某橋現(xiàn)澆箱梁支架計(jì)算

PAGEPAGE10某橋現(xiàn)澆箱梁支架計(jì)算一、現(xiàn)澆箱梁支架設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)與設(shè)計(jì)步驟支架設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)（1）理論力學(xué)原理；（2）材料力學(xué)原理；（3）結(jié)構(gòu)力學(xué)原理。設(shè)計(jì)步驟擬定支架類型及結(jié)構(gòu)布置荷載分析及荷載組合底模板驗(yàn)算橫向木枋驗(yàn)算縱向木枋驗(yàn)算頂托驗(yàn)算支架立桿驗(yàn)算地基承載力驗(yàn)算風(fēng)荷載對立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算。二、荷載計(jì)算本橋箱梁底至地面最大高度為5.0m，擬采用￠48*3.5鋼管作為全橋支架的基本構(gòu)件，橫向木枋擬采用6*8cm松木單層布置，縱向木枋采用12*12cm松木單層布置，經(jīng)初步設(shè)計(jì)的支架結(jié)構(gòu)詳見附圖所示。根據(jù)鋼管支架設(shè)計(jì)圖，支架頂部直觀布置圖如下圖所示：1、荷載分析（1）、鋼筋混凝土自重箱梁鋼筋混凝土自重屬均布荷載，直接作用于底模及側(cè)模，根據(jù)設(shè)計(jì)圖可得箱梁各部分自重荷載為：橫梁處q1橫梁=1*1.4*1*26=36.4KN/m2腹板處q1腹板=0.6*1.4*1*26=21.84KN/m2（2）、竹膠板底模（板厚δ=1.5cm容重γ=7.5KN/m3）q2=1*1*0.015*7.5KN/m3=0.11KN/m2（3）橫向木枋（5*7cm@15cm）5*7q3=1/0.15*0.06*0.08*7.5=0.24KN/m2（4）縱向木枋（12*12cm）橫梁處q4橫梁=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）、支架體系自重①、單根鋼管自重按5m的支架高度計(jì)算鋼管自重荷載（含配件、剪刀撐及水平拉桿等），￠48*3.5鋼管單位重為3.84kg/m，加配件乘以系數(shù)2.0,則立桿自重平均分配到底層的荷載為:g=5m*3.84kg/m*系數(shù)2*9.8N/1000=0.37KN/根②、鋼管支架體系自重根據(jù)支架設(shè)計(jì)圖，橫梁及腹板區(qū)平均每平方米布置了7.4根鋼管，箱室底板處平均每平方米布置了4.94根鋼管，則支架體系自重為：橫梁處q5橫梁=0.37*1/（0.6*0.9）=0.69KN/m2腹板處q5腹板=0.37*1/（0.9*0.9）=0.46KN/m2（6）、施工機(jī)具及人員荷載q6=1.5KN/m2（7）、傾倒混凝土產(chǎn)生的荷載q7=2.0KN/m2（8）、振搗砼產(chǎn)生的荷載q8=2.0KN/m22、荷載組合（1）、驗(yàn)算底模①、橫梁處底模q=1.2(q1橫梁+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）、驗(yàn)算橫向木枋①、橫梁處q=1.2(q1橫梁+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、腹板處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）、驗(yàn)算縱向木枋①橫梁處q=1.2(q1橫梁+q2+q3+q4橫梁)+1.4(q6+q7+q8)=1.2*(36.4+0.11+0.18)+1.4*(1.5+2.0+2.0)=51.73KN/m2②腹板處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）、驗(yàn)算立桿、地基①、橫梁處q=1.2(q1橫梁+q2+q3+q4橫梁+q5橫梁)+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、腹板處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、結(jié)構(gòu)驗(yàn)算1、底模板驗(yàn)算底模釘在橫向木枋（@15cm）上，直接承受上部施工荷載,取承受最大荷載的腹板處(橫梁與腹板處承受的荷載相同)進(jìn)行驗(yàn)算,截取1m寬的竹膠板簡化為跨徑為15cm的三等跨連續(xù)梁來驗(yàn)算，計(jì)算簡圖如下：（1）1m寬*0.015m厚竹膠板截面特性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）、截面驗(yàn)算a、彎曲強(qiáng)度驗(yàn)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滿足要求b、撓度驗(yàn)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滿足要求2、橫向木枋驗(yàn)算橫向木枋采用6*8cm松木單層布設(shè)，直接承受底模傳遞下來的荷載，腹板及橫梁處采用跨徑為0.6m的三等跨連續(xù)梁來計(jì)算，箱室底板處采用跨徑為0.9m的三等跨連續(xù)梁來計(jì)算。（1）、腹板處橫向木枋驗(yàn)算支點(diǎn)中心間距60cm，順橋方向中心間距為15cm，則橫向木枋的分布荷載為:q=（0.6*0.15*51.8)/0.6=7.77KN/m，計(jì)算簡圖如下：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、截面驗(yàn)算a、彎曲強(qiáng)度驗(yàn)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滿足要求b、撓度驗(yàn)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滿足要求3、縱向木枋驗(yàn)算縱向木枋采用12*12cm松木枋單層布置，直接承受橫向木枋傳遞下來的荷載。腹板及箱室底板處的縱向木枋按跨徑為0.9m的三等跨連續(xù)梁來計(jì)算，橫梁處為跨徑為0.6m的三等跨連續(xù)梁,因橫梁與腹板處的驗(yàn)算荷載相同,可免算參考腹板處驗(yàn)算結(jié)果。（1）、腹板處縱向木枋驗(yàn)算腹板處縱向木枋支點(diǎn)中心間距為90cm，橫向間距60cm，則橫向木枋的分布荷載為:q=（0.6*0.9*51.73)/0.9=31.04KN/m，計(jì)算簡圖如下：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、截面驗(yàn)算a、彎曲強(qiáng)度驗(yàn)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滿足要求求b、撓度驗(yàn)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滿足要求求4、立桿驗(yàn)算（1）、立桿軸向荷荷載計(jì)算據(jù)《路橋施工計(jì)計(jì)算手冊》，采采用￠48*33.5鋼管作支支架，當(dāng)橫橫桿步距為為1.2m時(shí)，對接接立桿的容許荷載[[N容]=33..1KN。立桿底部承受豎豎向荷載為為: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。結(jié)論::單根立桿桿承受荷載載滿足容許許荷載要求求。（2）、立桿穩(wěn)定性性驗(yàn)算立桿的計(jì)計(jì)算長度L0L0=120cm截面回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)半徑Ii=11.58ccm截面積AA=4..89cmm2截面模量WWW=5.008cm33鋼材的抗壓設(shè)計(jì)計(jì)強(qiáng)度σ[σ容許]=2215Mppa長細(xì)比λλ=L0/i=120/11.58==76軸心受壓構(gòu)件的的穩(wěn)定系數(shù)數(shù)φ=0.7115則立桿的穩(wěn)定性性按下列公公式計(jì)算:N/(φ*A))=28..53*11000//(0.7715*44.89**10-44)/1006=81.6Mpaa＜[σ容許]=2215Mppa結(jié)論：支架立桿桿的穩(wěn)定性性滿足要求求。6、地基驗(yàn)算搭設(shè)支架前回填填1.0～1.5m的碎碎石進(jìn)行分分層碾壓密密實(shí)，其上上澆筑100cm混凝凝土墊層，據(jù)《路橋橋施工計(jì)算算手冊》碎碎石中密時(shí)時(shí)的容許承承載力500～800Kppa。支架架底托采用用10cmm*10cmm，根據(jù)《路路橋設(shè)計(jì)與與通用規(guī)范范》第5..0.3條條，擴(kuò)散角角擴(kuò)散角采采用45°，底托的擴(kuò)擴(kuò)散面積保保守采用00.06m2（30cmm*20cmm）考慮，則則支架對地地基的壓力力為：28..53KNN/(00.3*0.2