框架涵支架计算

宁西铁路西安至合肥段增加第二线工程(郑州局管段)站前工程NX5标准段桥涵检验中国国铁创建：审计：批准：中铁七局集团有限公司宁西二线NX5标项目部一支部2013年06月一、工程概况1、本架桥位于宁西二线K445 354，为1-14.56.2m帧。 和铁路斜交90度。 立面如下图所示2、各部分的结构尺寸：部位单位结构尺寸备注框架顶板广告85 (厚)框架底板倒角广告40 (宽) 40 (高)框架顶板面倒角广告150 (宽) 50 (高)侧壁广告100二、支架模板方案1、基础工程：基础模板采用钢模板，用方木和钢管加固。2、框架工程：框架先施工底板，再施工侧墙和顶板。 框架侧壁采用钢模板，钢管和对筋加固，顶板采用竹胶板、方木加固。 侧壁的第1层分配梁采用双重钢管48的壁厚t=3.5mm间距60cm，模框接缝采用510cm方木，第2层分配梁采用双重钢管48的壁厚t=3.5mm间距60cm。 系杆为16螺母钢，带双山形按钮、双螺母。 顶板第一层分配梁为横桥方向，510cm方木，间距为20cm的第二层受力梁顺桥方向为1015cm方木，间隔为60cm。3、脚手架：框架内脚手架为满堂脚手架，脚手架立棒纵向间隔为90cm，横向间隔为60cm，台阶距离为90cm，上部倒角部加2列立棒。 脚手架设置扫地棒，距离地板30cm，上面设置上锁棒，距离天花板30cm，底部设置底座，天花板设置底座，底座、屋顶伸长不超过20cm。 底、顶全长40cm，直径40mm。 剪刀每隔3米支撑一次，剪刀在斜棒接触时采用重叠，重叠长度在1m以上，设置2个以上的旋转拉链，拉链的前端为棒的长度为10cm。三、混凝土最大侧压力的计算外侧壁面采用大钢模板，尺寸1500x1200mm，落料度180mm的普通混凝土，混凝土的重力密度c=25KN/m3，浇注速度v=1.5m/h，浇注速度T=300C。1、浇筑墙高度为H=5.3m1 )混凝土最大侧压力的计算：F=0.22ct012v1/2 (1)F=cH (2)式中F新浇筑混凝土对结晶器的最大测量压力(KN/m2)c混凝土的重力密度(KN/m3)t0新混凝土砌块的初凝时间(h )可以通过实测确定。 当参考资料不足时，可以用t0=200/(T 15 )计算T-混凝土的温度(0C )v型混凝土浇注速度(m/h )从H-混凝土侧压力计算位置到新浇筑混凝土上表面的总高度(m )1-外添加剂影响修正系数，在不配合外添加剂的情况下为1.0，在配合具有缓凝作用的外添加剂的情况下为1.22-混凝土的倾倒度影响修正系数，倾倒度小于30mm时为0.85，50-90 mm时取1.15(1)式1=1.2、2=1.15f=0.22 x2x 200/(3015 ) x 1.2 x 1.15 x1.5=41.3 kn/m2(2)式F=cH=25x5.3=132.5KN/m2为了取最小值，最大侧压力以F=41.3KN/m2为模板侧压力的基准值，考虑到由翻倒混凝土产生的水平载荷基准值4kN/m2，分别取载荷部分系数1.2和1.4，作用模板的总载荷设计值如下f=41.3*1.2.4*4=55.16kn/m22 )拉紧螺栓的选择纵肋间距为600mm，10列，对拉螺栓间距为600mm，对拉螺栓为90根，a=600mm，b=600mm，采用M16对拉螺栓，A=144mm2的容许张力为24500NP=FA (3)式中-p型框拉杆受到的拉伸力(n) F-混凝土的侧压力(N/m2)A-型架拉杆分担的负荷A-型架拉杆的横向距离(m )b-模板拉杆纵向距离(m )由式(3)得到p=fa=41.3 x 103 x0.6x0.6=14.87 x 103 n查找表中求出了p=14400 n=pf/f=(14.4 x 103 x 55.16 x 103 )/40x 103=19.86 x03n检查表选择M16伏，容许张力为24500 n、19860 n即可。四、侧壁模板计算1 .侧壁内外的检定模板上的水平载荷：混凝土侧压力F=41.3KN/m2混凝土翻倒时振动引起的水平负荷4.0KN/m2负荷基准值：q1=41.3 x1.2 4.0 x1.4=55.1KN/m2外侧模板内侧环的间隔为600，用三跨度连续梁计算(1)侧壁钢的内圈计算纵肋采用双483.5钢管，I=2x12.19x104mm4； W=2x5.08103 mm3，f=215N/mm2，E=2.1x105N/mm21 )强度要求m=0.1q1L2=0. 155.16002=1.98106 f w=2152 x 5.08113=2.18106 NMMl=46.4w/Q1=46.4(25.0803/55.1 )=630 mm 600 mm2 )遵循刚性要求w=q1l4/150 ei=(55.16004 )/(1502.1 x 052 x 12.19 x 04 )=0. 93 mm w =l/400=600/400=1.5mmL=42.86 600mm根据以上计算，内轨跨距为600mm (间距为600mm )，外轨采用与内轨相同的规格，间距为600mm。 侧模使用组合式钢模板，其强度和刚性满足设计要求，不需要进行计算。五、顶模板计算1，15 mm厚竹胶板检测以顶板厚度值0.42m计算矮q1=260.42/(11)=10.92KN/m2模板q2=80.015/(11)=0.12KN/m2施工者成活q3=2.5KN/m2跌倒压载q4=4.0KN/m2振摆活载荷q5=2.0KN/m2组合成活率q=1.2q1.2q2.4q3.4q4.4q5=25.148 kpa模板材料为竹橡胶板，其静弯曲强度，弹性模量为模板厚度d=0.015m。考虑到模板本身的连续性，采用1.0m宽的模板。 这里，l表示相邻的两个小横棒之间的距离，也就是模板计算跨距，设为L=20cm。1 )强度检定q腹=G1m=25.148KN/m=25.148N/mm模板净截面阻力矩W=1/6bh2=1/61000152=3.75104mm3弯曲强度：=ql2/10w=25.1482002/(10 * 3.7514 )=2.68 MPa w=12 MPa，强度满足要求w-橡胶板容许电阻2MPa2 )刚性检查用连续梁计算竹胶板E=5.0103MPaI=bh3/12=1000153/12=2.81105mm4f=ql4/150 ei=25.1482004/(1509.01032.81105 )=0.106mmL/400=200/400=0.5mm，刚性满足要求2，510 cm方木检定所有载荷均从105cm方木传到大梁，方木间距为0.2m，1015cm方梁间距在底板部为0.9m，用三跨连续梁计算。1 )应力计算q=0.2g=0. 225.148=5.02 kn/m=5.02 n/mm模板净截面阻力矩w=1/6dbh2=1/6501002=8.33104mm3用近似公式计算=ql2/10w=5.02029002/(108.33104 )=4.88MPaw=12 MPa，强度满足要求。w-方木容许弯曲应力12MPa2 )刚性检查方木E=9103MPaI=bh3/12=501003/12=4.167106mm4f=ql4/150 ei=8.0290004/(15091034.167106 )=0.94mmL/400=900/400=2.25mm，刚性满足要求。3，1015 cm方木检定所有载荷均从1015cm方木传入支架，方木间距为0.6m，方木支架跨距为0.9m，用三跨连续梁计算。1 )应力计算q=0.9g=0. 940.124=36.11 kn/m=36.11 n/mm方木网截面阻力矩w=1/6db H2=1/610015302=3.75105 mm3用近似公式计算=qL2/10W=36.119002/(103.75105 )=7.8MPaw=12 MPa时强度满足要求。w-方木容许弯曲应力12MPa2 )刚性检查方木E=9103MPaI=bh3/12=1001503/12=2.81107mm4f=ql4/150 ei=36.119004/(15091032.81107 )=0.62mmL/400=900/400=2.25mm，刚性满足要求。六、支架检查根据(桥梁施工常用数据手册p69 )提供的数据，餐具架横杆步距为0.9m时，立杆承载力在30KN以上。 混凝土容积重量为2.6t/m3，底腹板部分的支架计算为：负荷计算部：根据铁路混凝土工程施工技术指南钢筋混凝土荷载为26 KN/m3梁支架及模板重量为2.5 KN/m2施工者、施工材料运输、载重： g4=3.8KN/m2倾倒混凝土产生的负荷： g5=4KN/m2振动引起的负荷： g6=2KN/m2由于上述翻倒混凝土和振动混凝土两种混凝土不同时产生，计算时只能承受一个载荷。梁荷载最大的立柱、模板、方木检定的计算均根据最大荷载计算。 用容许应力法计算。涵洞顶板的厚度为90cm，因此顶板下每米的负荷为g=(260.42 )1.2(2.53.8)1.4=27.52 kn/m 21、立棒检定1 )强度检定立柱实际间隔为0.9m0.9m，各立柱承受的力为n1=g0. 90.6=27.520.90.9=22.29 kn 30 k n2 )刚性检查碗柜立棒钢管规格为中48 3.5mm。钢管旋转半径：i=15.8mm；由于交叉步长h=1.2m，因此=h=1.01.2=1.2m (出于安全考虑，在两端铰链处设为=1.0)。长细比：=1200/15.8=75.95=150，立柱刚性满足要求。3 )稳定性检查如果根据以上计算得知长细比=75.95，则可以获得稳定系数：=0.793，立柱截面积： A=489mm2。因此，22.29 * 10/(0. 793 * 489 )=57.48 MPa =215 MPa，立柱强度满足要求。以上计算表明，构件在强度、刚性、稳定性方面符合要求。五、质量要求1、架空支架施工前应保护施工区域，保证施工安全。2、检查脚手架有无弯曲、接头开焊、断裂等现象，准确无误地实施组装。3、装配时，脚手架必须保证直角。 特别重要的是，首层的所有立柱和横柱的组合必须在准确调整后，再继续向上的组合。 不那样的话，后楼的组合可能会变得困难。 纵杆与横杆之间必须垂直，以提高整个结构的稳定性。4、组装成顶级立柱后，安装顶级可调整顶级，根据设计高度将各顶级的上表面调整到设计级的位置。5、铺设最上层的纵向方材，在铺设时注意使其两纵向方材接头部位于u型的可调整支承部。6、横向方材铺设，铺设间隔20cm，用水平仪检查海拔，用木楔调整海拔，无疑可以组装底模。六、安全保证措施1、搭脚手架的人员必须是通过国家标准审查的专业架工，上岗人员必须定期体检，合格人员必须持证件上岗，才能进行脚手架的组装和拆卸。2、搭脚手架必须按照规范进行。 即水平垂直，连接牢固，底脚牢固，支撑直，顺畅，设施齐全，坚固。3、棚工应按特殊施工方案和操作规程要求安装，安装中正确安装使用劳动保护用品(头盔、安全带、防滑鞋等)，严禁酒后驾驶，在工地喧闹。4、脚手架不得混钢、竹子。 主要受力部件，如立杆、大横杆、小横杆和剪刀的支撑等，同一建筑物的立面必须使用相同材质的材料。5、铺设用钢管和紧固件必须符合国家标准，禁止使用严重生锈、弯曲变形、有龟裂的钢管，也禁止使用易碎、变形、拉丝紧固件。6、脚手架上人行横道需要独立的支撑系统，转角休息平台不得小于2平方米，斜道坡度不得大于l:3，防滑杆间距不得大于30厘米。7、不得将模板支架、索道以及泵送混凝土的输送管等固定在脚手架上，严禁悬挂起重机设备。8 .脚