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连续梁支架方案

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南宁英华大桥

连续梁支架检算

编 制: 复 核: 审 核:

中铁四局集团有限公司 南宁英华大桥项目部 二0一三年八月

目 录

1、计算依据 .............................................. 3 2、工程概况 .............................................. 3 3.支架检算 .............................................. 9 3.1 西岸引桥支架计算 .................................. 9 3.1.1概况 ......................................... 9 3.1.2 结构尺寸 .................................... 9 3.1.3荷载大小...................................... 9 3.1.4满堂支架受力检算 ............................. 10 3.1.5地基承载力计算 ............................... 12 3.1.6 荷载大小 .................................... 13 3.1.7 满堂支架受力检算 ............................ 14 3.1.8地基承载力计算 ............................... 16 3.2 跨亭江路支架计算 ................................. 17 3.2.1 概况 ........................................ 17 3.2.2 结构尺寸 ................................... 17 3.2.3荷载大小..................................... 17 3.2.4 钢管立柱计算 ................................ 18 3.2.4 工字钢横梁计算 .............................. 19 3.2.5纵向工字钢受力检算 ........................... 20 3.3 10#~11#支架设计图 ................................ 22 3.3.1 概况 ........................................ 22

1

3.3.2 结构尺寸 ................................... 22 3.3.3荷载大小..................................... 23 3.3.4钢管立柱计算 ................................. 23 3.3.5 工字钢横梁计算 .............................. 24 3.3.6 纵向贝雷片受力检算 .......................... 25 3.4 东岸引桥支架横断面图 ............................. 27 3.4.1 概况 ........................................ 27 3.4.2 结构尺寸 ................................... 27 3.4.3荷载大小..................................... 27 3.4.4翼板处满堂支架受力检算 ....................... 28 3.4.5腹板处满堂支架受力检算 ....................... 31 3.4.6 地基承载力计算 .............................. 33 3.5钢管架上I14受力检算 .............................. 35 3.6 口10*15cm方木受力检算 ........................... 36

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1、计算依据

⑴施工设计图

⑵《铁路桥涵施工技术规范》

⑶《钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土设计规范》 ⑷《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》 2、工程概况

英华大桥起于西岸凤亭路,上跨亭江路,向东跨越邕江后,在柳沙半岛接英华路与半岛环线交叉口。该桥的建设对推进城市基础设施总体规划的实施、拓展城市空间具有十分重要的意义。

英华大桥主线起点里程为:K0+61.809,终点里程为:K1+079.512,主线全长l017.763m。其中西岸引道长度为l02.763m,宽度为51m,西岸引桥长度为277m,宽度为35.2m,主桥为全长500m的单主缆斜吊杆地锚式悬索桥,主跨长度为410m,宽度37.7m,东岸引桥长度为l38m,宽度35.2m,西岸设两条匝道与亭江路相接,匝道全长490.34m,宽度均为l8.5m。西岸下层辅道长度600.43m,宽度9.5m。

西岸引桥采用二联布置,第一联桥为4×30+2×25m预应力混凝土现浇连续梁,第二联桥为25+26+28+25m预应力混凝土现浇连续梁。东侧引桥为5×27m预应力混凝土现浇连续梁。匝道桥孔跨布置为4×25m预应力混凝土现浇连续箱梁。

南宁英华大桥连续梁共10联,分别为西岸引桥4联,东岸引桥2联,匝道桥4联。

西岸其余桥跨及匝道桥位于线路曲线上,支架立柱横向间距均为60cm,桥梁跨中有横隔板时,跨中横隔板处纵向间距为60cm,其余均为90cm,步距1.2cm。基础处理后达到强度150kpa,上浇筑15cm厚C20混凝土。满堂架上设间距90cm横向14工字钢分配梁,分配梁上铺设10*15cm方木及

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1.5cm厚竹胶板组合木模。具体布置见图2-1、2-2。

西岸引桥跨亭江路孔跨即西岸第二联的8~9、9~10墩处施工时需满足亭江路的交通通行要求,在跨亭江路设置门洞,门洞采用φ630mm钢管为立柱,立柱下设混凝土条形基础,立柱上设45双拼工字钢横梁,横梁上设45工字钢纵梁,纵梁腹板处间距为40cm,翼板、底板处间距为80cm,纵梁上铺I14工字钢横向分配梁,间距90cm,上铺10cm*15cm方木间距为中到中30cm,方木上铺1.5cm厚竹胶板做梁底模。具体布置见图2-3、2-4。

西岸引桥10~11#墩受地形及需跨越通往屠宰场便道,采用φ630mm钢管支架,支架形式为鹰架式,钢管采用60t振动锤打入基础中。钢管柱上布2Ⅰ45工字钢横梁,横梁上铺沙箱或钢楔块,上设贝雷架纵梁,纵梁上铺I14工字钢做横向分配梁,间距90cm铺设,工字钢上铺10cm*15cm方木间距为中到中30cm,方木上铺1.5cm厚竹胶板做梁底模。具体布置见图2-5、2-6。

东岸引桥19~16#孔跨脚手架搭设为:立杆横向布设间距为:腹板及纵隔板处60cm,其余90cm,立杆纵距均为90cm,步距120cm。原地面基础处理后达到强度150kpa,上浇筑15cm厚C20混凝土。16~14#孔跨利用该处钢箱梁停推平台钢管,上铺设型钢,搭设施工平台。上设间距90cm横向14工字钢分配梁,分配梁上铺设10*15cm方木及1.5cm厚竹胶板组合木模。具体见图2-7、2-8。

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图2-1 西岸引桥支架横断面图

图2-2 西岸引桥支架横断面图

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图2-3 西岸引桥支架横断面图

图2-3 跨亭江路支架设计横断面图

图2-4 跨亭江路支架设计图

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图2-5 10#~11#支架横断面图

图2-6 10#~11#支架横断面图

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图2-7 东岸引桥支架横断面图

图2-8 东岸引桥支架横断面图

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3.支架检算

3.1 西岸引桥支架计算 3.1.1概况

西岸及匝道桥位于线路曲线上,支架立柱横向间距均为60cm,桥梁跨中有横隔板时,跨中横隔板处纵向间距为60cm,其余均为90cm,步距1.2cm。基础处理后达到强度150kpa,上浇筑15cm厚C20混凝土。满堂架上设间距90cm横向14工字钢分配梁,分配梁上铺设10*15cm方木及1.5cm厚竹胶板组合木模。以6~7#墩间梁跨进行检算,箱梁施工在场平后进行,根据场平标高,得支架搭设高度最高为8米。

一、跨中无横隔板时计算

在跨中无横梁连续梁段处翼板、底板、腹板处碗扣式脚手架按顺桥间距90cm,横桥向间距60cm,步距120cm布置。 3.1.2 结构尺寸

结构图如图4-1西岸引桥支架横断面图,图4-2 西岸引桥支架横断面图所示。 3.1.3荷载大小

①施工人员、机具、材料荷载:

p12.5KN/m2

②混凝土冲击及振捣混凝土时产生的荷载

p22.5KN/m2

③梁体钢筋混凝土自重荷载:

9

a 翼缘板处:

p310.8*2620.8KN/m2

b 腹板处:

p321.8*2646.8KN/m2

c 底板处:

p331*2626KN/m2

④模板、支架自重荷载:

p41.5kN/m2

3.1.4满堂支架受力检算

⑴荷载计算

①施工人员、机具、材料荷载:

NQ1p1A2.5*0.6*0.91.35kN

②混凝土冲击及振捣混凝土时产生的荷载:

NQ2p2A2.5*0.6*0.91.35kN

③梁体钢筋混凝土自重荷载:

NG1p3A46.8*0.6*0.926.244kN

④模板、支架自重荷载:

NG2p4A1.5*0.6*0.90.81kN

⑤按规范进行荷载组合有:

N(NQ1NQ2)*1.4(NG1NG2)*1.2(1.351.35)*1.4(26.2440.81)*1.236.245kN 翼缘板处满堂支架单根立杆承受压力大小为:36.245kN

该钢管为φ48*3.5mm钢管,A=4mm

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2

钢管回转半径: ⑵按强度验算:

σId2d12448241215.8mm4

N3624574.12Mpa205MpaA4,符合要求。(杆件自重产生的

应力很小,可以忽略不计)

⑶稳定性计算

①按稳定性计算立杆的受压应力(步距900mm) 长细比:

l0I1200/15.875.949

查表“P325A钢管轴心受压构件的稳定系数”得:②不组风荷载时:

σNφA362450.744*499.62Mpa205Mpa

③组风荷载时:

σNwMwφAW

Nw(NQ1NQ2)*1.4*0.9(NG1NG2)*1.2

Mw1.4wklah2/10

wk0.7zsw0

式中:Nw--组合风荷载时的单根钢管竖向荷载;Mw--风荷载标准值产生的弯矩;

W--立杆截面模量,5.08cm3;

la--立杆纵距,取0.6m;

h—步距,取1.2m;

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φ=0.744

wk--风荷载标准值,kN/m2;

w0--基本风压值,查资料得广西南宁50年一遇的基本分压值为

0.35kN/m;

z--风压高度变化系数,取1.52; s--风速载体型系数,取0.8;

Nw(1.351.35)*1.4*0.9(26.2440.81)*1.235.867kNwk0.7*1.52*0.8*0.350.3kN/m22

Mw1.4*0.3*0.9*1.22/100.0544kNm54.4kNm3586754.4*103σ109.36MPa205MPa0.744*45.08*103,故符合要求。

3.1.5地基承载力计算

①碗扣式钢管脚手架,架杆自重荷载pk,根据中国建筑工业出版社的《施工结构计算与设计手册》脚手架立杆验算截面承受的构架自重荷载: Gka*H0*(gk1gk2gk3)

式中:H0——立杆高度取7.6m;

a——立杆纵距取0.9m;

gk1——基本构架杆件部件的平均自重荷载取0.18Kpa; gk2——配件平均自重荷载取0.15kpa; gk3——局部件平均自重荷载取0.1kpa;

则Gka*H0*(gk1gk2gk3)=0.9*7.6*(0.18+0.15+0.1)=2.941kN

②杆件自重传给地基的均布荷载pk

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PGkGk2.9415.44kpa Sk0.6*0.9取pk=1.5 PGk=1.5*5.44=8.16kpa

③箱梁自重、内外膜板重量以及施工振捣、料机具等合计均布荷载:

p(46.82.52.51.5)*1.579.95kpa

④地基承载力计算均布荷载 :

pDppk79.958.1688.11kpa

二、跨中有横隔板时计算

在跨中无横梁连续梁段处翼板、底板、腹板处碗扣式脚手架按顺桥间距60cm,横桥向间距60cm,步距120cm布置。 3.1.6 荷载大小

①施工人员、机具、材料荷载:

p12.5KN/m2

②混凝土冲击及振捣混凝土时产生的荷载

p22.5KN/m2

③梁体钢筋混凝土自重荷载: a 翼缘板处:

p310.8*2620.8KN/m2

b 腹板处:

p321.8*2646.8KN/m2

c 底板处:

p331*2626KN/m2

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④模板、支架自重荷载:

p41.5kN/m2

3.1.7 满堂支架受力检算

⑴荷载计算

①施工人员、机具、材料荷载:

NQ1p1A2.5*0.6*0.60.9kN

②混凝土冲击及振捣混凝土时产生的荷载:

NQ2p2A2.5*0.6*0.60.9kN

③梁体钢筋混凝土自重荷载:

NG1p3A46.8*0.6*0.616.848kN

④模板、支架自重荷载:

NG2p4A1.5*0.6*0.60.54kN

⑤按规范进行荷载组合有:

N(NQ1NQ2)*1.4(NG1NG2)*1.2(0.90.9)*1.4(16.8480.54)*1.223.386kN 腹板处满堂支架单根立杆承受压力大小为:23.386kN

该钢管为φ48*3.5mm钢管,A=4mm

Id2d12448241215.8mm4

2 钢管回转半径: ⑵按强度验算:

σN23386(杆件自重产生的47.82Mpa205Mpa,符合要求。

A4应力很小,可以忽略不计)

⑶稳定性计算

①按稳定性计算立杆的受压应力(步距900mm)

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长细比: l01200/15.875.949 I查表“P325A钢管轴心受压构件的稳定系数”得:φ=0.744 ②不组风荷载时:

σN23386.28Mpa205Mpa φA0.744*4③组风荷载时:

σNwMwφAW

Nw(NQ1NQ2)*1.4*0.9(NG1NG2)*1.2Mw1.4wklah2/10

wk0.7zsw0

式中:Nw--组合风荷载时的单根钢管竖向荷载;

Mw--风荷载标准值产生的弯矩;

W--立杆截面模量,5.08cm;

la--立杆纵距,取0.6m;

3h—步距,取1.2m;

wk--风荷载标准值,kN/m2;

w0--基本风压值,查资料得广西南宁50年一遇的基本分压值为

0.35kN/m;

z--风压高度变化系数,取1.52; s--风速载体型系数,取0.8;

Nw(1.351.35)*1.4*0.9(26.2440.81)*1.235.867kN wk0.7*1.52*0.8*0.350.3kN/m

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Mw1.4*0.3*0.9*1.22/100.0544kNm54.4kNm

2338654.4*103σ74.99MPa205MPa,故符合要求。 0.744*45.08*1033.1.8地基承载力计算

①碗扣式钢管脚手架,架杆自重荷载pk,根据中国建筑工业出版社的《施工结构计算与设计手册》脚手架立杆验算截面承受的构架自重荷载: Gka*H0*(gk1gk2gk3)

式中:H0——立杆高度取7.6m;

a——立杆纵距取0.6m;

gk1——基本构架杆件部件的平均自重荷载取0.18Kpa; gk2——配件平均自重荷载取0.15kpa; gk3——局部件平均自重荷载取0.1kpa;

则Gka*H0*(gk1gk2gk3)=0.6*7.6*(0.18+0.15+0.1)=1.96kN ②杆件自重传给地基的均布荷载pk

PGkGk1.965.44kpa Sk0.6*0.6取pk=1.5 PGk=1.5*5.44=8.16kpa

③箱梁自重、内外膜板重量以及施工振捣、料机具等合计均布荷载:

p(46.82.52.51.5)*1.579.95kpa

④地基承载力计算均布荷载 : pDppk79.958.1688.11kpa

搭设支架前,搭设区域地基承载力大于82.5kpa即满足施工要

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求,实际施工过程中地基承载力需满足大于150kpa的要求。 3.2 跨亭江路支架计算 3.2.1 概况

西岸引桥跨亭江路孔跨即西岸第二联的8~9、9~10墩处施工时需满足亭江路的交通通行要求,在跨亭江路设置门洞,门洞采用φ630mm钢管为立柱,立柱下设混凝土条形基础,立柱上设45双拼工字钢横梁,横梁上设45工字钢纵梁,纵梁腹板处间距为40cm,翼板、底板处间距为80cm,纵梁上铺I14工字钢横向分配梁,间距90cm,上铺10cm*15cm方木间距为中到中30cm,方木上铺1.5cm厚竹胶板做梁底模。具体布置见图4-3、4-4。 3.2.2 结构尺寸

结构图如图4-3 跨亭江路支架横断面设计图,图4-4跨亭江路支架纵断面设计图所示。 3.2.3荷载大小

①施工人员、机具、材料荷载:

p12.5KN/m2

②混凝土冲击及振捣混凝土时产生的荷载

p22.5KN/m2

③梁体钢筋混凝土自重荷载: a 翼缘板处:

p310.62*2616.12KN/m2

b 腹板处:

p321.8*2646.8KN/m2

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c 底板处:

p330.5*2613KN/m2

④模板、支架自重荷载:

p41.5kN/m2

3.2.4 钢管立柱计算

钢管立柱受力分析,立柱受力最不利处为间距4.05米处,通过计算可得该处梁截面面积为2.7㎡,如图3-9。

图3-9 立柱受力最不利分析

⑴荷载计算

①施工人员、机具、材料荷载:

NQ1p1A2.5*6*4.0560.8kN

②混凝土冲击及振捣混凝土时产生的荷载:

NQ2p2A2.5*6*4.0560.8kN

③梁体钢筋混凝土自重荷载:

NG12.7*6*26428.4kN

④模板、支架自重荷载:

NG2p4A1.5*6*4.0536.5kN

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⑤按规范进行荷载组合有:

N(NQ1NQ2)*1.4(NG1NG2)*1.2(60.860.8)*1.4(428.436.5)*1.2728.12kN 该钢管为φ630*8mm钢管,A=15632mm 钢管回转半径: I⑵按强度验算:

σN728120(杆件自重产生的46.6Mpa205Mpa,符合要求。

A156322d2d14263026142439.9mm 4应力很小,可以忽略不计)

⑶稳定性计算

①按稳定性计算立杆的受压应力(立柱高5600mm) 长细比: l05600/439.912.7 I查表“P325A钢管轴心受压构件的稳定系数”得:φ=0.966

σN72812048.2Mpa205Mpa φA0.966*15632故符合要求。 3.2.4 工字钢横梁计算

由于双拼45工字钢上纵梁分布较为密集,故荷载简化为线性均布荷载进行计算。

⑴荷载计算

由立柱的计算中可得 qF728120179.8N/mm l4050⑵横向支撑I45工字钢截面性能:

横向工字钢按照简支梁均布荷载进行计算,截面力学参数为: 截面抵抗矩 w=1430cm3

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截面惯性矩 I=32240cm4 最大弯矩计算公式如下:

ql2179.8*4050*4050 M368.6*106N*mm

88M368600000128.9N/mm2f=215N/mm2满足要求! 2W2*1430000⑷绕度验算:

fmax5*q*l45*179.8*405044.65mm 54384*2*EI384*2.1*10*32240*10*2400400l4050 故f4.65mm <10.1mm符合要求。

3.2.5纵向工字钢受力检算

腹板处工字钢布设间距为40cm,底板、翼板处间距为80cm,跨度为6m,由于双拼45工字钢上纵梁分布较为密集,故荷载简化为线性均布荷载进行计算。 ⑴荷载计算 腹板处荷载计算

①施工人员、机具、材料荷载:

q12.5*0.41kN/m

②混凝土冲击及振捣混凝土时产生的荷载:

q22.5*0.41kN/m

③梁体钢筋混凝土自重荷载:

q346.8*0.418.72kN/m

④模板、支架自重荷载:

q41.5*0.40.6kN

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④考虑分项系数,其中a、b项为1.4,c、d项为1.2: 腹板处:q1=(1+1)*1.4+(18.72+0.6)*1.2=26kN/m 翼板处荷载计算

①施工人员、机具、材料荷载:

q12.5*0.82kN/m

②混凝土冲击及振捣混凝土时产生的荷载:

q22.5*0.82kN/m

③梁体钢筋混凝土自重荷载:

q316.12*0.812.9kN/m

④模板、支架自重荷载:

q41.5*0.81.2kN

④考虑分项系数,其中a、b项为1.4,c、d项为1.2: 腹板处:q2=(2+2)*1.4+(12.9+1.2)*1.2=22.5kN/m q1>q2故对腹板处工字钢进行检算。 ⑵横向支撑I45工字钢截面性能:

横向工字钢按照简支梁均布荷载进行计算,截面力学参数为: 截面抵抗矩 w=1430cm3 截面惯性矩 I=32240cm4 最大弯矩计算公式如下:

ql226*6000*6000117*106N*mm M88M11700000081.8N/mm2f=215N/mm2满足要求! W1430000⑷绕度验算:

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fmax5*q*l45*26*600046.48mm 384*EI384*2.1*105*32240*104400400l6000 故f6.48mm <15mm符合要求。

3.3 10#~11#支架设计图 3.3.1 概况

西岸引桥10~11#墩受地形及需跨越通往屠宰场便道,采用φ630mm钢管支架,支架形式为鹰架式,钢管采用60t振动锤打入基础中。钢管柱上布2Ⅰ45工字钢横梁,横梁上铺沙箱或钢楔块,上设贝雷架纵梁,纵梁上铺I14工字钢做横向分配梁,间距90cm铺设,工字钢上铺10cm*15cm方木间距为中到中30cm,方木上铺1.5cm厚竹胶板做梁底模。具体布置见图4-5、4-6。

以12m跨度进行受力分析,钢管立柱受力分析,立柱受力最不利处为间距4.05米处,通过计算可得该处梁截面面积为2.7㎡,如图3-10。

图3-10立柱受力最不利分析

3.3.2 结构尺寸

结构图如图4-5 10#~11#支架横断面图,图4-6支架横断面图所

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示。

3.3.3荷载大小

①施工人员、机具、材料荷载:

p12.5KN/m2

②混凝土冲击及振捣混凝土时产生的荷载

p22.5KN/m2

③梁体钢筋混凝土自重荷载: a 翼缘板处:

p310.6*2615.6KN/m2

b 腹板处:

p321.8*2646.8KN/m2

c 底板处:

p330.5*2613KN/m2

④模板、支架自重荷载:

p41.5kN/m2

3.3.4钢管立柱计算

⑴荷载计算

①施工人员、机具、材料荷载:

NQ1p1A2.5*12*3.6108kN

②混凝土冲击及振捣混凝土时产生的荷载:

NQ2p2A2.5*12*3.6108kN

③梁体钢筋混凝土自重荷载:

23

NG12.44*12*26761.3kN

④模板、支架自重荷载:

NG2p4A1.5*12*3.6.8kN

⑤按规范进行荷载组合有:

N(NQ1NQ2)*1.4(NG1NG2)*1.2(108108)*1.4(761.3.8)*1.21257.7kN 该钢管为φ630*8mm钢管,A=15632mm 钢管回转半径: I⑵按强度验算:

σN1257000(杆件自重产生的80.4Mpa205Mpa,符合要求。

A156322d2d14263026142439.9mm 4应力很小,可以忽略不计)

⑶稳定性计算

①按稳定性计算立杆的受压应力(立柱高14200mm) 长细比: l014200/439.932.3 I查表“P325A钢管轴心受压构件的稳定系数”得:φ=0.912

σN125770088.2Mpa205Mpa φA0.912*15632故符合要求。 3.3.5 工字钢横梁计算

由于双拼45工字钢上纵梁分布较为密集,故荷载简化为线性均布荷载进行计算。

⑴荷载计算

由立柱的计算中可得 qF1257000349N/mm l3600 24

⑵横向支撑I45工字钢截面性能:

横向工字钢按照简支梁均布荷载进行计算,截面力学参数为: 截面抵抗矩 w=1430cm3 截面惯性矩 I=32240cm4 最大弯矩计算公式如下:

ql2349*3600*3600 M565.4*106N*mm

88M565400000197.7N/mm2f=215N/mm2满足要求! 2W2*1430000⑷绕度验算:

fmax5*q*l45*349*600045.6mm 54384*2*EI384*2.1*10*32240*10*2400400l3600 故f5.6mm <9mm符合要求。

3.3.6 纵向贝雷片受力检算

腹板处工字钢布设间距为60cm,底板、翼板处间距为90cm,跨度为12m,由于贝雷片上I14工字钢分配梁均为90cm,故荷载简化为线性均布荷载进行计算。 ⑴荷载计算 腹板处荷载计算

①施工人员、机具、材料荷载:

q12.5*0.61.5kN/m

②混凝土冲击及振捣混凝土时产生的荷载:

q22.5*0.61.5kN/m

③梁体钢筋混凝土自重荷载:

25

q346.8*0.628.1kN/m

④模板、支架自重荷载:

q41.5*0.60.9kN

④考虑分项系数,其中a、b项为1.4,c、d项为1.2: 腹板处:q1=(1.5+1.5)*1.4+(28.1+0.9)*1.2=34.8kN/m 底板处荷载计算

①施工人员、机具、材料荷载:

q12.5*0.92.25kN/m

②混凝土冲击及振捣混凝土时产生的荷载:

q22.5*0.92.25kN/m

③梁体钢筋混凝土自重荷载:

q315.6*0.914kN/m

④模板、支架自重荷载:

q41.5*0.91.35kN

④考虑分项系数,其中a、b项为1.4,c、d项为1.2: 腹板处:q2=(2.25+2.25)*1.4+(14+1.35)*1.2=24.7kN/m q1>q2故对腹板处工字钢进行检算。 ⑵贝雷片截面性能:

贝雷片纵梁按照简支梁均布荷载进行计算,单片贝雷片截面力学参数为:

截面抵抗矩 w=3578.5cm3 截面惯性矩 I=250497.2cm4

26

最大弯矩计算公式如下:

ql234.8*12000*12000 M626.4*106N*mm

88M6200000175N/mm2f=310N/mm2满足要求! W3578500⑷绕度验算:

fmax5*q*l45*34.8*12000417.8mm 384*EI384*2.1*105*250497.2*104l1200030mm符合要求。 400400 故f17.8mm <

3.4 东岸引桥支架横断面图 3.4.1 概况

满堂脚手架采用碗扣式脚手架,东岸引桥脚手架搭设为:立杆横向布设间距为:腹板及纵隔板处60cm,其余90cm,立杆纵距均为90cm,步距120cm。西岸及匝道桥位于线路曲线上,支架立柱纵、横向间距均为60cm,步距1.2cm。基础处理后达到强度150kpa,上浇筑15cm厚C20混凝土。满堂架上设间距90cm横向14工字钢分配梁,分配梁上铺设10*15cm方木及1.5cm厚竹胶板组合木模。

东岸引桥19~16#采用满堂脚手架施工,支架搭设最高高度取9米计。具体计算如下: 3.4.2 结构尺寸

结构图如图4-7 东岸引桥支架横断面图,图4-8 东岸引桥支架横断面图所示。 3.4.3荷载大小

①施工人员、机具、材料荷载:

p12.5KN/m2

27

②混凝土冲击及振捣混凝土时产生的荷载

p22.5KN/m2

③梁体钢筋混凝土自重荷载: a 翼缘板处:

p310.6*2615.6KN/m2

b 腹板处:

p321.7*2644.2KN/m2

c 底板处:

p330.5*2613KN/m2

④模板、支架自重荷载:

p41.5kN/m2

3.4.4翼板处满堂支架受力检算

翼板处碗扣式脚手架布置按顺桥间距90cm,横桥向间距步距120cm。 ⑴荷载计算

①施工人员、机具、材料荷载:

NQ1p1A2.5*0.9*0.92.025kN

②混凝土冲击及振捣混凝土时产生的荷载:NQ2p2A2.5*0.9*0.92.025kN

③梁体钢筋混凝土自重荷载:

NG1p3A15.6*0.9*0.912.636kN

④模板、支架自重荷载:

28

90cm,

NG2p4A1.5*0.9*0.91.215kN

⑤按规范进行荷载组合有:

N(NQ1NQ2)*1.4(NG1NG2)*1.2(2.0252.025)*1.4(12.6361.215)*1.222.291kN 翼缘板处满堂支架单根立杆承受压力大小为:22.291kN

该钢管为φ48*3.5mm钢管,A=4mm

Id2d12448241215.8mm4

2 钢管回转半径: ⑵按强度验算:

σN22291(杆件自重产生的45.585Mpa205Mpa,符合要求。

A4应力很小,可以忽略不计)

⑶稳定性计算

①按稳定性计算立杆的受压应力(步距900mm) 长细比: l01200/15.875.949 I查表“P325A钢管轴心受压构件的稳定系数”得:φ=0.744 ②不组风荷载时:

σN2229161.27Mpa205Mpa φA0.744*4③组风荷载时:

σNwMwφAW

Nw(NQ1NQ2)*1.4*0.9(NG1NG2)*1.2Mw1.4wklah2/10

wk0.7zsw0

29

式中:Nw--组合风荷载时的单根钢管竖向荷载;

Mw--风荷载标准值产生的弯矩;

W--立杆截面模量,5.08cm;

la--立杆纵距,取0.6m;

3h—步距,取1.2m;

wk--风荷载标准值,kN/m2;

w0--基本风压值,查资料得广西南宁50年一遇的基本分压值为

0.35kN/m;

z--风压高度变化系数,取1.52; s--风速载体型系数,取0.8;

Nw(2.0252.025)*1.4*0.9(12.6361.215)*1.221.724kN wk0.7*1.52*0.8*0.350.3kN/m

Mw1.4*0.3*0.9*1.22/100.0544kNm54.4kNm

222172454.4*103σ70.42MPa205MPa,故符合要求。 30.744*45.08*10⑷地基承载力计算:

①碗扣式钢管脚手架,架杆自重荷载pk,根据中国建筑工业出版社的《施工结构计算与设计手册》脚手架立杆验算截面承受的构架自重荷载: Gka*H0*(gk1gk2gk3)

式中:H0——立杆高度取9m;

a——立杆纵距取0.9m;

gk1——基本构架杆件部件的平均自重荷载取0.18Kpa; gk2——配件平均自重荷载取0.15kpa;

30

gk3——局部件平均自重荷载取0.1kpa;

则Gka*H0*(gk1gk2gk3)=0.9*9*(0.18+0.15+0.1)=3.483kN ②杆件自重传给地基的均布荷载pk

PGkGk3.4834.3kpa Sk0.9*0.9取pk=1.5 PGk=1.5*4.3=6.45kpa

③箱梁自重、内外膜板重量以及施工振捣、料机具等合计均布荷载:

p(15.62.52.51.5)*1.533.15kpa

④地基承载力计算均布荷载 :

pDppk33.156.4539.6kpa

3.4.5腹板处满堂支架受力检算

腹板处碗扣式脚手架布置按顺桥向间距90cm,横桥向间距60cm,横杆步距120cm。

⑴荷载计算

①施工人员、机具、材料荷载:

NQ1p1A2.5*0.6*0.91.35kN

②混凝土冲击及振捣混凝土时产生的荷载:

NQ2p2A2.5*0.6*0.91.35kN

③梁体钢筋混凝土自重荷载:

NG1p3A44.2*0.6*0.923.868kN

④模板、支架自重荷载:

NG2p4A1.5*0.6*0.90.81kN

31

⑤按规范进行荷载组合有:

N(NQ1NQ2)*1.4(NG1NG2)*1.2(1.351.35)*1.4(0.8123.868)*1.233.39kN 腹板处满堂支架单根立杆承受压力大小为:33.39kN

该钢管为φ48*3.5mm

I2mm钢管,A=4

钢管回转半径: ⑵按强度验算:

σd2d12448241215.8mm4

N33390(杆件自重产生的68.282Mpa205Mpa,符合要求。

A4应力很小,可以忽略不计)

⑶稳定性计算

①按稳定性计算立杆的受压应力(步距900mm) 长细比: l01200/15.875.949 I查表“P325A钢管轴心受压构件的稳定系数”得:φ=0.744 ②不组合风荷载时:

σN3339091.777Mpa205Mpa φA0.744*4③组风荷载时:

σNwMwφAW

Nw(NQ1NQ2)*1.4*0.9(NG1NG2)*1.2Mw1.4wklah2/10

wk0.7zsw0

式中:Nw--组合风荷载时的单根钢管竖向荷载;

32

Mw--风荷载标准值产生的弯矩; W—立杆截面模量,5.08cm;

la--立杆纵距,取0.6m;

3h—步距,取1.2m;

wk--风荷载标准值,kN/m2;

w0--基本风压值,查资料得湖北武汉50年一遇的基本分压值为

0.35kN/m;

z--风压高度变化系数,取1.52; s--风速载体型系数,取0.8;

Nw(1.351.35)*1.4*0.9(0.8123.868)*1.233.01kN

2wk0.7*1.52*0.8*0.350.3kN/m

2Mw1.4*0.3*0.9*1.22/100.0544kNm54.4kNm

3301054.4*103σ101.439MPa205MPa,故符合要求。 30.744*45.08*103.4.6 地基承载力计算

①碗扣式钢管脚手架,架杆自重荷载pk,根据中国建筑工业出版社的《施工结构计算与设计手册》脚手架立杆验算截面承受的构架自重荷载: Gka*H0*(gk1gk2gk3)

式中:H0——立杆高度取9m;

a——立杆纵距取0.9m;

gk1——基本构架杆件部件的平均自重荷载取0.18Kpa; gk2——配件平均自重荷载取0.15kpa; gk3——局部件平均自重荷载取0.1kpa;

33

则Gka*H0*(gk1gk2gk3)=0.9*9*(0.18+0.15+0.1)=3.483kN ②杆件自重传给地基的均布荷载pk

PGkGk3.4836.45kpa Sk0.6*0.9取pk=1.5PGk=1.5*6.45=9.675kpa

③箱梁自重、内外膜板重量以及施工振捣、料机具等合计均布荷载:

p(44.22.52.51.5)*1.576.05kpa ④地基承载力计算均布荷载 : pDppk76.056.4582.5kpa

搭设支架前,搭设区域地基承载力大于82.5kpa即满足施工要求,实际施工过程中地基承载力需满足大于150kpa的要求。

34

3.5钢管架上I14受力检算

I14工字钢按横桥向布置,沿纵桥向间距90cm,腹板处横向间距为60cm,底板、翼板处为90侧面,以单根I14工字钢为例进行检算。 ⑴荷载计算

腹板处荷载计算

①施工人员、机具、材料荷载:

q12.5*0.61.5kN/m

②混凝土冲击及振捣混凝土时产生的荷载:

q22.5*0.61.5kN/m

③梁体钢筋混凝土自重荷载:

q346.8*0.628.1kN/m

④模板、支架自重荷载:

q41.5*0.60.9kN

④考虑分项系数,其中a、b项为1.4,c、d项为1.2: 腹板处:q1=(1.5+1.5)*1.4+(28.1+0.9)*1.2=34.8kN/m 底板处荷载计算

①施工人员、机具、材料荷载:

q12.5*0.92.25kN/m

②混凝土冲击及振捣混凝土时产生的荷载:

q22.5*0.92.25kN/m

③梁体钢筋混凝土自重荷载:

q315.6*0.914kN/m

35

④模板、支架自重荷载:

q41.5*0.91.35kN

④考虑分项系数,其中a、b项为1.4,c、d项为1.2: 腹板处:q2=(2.25+2.25)*1.4+(14+1.35)*1.2=24.7kN/m q1>q2故对腹板处工字钢进行检算。 ⑵I14工字钢截面性能:

截面抵抗矩 w=102cm3 截面惯性矩 I=712cm4 最大弯矩计算公式如下:

ql234.8*900*900 M3.5*106N*mm

88M350000034.3N/mm2f=210N/mm2满足要求! W102000⑷绕度验算:

fmax5*q*l45*34.8*90040.2mm 54384*EI384*2.1*10*712*10400400l900 故f0.2mm <2.25mm符合要求。

3.6 口10*15cm方木受力检算

口10*15cm方木纵向按0.3米间距布置,以单根方木为例进行检算。

⑴荷载计算

①施工人员、机具、材料荷载:

q12.5*0.30.75kN/m

②混凝土冲击及振捣混凝土时产生的荷载:

36

q22.5*0.30.75kN/m

③梁体钢筋混凝土自重荷载:

q3115.6*0.34.68kN/m q3246.8*0.314.04kN/m q3313*0.33.9kN/m

④考虑分项系数,其中a、b项为1.4,c、d项为1.2: 腹板处:q=(0.75+0.75)*1.4+14.04*1.2=18.9kN/m ⑵材料力学参数

纵向方木按照均布荷载下三跨连续梁计算,截面力学参数为

161截面惯性矩 I=*10*153=2812.5cm4

12截面抵抗矩 w=*10*152=375cm3

⑶最大弯矩计算公式如下:

ql218.9*900*900 M1.9*106N*mm

88M19000005.1N/mm2f=11N/mm2满足要求! W375000⑷绕度验算:

fmax5*q*l45*18.9*90040.mm 34384*EI384*9*10*2812*10400400l900 故f0.mm <2.25mm符合要求。

37

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