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文档简介

目 录1 设计依据22 三瑞里主线桥现浇箱梁碗扣支架设计要点22.1支架设计说明22.2 支架计算说明43 梁高2.7m箱梁支架计算43.1梁高2.7m断面结构概况43.2 设计荷载及荷载组合53.3 实心段梁体结构受力分析63.3.1 底模竹胶板计算63.3.2 顺桥向方木计算73.3.3 横桥向方木计算83.3.4 钢管支架计算93.3.5 地基承载力计算103.4 有箱室段结构受力分析103.4.1 腹板结构受力分析103.4.2 底板结构受力分析143.4.3 翼板结构受力分析163.4.4 内模支架计算184 梁高1.3m箱梁支架计算204.1梁高1.3m断面结构概况204.2 设计荷载与荷载组合214.3 底模竹胶板计算224.4 顺桥向方木计算234.5横桥向方木(主楞)计算254.6 钢管支架计算264.7 地基承载力计算271 设计依据本桥段在三瑞里道路处设计上跨连续梁桥,设计满堂碗口支架现浇方案,依据以下有关文件,规范、规程以及工程实际特点进行编制。(1)公路桥涵施工技术规范(JTG/F 50-2011);(2)公路桥涵设计通用规范(JTG D602004);(3)公路桥涵地基与基础设计规范(D632007);(4)公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ 025-86);(5)钢结构设计规范(GB 50017-2003);(6)钢筋焊接及验收规程(JGJ18-2003);(7)路桥施工计算手册;(8)建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 1302001(9)木结构设计规范GB 5000520032 三瑞里主线桥现浇箱梁碗扣支架设计要点2.1支架设计说明三瑞里互通主线桥现浇箱梁梁体高度形式分别1.3m、1.8m、2.3m、2.5m、2.7m,箱梁截面分别为单箱三室、单箱四室、单箱六室、双箱五室截面,梁体采用C50混凝土。根据实际情况,全桥支架形式采取满堂碗口支架搭设。梁体高度1.3m箱梁底板、腹板范围内支架间距为9090cm,翼板部分为90120cm,竖向间距120cm,杆件高度调整系扣宜用到1/31/2,严禁用到尽头。支架顶部主楞方木采用1515cm,次楞方木采用1010cm。梁体高度1.8m、2.3m、2.5m、2.7m箱梁墩柱两侧3m范围内支架间距为6060cm,其他部分为9060cm,翼板处采用9090cm间距,竖向间距120cm,杆件高度调整系扣宜用到1/31/2,严禁用到尽头。支架顶部主楞方木1515cm,次楞方木采用1010cm。 方木应立式使用,方木搭接应处于支架承托或下层方木的中心线上,并用扒拘固定连接,严禁悬空。支架宜采用标准化、系列化、通用化构件。经验算确定纵、横桥向及水平方向间距。并依据实际情况采用剪力支撑连接。采用具体支架结构布置见图21。对已完成下部施工的每跨原地面进行清理整平,并采用压路机进行碾压,压实度达到90%以上,然后填筑透水性较好的砾类材料,厚度依据基地情况填3080cm,并进行分层碾压,要求表面平整,顶面形成一定坡度的排水面,压实度达到94%以上,并实测处理后的地基承载力。对左、右幅中间带,需做好纵向排水。基地找平原则“就低不就高”,个别高处铲除,严禁对低洼处超厚填土。防止出现局部存水及沉陷。对局部不平整处可填筑素土分层压实。在墩柱2m范围内采用C15砼硬化,厚底不小于10cm。用于清洗底模时排水使用。模板采用1.52cm竹胶板,底模由次楞中心距25cm支撑侧模通过两侧的侧模支架支撑,且侧模外竖向用1010方木间距不大于25cm用于加强侧模刚度,顺桥向侧模外侧分上中下分别用钢管及时拉紧固,以增强侧模的稳定性及刚度。 图2-1 支架纵断面布置图2.2 支架计算说明梁高1.3m箱梁单独计算。梁高1.8m、2.3m、2.5m、2.7m箱梁支架、方木、模板使用相同布设形式,设计计算时选取荷载组合最大的梁高2.7m箱梁进行计算,以确保梁高1.8m、2.3m、2.5m箱梁支架也能满足要求。(1)主要材料力学性能结构钢材力学性能参考有关规范,本设计具体使用值如下:弹性模量E(MPa):210000剪切模量G(MPa):81000轴向容许应力(MPa):145弯曲容许应力(MPa):145剪切容许应力s(MPa):85(2)计算图式及规定 碗扣支架计算,采用有限元软件ANSYS建模,逐断面进行分析。(3)计算荷载恒载:箱梁自重按实际标准断面计,砼容重取26KN/m3。3 梁高2.7m箱梁支架计算3.1梁高2.7m断面结构概况梁高2.7m断面采用碗扣式钢管支架,箱梁底板底模、腹板外侧模、翼缘板模板均采用木模板。在支架的上端安装可调U托,在U托槽中沿横桥向安装工10的型钢,间距为60cm。图3-1梁高2.7m断面支架布置图3.2 设计荷载及荷载组合施工过程中,支架主要承受箱梁混凝土重量、内外模重量、施工人员、施工料具堆放、运输荷载,倾倒混凝土时产生的冲击荷载,振捣混凝土产生的荷载和风荷载。(1)钢管支架自重包括立杆、纵向水平杆、横向水平杆、可调U托等,钢管截面特性见表3-1。表3-1 支架钢管截面特性外径D(mm)壁厚T(mm)截面积A(mm2)惯性矩I(mm4)抵抗矩W(mm3)回转半径I(mm)每米长自重(N)483.54.891021.2191055.0810315.7838.4(2)箱梁砼容重按26kN/m3计算,梁高2.7m断面箱梁自重荷载如图32所示。图3-2 箱梁自重荷载图(3) 模板支架:按3.5kN/m2进行计算;施工人员、机具荷载标准值: 2.5 kN/m2 倾倒混凝土时产生的冲击荷载:2.0 KN/m2振捣混凝土产生的荷载: 2.0 KN/m2荷载组合:q=1.3(2+)+1.4(+)3.3 实心段梁体结构受力分析墩柱两侧01.5m范围内没有箱室,1.5m3m范围内箱室尺寸较小,验算时均按实心梁体验算,此部分支架间距均为0.60.6m。3.3.1 底模竹胶板计算底模采用15mm的竹胶板,腹板处顺桥向间距为L0.2米,取长度0.6m板进行计算(根据方木下横梁间距0.6m考虑)。(1)、荷载组合q=1.3(2.726+3.5)+1.4(2.5+2.0+2.0)0.6=62.95kN/m(2)、截面参数及材料力学性能指标截面抗弯矩W=bh2/6=1000152/6=3.75104mm3截面惯性矩I=bh3/12=1000153/12=2.81105mm4竹胶板容许应力0=80MPa,E=6103MPa。(3)、承载力验算a、强度验算:Mmaxql2/862.950.20.2/80.31KNmmaxMmax /W0.31106/3.751048.3MPa080MPa(满足要求)b、刚度验算:f0.677ql4/(100EI)0.67762.952004/(10061032.81105)0.4mmf0L/400=200/400=0.5mm(满足要求)由于翼板处竹胶板间距相同,而翼板处荷载小于腹板处荷载,所以竹胶板满足要求。3.3.2 顺桥向方木计算顺桥向方木(10cm10cm)铺设在竹胶板之下,作为模板分配梁,腹板处间距为0.2m,利用结构力学求解器求解。(1)荷载组合q=1.32.7(26+3.5)+1.4(2.5+2.0+2.0)0.2=21kN/m (2) 截面参数及材料力学性能指标W=a3/6=1003/6=1.67105mm3I=a4/12=1004/12=8.3106mm4方木的力学性能指标按木结构设计规范(GB 500052003)中的A-3类木材并按湿材乘0.9的折减系数取值,则: 120.910.8MPa,E=91030.9=8.1103MPa。(3)承载力计算Mmaxql2/8210.60.6/80.95KNmmaxMmax /W0.95106/1.671055.7MPa0 (满足要求)f0.677ql4/(100EI)0.677216004/(1008.11038.3106)0.27mmf0L/400=1.5mm(满足要求) 3.3.3 横桥向方木计算横桥向方木(15cm15cm)铺设在支架顶托上,间距为0.6m。将其等效为20.5m跨连续梁。利用有限元ANSYS软件求解,结果如图33、34、35、36所示: (1)荷载组合q=1.3(2.726+3.5)+1.4(2.5+2.0+2.0)0.6=62.95kN/m (2) 截面参数及材料力学性能指标截面抗弯矩W=a3/6=1503/6=5.625105mm3截面惯性矩I=a4/12=1504/12=4.22107mm4方木的力学性能指标按木结构设计规范(GB 500052003)中的A-3类木材并按湿材乘0.9的折减系数取值,则: 120.910.8MPa,E=91030.9=8.1103MPa。图3-3 横桥向受力模型图图3-4 横桥向弯矩图 图3-5 横桥向剪力图图3-6 横桥向挠度图 得:Mmax2.1KNmmaxMmax /W2.1106/4.910442.9MPa0 =145MPa(满足要求)得最大变形fmax=0.08mmf0=600/400=1.5mm(满足要求)3.3.4 钢管支架计算支架立杆间距为0.60.6m,每根立杆所承受的竖向力按其所支撑面积内的荷载计算,则横向方木传递的最大集中力:P=1.3(2.726+3.5)+1.4(2.5+2.0+2.0)0.60.6=37.8KN碗口支架的高度按10m计算,支架自重g=0.038410=0.384KN单根立杆所承受的最大竖向力为:N=37.8+0.384=38.2kN(1) 立杆稳定性:横杆步距为1.2m,故立杆计算长度为1.2m。长细比=L/i=1.51200/15.78=1140=150查钢结构设计规范轴心受压构件的稳定系数表=0.807N= A=0.807489145=57.2KNNmax =38.2KNN (满足要求)(2) 强度验算: A3钢管类截面轴压构件稳定系数=0.823aN/Aji=38.21000/(0.823489)=94.9MPaa=145 MPa (满足要求)3.3.5 地基承载力计算在原有天然地基基础上整平并夯实,然后填筑透水性较好的砾类材料,厚度依据地基情况填3080cm,并进行分层碾压,压实度达到94%以上,并实测处理后的地基承载力。对局部不平整处可填筑素土分层压实。在墩柱2m范围内采用C15砼硬化,厚度不小于10cm。单根立杆所承受的最大竖向力为38.2KN。碗口架竖杆底托S=0.140.14砾类材料垫层扩散角地基压应力P=N/(a+2h) =38.2/(0.14+20.3)=69.76kPa地基土的容许承载应力,故地基承载力满足要求。综上所述,梁高2.7m断面实心段满堂支架所选用得竹胶板、方木、支架在材料和结构形式上都满足受力要求,在工艺上可行,可用于施工。3.4 有箱室段结构受力分析支架纵向间距为0.9m,横向间距为0.6m。3.4.1 腹板结构受力分析(1)底模竹胶板计算底模采用15mm的竹胶板,腹板处顺桥向间距为L0.2米,取长度0.9m板进行计算(根据方木下横梁间距0.9m考虑)。a、荷载组合q1=1.3(56.96+3.5)+1.4(2.5+2.0+2.0)0.9=78.93kN/mq2=1.3(50.79+3.5)+1.4(2.5+2.0+2.0)0.9=71.71kN/mb、截面参数及材料力学性能指标截面抗弯矩W=bh2/6=1000152/6=3.75104mm3截面惯性矩I=bh3/12=1000153/12=2.81105mm4竹胶板容许应力0=80MPa,E=6103MPa。c、承载力验算取荷载组合最大处进行验算(q=78.93kN/m)强度验算:Mmaxql2/878.930.20.2/80.395KN.mmaxMmax /W0.395106/3.7510410.5MPa080MPa (满足要求)刚度验算:f0.677ql4/(100EI)0.67778.931904/(10061032.81105)0.41mmf0L/400=200/400=0.5mm(满足要求)(2)顺桥向方木计算顺桥向方木(10cm10cm)铺设在竹胶板之下,作为模板分配梁,腹板处间距为0.2m。取长度0.9m板进行计算。a、荷载组合q1=1.3(56.96+3.5)+1.4(2.5+2.0+2.0)0.2=17.54kN/mq2=1.3(50.79+3.5)+1.4(2.5+2.0+2.0)0.2=15.94kN/mb、截面参数及材料力学性能指标截面抗弯矩W=a3/6=1003/6=1.67105mm3截面惯性矩I=a4/12=1004/12=8.3106mm4方木的力学性能指标按木结构设计规范(GB 500052003)中的A-3类木材并按湿材乘0.9的折减系数取值,则: 120.910.8MPa,E=91030.9=8.1103MPa。c、承载力验算取荷载组合最大处17.54kN/m 验算:q=Mmaxql2/817.540.90.9/81.78KNmmaxMmax /W1.78106/1.6710510.7MPa0 =10.8MPa(满足要求)f0.677ql4/(100EI)0.67717.549004/(1008.11038.3106)1.16mmf0L/400=600/400=1.5mm(满足要求)(3)横桥向方木计算横桥向方木(15cm15cm)铺设在支架顶托上,间距为0.6m。利用有限元ANSYS软件求解,结果如图37、38、39所示:图3-7 横桥向受力模型图图3-8 横桥向弯矩结果图图3-8 横桥向挠度结果图a、荷载组合q1=1.3(56.96+3.5)+1.4(2.5+2.0+2.0)0.9=78.93kN/mq2=1.3(50.79+3.5)+1.4(2.5+2.0+2.0)0.9=71.71kN/mb、截面参数及材料力学性能指标截面抗弯矩W=a3/6=1503/6=5.625105mm3截面惯性矩I=a4/12=1504/12=4.22107mm4方木的力学性能指标按木结构设计规范(GB 500052003)中的A-3类木材并按湿材乘0.9的折减系数取值,则: 120.910.8MPa,E=91030.9=8.1103MPa。c、承载力验算取荷载组合最大处q=78.93kN/m 验算:Mmaxql2/878.930.60.6/83.55KNmmaxMmax /W3.55106/5.6251056.3MPa0 =10.8MPa(满足要求)f0.677ql4/(100EI)0.67778.936004/(1008.11034.22107)0.2mmf0L/400=600/400=1.5mm(满足要求)(4)钢管支架计算支架立杆间距为0.90.6m,每根立杆所承受的竖向力按其所支撑面积内的荷载计算,则横向方木传递的最大集中力:P=1.3(56.96+3.5)+1.4(2.5+2.0+2.0)0.90.6=47.36KN碗口支架的高度按10m计算,支架自重g=0.038410=0.384KN单根立杆所承受的最大竖向力为:N=47.36+0.384=47.7kNa、立杆稳定性:横杆步距为1.2m,故立杆计算长度为1.2m。长细比=L/i=1.51200/15.78=1140=150(钢结构设计规范)查钢结构设计规范轴心受压构件的稳定系数表=0.807N= A=0.807489145=57.2KNNmax =47.7KNN (满足要求)b、强度验算:A3钢管类截面轴压构件稳定系数=0.823aN/Aji=47.71000/(0.823489)=119MPaa=145 MPa (满足要求)(5)地基承载力计算地基在整平并夯实的地面上铺设h=30cm厚砂砾土,要求压实度必须达到94%以上,底托尺寸a为14cm14cm,单根立杆所承受的最大竖向力N=47.7KN。 碗口架竖杆底托S=0.140.14砾类材料垫层扩散角地基压应力P=N/(a+2h) =47.7/(0.14+20.3)=87.11kPa 地基处理后可以满足要求地基土的容许承载应力地基承载力满足要求。综上所述,梁高2.7m断面有箱室段腹板处满堂支架所选用得竹胶板、方木、支架在材料和结构形式上都满足受力要求,在工艺上可行,可用于施工。3.4.2 底板结构受力分析(1)底板底模竹胶板计算底模采用15mm的竹胶板,底板处顺桥向间距为L=0.25米,取长度0.9m板进行计算(根据方木下横梁间距0.9m考虑)。a、荷载组合q1=1.3(17.5+3.5)+1.4(2.5+2.0+2.0)0.9=32.76kN/mq2=1.3(17.21+3.5)+1.4(2.5+2.0+2.0)0.9=32.4kN/mb、截面参数及材料力学性能指标截面抗弯矩W=bh2/6=1000152/6=3.75104mm3截面惯性矩I=bh3/12=1000153/12=2.81105mm4竹胶板容许应力0=80MPa,E=6103MPa。c、承载力验算取荷载组合最大处q=32.76kN/m验算强度验算:Mmaxql2/832.760.250.25/80.26KN.mmaxMmax /W0.26106/3.751046.9MPa080MPa (满足要求)刚度验算:f0.677ql4/(100EI)0.67732.762504/(10061032.81105)0.51mmf0L/400=250/400=0.625mm(满足要求)(2)顺桥向方木计算顺桥向方木(10cm10cm)铺设在竹胶板之下,作为模板分配梁,底板处间距为0.25m。a、荷载组合q1=1.3(17.5+3.5)+1.4(2.5+2.0+2.0)0.25=9.1kN/mq2=1.3(17.21+3.5)+1.4(2.5+2.0+2.0)0.25=9kN/mb、截面参数及材料力学性能指标截面抗弯矩W=a3/6=1003/6=1.67105mm3截面惯性矩I=a4/12=1004/12=8.3106mm4方木的力学性能指标按木结构设计规范(GB 500052003)中的A-3类木材并按湿材乘0.9的折减系数取值,则: 120.910.8MPa,E=91030.9=8.1103MPa。c、承载力验算取荷载组合最大q=9.1kN/m验算:Mmaxql2/89.10.90.9/80.92KN.mmaxMmax /W0.92106/1.67105 5.5MPa0 =10.8MPa (满足要求)f0.677ql4/(100EI)0.6779.19004/(1008.11038.3106)0.6mmf0L/400=900/400=2.25mm (满足要求)(3)横桥向方木计算横桥向方木(15cm15cm)铺设在支架顶托上,间距为0.9m,支架横向间距为0.6m。荷载组合:q1=1.3(17.5+3.5)+1.4(2.5+2.0+2.0)0.9=32.76kN/mq2=1.3(17.21+3.5)+1.4(2.5+2.0+2.0)0.9=32.4kN/m底板处横桥向方木尺寸、间距及支架间距均与腹板处相同,且底板处最大荷载组合q=32.76kN/m小于腹板验算的荷载组合q=78.93kN/m,故底板处横向方木、支架及地基承载力亦符合要求。3.4.3 翼板结构受力分析翼板处支架横向间距为0.9m,纵向间距为0.9m。由于顶托横桥向高度不等,顶托上顺桥向铺设1515cm的方木,间距与支架横桥向间距相同0.9m,方木与模板之间横桥向铺设1010cm的方木间距30cm。(1)翼板下竹胶板受力分析:模板采用15mm的竹胶板,模板肋纵向方木(1010cm)间距为L=0.3米,取长度0.9m板进行计算(根据方木下纵梁间距0.9m考虑)。a、荷载取翼板根部最大荷载计算q=1.3(8.19+3.5)+1.4(2.5+2.0+2.0)0.9=21.9kN/mb、截面参数及材料力学性能指标W=bh2/6=1000152/6=3.75104mm3I=bh3/12=1000153/12=2.81105mm4竹胶板容许应力0=80MPa,E=6103MPac、承载力验算强度验算:Mmaxql2/821.90.30.3/80.25KN.mmaxMmax /W0.25106/3.751046.7MPa080MPa(满足要求)刚度验算:f0.677ql4/(100EI)0.67721.93004/(10061032.81105)0.71mmf0L/400=300/400=0.75mm(满足要求)(2)翼板下横桥向方木计算横桥向方木铺设在竹胶板之下,作为模板分配梁,间距为0.3m,取长度0.9m板进行计算(根据方木下纵梁间距0.9m考虑)。a、荷载组合q=1.3(8.19+3.5)+1.4(2.5+2.0+2.0)0.3=7.3kN/mb、截面参数及材料力学性能指标W=a3/6=1003/6=1.67105mm3I=a4/12=1004/12=8.3106mm4方木的力学性能指标按木结构设计规范(GB 500052003)中的A-3类木材并按湿材乘0.9的折减系数取值,则: 120.910.8MPa,E=91030.9=8.1103MPa。c、承载力计算Mmaxql2/87.30.90.9/80.74KN.mmaxMmax /W0.74106/1.671054.4MPa0 10.8MPa (满足要求) f0.677ql4/(100EI)0.6777.39004/(1008.11038.3106)0.48mmf0L/400900/400=2.25mm(满足要求)(3)翼板顶托上纵桥向方木计算纵桥向方木(15cm15cm)铺设在顶托上间距为0.9m,步距0.9m。a、荷载组合q=1.3(8.19+3.5)+1.4(2.5+2.0+2.0)0.9=21.9kN/mb、截面参数及材料力学性能指标截面抗弯矩W=a3/6=1503/6=5.625105mm3截面惯性矩I=a4/12=1504/12=4.22107mm4方木的力学性能指标按木结构设计规范(GB 500052003)中的A-3类木材并按湿材乘0.9的折减系数取值,则: 120.910.8MPa,E=91030.9=8.1103MPa。c、承载力验算Mmaxql2/821.90.90.9/82.2KN.mmaxMmax /W2.2106/5.6251053.9MPa0 10.8MPa(满足要求) f0.677ql4/(100EI)0.67721.99004/(1008.11034.22107)0.28mmf0L/400900/400=2.25mm(满足要求)(4)钢管支架计算翼板处支架横向间距为0.9m,纵向间距为0.9m,每根立杆所承受的坚向力按其所支撑面积内的荷载计算,则纵向方木传递的集中力:P=1.3(8.19+3.5)+1.4(2.5+2.0+2.0)0.90.9=19.68KN碗口支架的高度按10m计算,支架自重:g=0.038410=0.384KN单根立杆所承受的最大竖向力N=19.68+0.384=20.1kN,小于腹板处立杆所承受的最大竖向力N=47.7KN,故翼板处支架及地基承载力亦满足要求。3.4.4 内模支架计算箱梁顶板厚度为25cm,下底模采用15mm的竹胶板,模板后背1010cm横向方木,间距为L0.3米,钢管顶托上纵桥向铺设1010cm方木,碗口架间距为9090cm。(1)底模竹胶板计算按腹板位置荷载最重位置进行计算,底模采用15mm的竹胶板,背肋方木间距为L0.3米,取宽度0.9m板进行计算(根据方木下横梁间距0.9m考虑)。荷载组合:q=1.30.2526+1.4(2.5+2.0+2.0)0.9=15.8kN/m顶板底模处背肋方木间距与底板处相同,而荷载组合则小于底板处荷载组合q=22.07KN/m,故顶板底模处竹胶板亦满足要求。(2)横桥向方木计算横桥向采用1010cm方木铺设在竹胶板之下,作为模板分配梁,间距为0.3m,做竹胶板背肋。a、荷载组合:q=1.30.2526+1.4(2.5+2.0+2.0)0.3=5.27kN/mb、截面参数及材料力学性能指标W=a3/6=1003/6=1.67105mm3I=a4/12=1004/12=8.3106mm4方木的力学性能指标按木结构设计规范(GB 500052003)中的A-3类木材并按湿材乘0.9的折减系数取值,则: 120.910.8MPa,E=91030.9=8.1103MPa。c、承载力验算Mmaxql2/85.270.90.9/80.53KN.mmaxMmax /W0.53106/1.671053.2MPa010.8MPa(满足要求)f0.677ql4/(100EI)0.6775.279004/(1008.11038.3106)0.35mmf0L/400900/400=2.25mm(满足要求)(3)顺桥向方木计算顶托上纵桥向铺设1010cm方木,间距为0.90.9m。a、荷载组合q=1.30.2526+1.4(2.5+2.0+2.0)0.9=15.8kN/mb、截面参数及材料力学性能指标W=a3/6=1003/6=1.67105mm3I=a4/12=1004/12=8.3106mm4c、承载力验算Mmaxql2/815.80.90.9/81.6KN.mmaxMmax /W1.6106/1.671059.6MPa010.8MPa(满足要求) f0.677ql4/(100EI)0.67715.89004/(1008.11038.3106)1.04mmf0L/400900/400=2.25mm(满足要求)(4)钢管支架计算顶板支架间距为0.90.9m,每根立杆所承受的竖向力按其所支撑面积内的荷载计算,则纵向方木传递的集中力:P=1.30.2526+1.4(2.5+2.0+2.0)0.90.9=14.22KN支架的高度较小,自重可忽略不计。单根立杆所承受的最大竖向力为:N=14.22kN,小于腹板处立杆所承受的最大竖向力N=47.7KN,故顶板处支架亦满足要求。4 梁高1.3m箱梁支架计算4.1梁高1.3m断面结构概况如图41所示,梁高1.3m断面采用碗扣式钢管支架,箱梁底板底模、腹板外侧模、翼缘板模板均采用木模板。在支架的上端安装可调U托,在U托槽中沿横桥向安装1515cm方木,间距为60cm。图4-1梁高1.3m断面支架布置图4.2 设计荷载与荷载组合施工过程中,支架主要承受箱梁混凝土重量、内外模重量、施工人员、施工料具堆放、运输荷载,倾倒混凝土时产生的冲击荷载,振捣混凝土产生的荷载和风荷载。(1)荷载组合钢管支架自重包括立杆、纵向水平杆、横向水平杆、可调U托等,钢管截面特性见表41。表41 支架钢管截面特性外径d(mm)壁厚t(mm)截面积A(mm2)惯性矩I(mm4)抵抗矩W(mm3)回转半径i(mm)每米长自重(N)483.54.891021.2191055.0810315.7838.4(2)永久荷载、箱梁自重荷载:箱梁最大截面自重荷载如图42所示:图42 箱梁自重荷载图模板支架:按3.5kN/m2进行计算。(3)、可变荷载施工人员、机具荷载标准值: 2.5 kN/m2倾倒混凝土时产生的冲击荷载:2.0 KN/m2振捣混凝土产生的荷载: 2.0 KN/m2荷载组合:q=1.3永久荷载+1.4可变荷载4.3 底模竹胶板计算底模采用15mm的竹胶板,模板肋底板、腹板处间距为L=0.25米,翼板处间距为L0.4米,取长度0.9m板进行计算(根据方木下横梁间距0.9m考虑)。(1)荷载组合翼板q=1.3(8.19+3.5)+1.4(2.5+2.0+2.0)0.9=21.867kN/m腹板q=1.3(35.42+3.5)+1.4(2.5+2.0+2.0)0.9=53.516kN/m腹板q=1.3(36.16+3.5)+1.4(2.5+2.0+2.0)0.9=54.593kN/m(2)截面参数及材料力学性能指标截面抗弯矩W=bh2/6=1000152/6=3.75104mm3截面惯性矩I=bh3/12=1000153/12=2.81105mm4竹胶板容许应力0=80MPa,E=6103MPa。(3)承载力验算 底板、腹板依据荷载组合得知底板、腹板处腹板II荷载最大,为54.593KN/m。故以此处验算底板、腹板承载力。a、强度Mmaxql2/854.5930.250.25/80.427KN.mmaxMmax /W0.427106/3.7510411.837MPa080MPa (满足要求)b、刚度f0.677ql4/(100EI)0.67754.5932504/(10061032.81105)0.086mmf0L/400=0.625mm(满足要求) 翼板a、强度Mmaxql2/821.8670.40.4/80.437KN.mmaxMmax /W0.437106/3.7510411.653MPa080MPa(满足要求)b、刚度f0.677ql4/(100EI)0.67721.8674004/(10061032.81105)0.225mmf0L/400=1.0mm(满足要求)4.4 顺桥向方木计算顺桥向方木铺设在竹胶板之下,规格为1010cm,作为模板分配梁,腹板、底板处间距均为0.25m,翼板处间距为0.4m。(1)荷载组合翼板:q=1.3(8.19+3.5)+1.4(2.5+2.0+2.0)0.4=9.718kN/m 腹板: q=1.3(35.24+3.5)+1.4(2.5+2.0+2.0)0.25=14.866kN/m腹板II:q=1.3(36.16+3.5)+1.4(2.5+2.0+2.0)0.25=15.164kN/m底板:q=1.3(14.43+3.5)+1.4(2.5+2.0+2.0)0.25=8.102kN/m(2) 截面参数及材料力学性能指标W=a/6=100/6=1.67105mmI=a4/12=1004/12=8.33106mm4方木的力学性能指标按木结构设计规范(GB 500052003)中的A-3类木材并按湿材乘0.9的折减系数取值,则: 120.910.8MPa,E=91030.9=8.1103MPa。(3)承载力计算 腹板、底板验算:由荷载组合分析得出腹板和底板荷载中腹板II处荷载最大,为15.164KN/m,故以此处验算方木承载力。纵向间距按0.9m计算。Mmaxql/815.1650.90.9/81.535KN.mmaxMmax /W1.535106/1.671059.192MPa0 (满足要求)f0.677ql4/(100EI)0.67715.1659004/(1008.11038.33106)0.998mmf0L/400=2.25mm (满足要求) 翼板验算:Mmaxql/89.7180.90.9/80.983KN.mmaxMmax /W0.983106/1.671055.886MPa0 (满足要求)f0.677ql4/(100EI)0.6779.7189004/(1008.11038.33106)0.188mmf0L/400=2.25mm (满足要求) 4.5横桥向方木(主楞)计算横桥向钢管立柱顶铺设1515cm方木,腹板、底板间距为0.9m,翼板间距为1.2m。(1)荷载组合翼板:q=1.3(8.19+3.5)+1.4(2

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