腹板处q=1.2(q1腹板+q2+q3+q4腹板)+1.4(q6+q7+q8)=1.2*(21.84+0.11+0.24+0.12)+1.4*(1.5+2.0+2.0)=34.47KN/m2（4）、验算立杆、地基①、横梁处q=1.2(q1横梁+q2+q3+q4横梁+q5横梁)+1.4(q6+q7+q8)=1.2*(36.4+0.11+0.24+0.18+0.69)+1.4*(1.5+2.0+2.0)=52.84KN/m2②、腹板处q=1.2(q1腹板+q2+q3+q4腹板+q5腹板)+1.4(q6+q7+q8)=1.2*(21.84+0.11+0.24+0.12+0.46)+1.4*(1.5+2.0+2.0)=35.02KN/m2四、结构验算1、底模板验算底模钉在横向木枋（@15cm）上，直接承受上部施工荷载,取承受最大荷载的腹板处(横梁与腹板处承受的荷载相同)进行验算,截取1m宽的竹胶板简化为跨径为15cm的三等跨连续梁来验算，计算简图如下：（1）1m宽*0.015m厚竹胶板截面特性I=100*1.53/12=28.13cm4=0.281*10-6m4W=100*1.52/6=37.5cm3=3.75*10-5m3[αw]=12MPaE=9*103MPa=0.9*103KN/cm2（2）、截面验算a、弯曲强度验算Mmax=0.1q*L2=0.1*51.51*0.152=0.12KN.mαw=Mmax/W=0.12/(3.75*10-5)/1000=3.1Mpa<[σw]=12Mpa满足要求b、挠度验算fmax=0.689*104*qL4/(EI)=0.689*104*51.51*0.154/(0.9*103*28.13)=0.007cm<[f]=L/400=0.04cm满足要求2、横向木枋验算横向木枋采用6*8cm松木单层布设，直接承受底模传递下来的荷载，腹板及横梁处采用跨径为0.6m的三等跨连续梁来计算，箱室底板处采用跨径为0.9m的三等跨连续梁来计算。（1）、腹板处横向木枋验算支点中心间距60cm，顺桥方向中心间距为15cm，则横向木枋的分布荷载为:q=（0.6*0.15*51.8)/0.6=7.77KN/m，计算简图如下：①、6*8cm松木枋截面特性I=256cm4=2.56*10-6m4W=64cm3=0.64*10-4m3[αw]=12MpaE=9*103MPa=0.9*103kN/cm2②、截面验算a、弯曲强度验算Mmax=0.1q*L2=0.1*7.77*0.602=0.28KN.mαw=Mmax/W=0.28/(0.64*10-4)/1000=4.38Mpa<[σw]=12Mpa满足要求b、挠度验算fmax=0.689*104*qL4/(EI)=0.689*104*7.77*0.604/(0.9*103*256)=0.03cm<[f]=L/400=0.15cm满足要求3、纵向木枋验算纵向木枋采用12*12cm松木枋单层布置，直接承受横向木枋传递下来的荷载。腹板及箱室底板处的纵向木枋按跨径为0.9m的三等跨连续梁来计算，横梁处为跨径为0.6m的三等跨连续梁,因横梁与腹板处的验算荷载相同,可免算参考腹板处验算结果。（1）、腹板处纵向木枋验算腹板处纵向木枋支点中心间距为90cm，横向间距60cm，则横向木枋的分布荷载为:q=（0.6*0.9*51.73)/0.9=31.04KN/m，计算简图如下：①、12*12cm松木枋截面特性I=1728cm4=17.28*10-6m4W=288cm3=2.88*10-4m3[αw]=12MpaE=9*103MPa=0.9*103kN/cm2②、截面验算a、弯曲强度验算Mmax=0.1q*L2=0.1*31.04*0.902=2.51KNN.mαw=Mmaxx/W=22.51/(2.888*100-4)/11000=8.72Mpaa<[σw]=112Mpaa满足要求求b、挠度验算fmax=0..689**104*qL4/(EII)=0.689**104*31.044*0.904/(0..9*1003*17288)=0.09cm<<[f]==L/4000=0..23cm满足要求求4、立杆验算（1）、立杆轴向荷荷载计算据《路桥施工计计算手册》，采采用￠48*33.5钢管作支支架，当横横杆步距为为1.2m时，对接接立杆的容许荷载[[N容]=33..1KN。立杆底部承受竖竖向荷载为为:腹板下:N=00.9*00.6*52.844KN/mm2=28.553KN＜[N容]=33..6KN。箱室下:N=00.9*00.9*35.002KN//m2=28.337KN＜[N容]=33..6KN。结论::单根立杆杆承受荷载载满足容许许荷载要求求。（2）、立杆稳定性性验算立杆的计计算长度L0L0=120cm截面回转转半径Ii=11.58ccm截面积AA=4..89cmm2截面模量WWW=5.008cm33钢材的抗压设计计强度σ[σ容许]=2215Mppa长细比λλ=L0/i=120/11.58==76轴心受压构件的的稳定系数数φ=0.7115则立杆的稳定性性按下列公公式计算:N/(φ*A))=28..53*11000//(0.7715*44.89**10-44)/1006=81.6Mpaa＜[σ容许]=2215Mppa结论：支架立杆杆的稳定性性满足要求求。6、地基验算搭设支架前回填填1.0～1.5m的碎碎石进行分分层碾压密密实，其上上浇筑100cm混凝凝土垫层，据《路桥桥施工计算算手册》碎碎石中密时时的容许承承载力500～800Kppa。支架架底托采用用10cmm*10cmm，根据《路路桥设计与与通用规范范》第5..0.3条条，扩散角角扩散角采采用45°，底托的扩扩散面积保保守采用00.06m2（30cmm*20cmm）考虑，则则支架对地地基的压力力为：28..53KNN/(00.3*0.2