现浇箱梁满堂支架计算.doc

107国道跨线桥5×20m一联箱梁支架检算一．箱梁支架计算张石高速公路跨京广铁路、107国道跨线桥，21号墩—26号台上部结构为5×20m一联现浇预应力连续箱梁。箱梁采用碗扣式支架现场浇筑施工，箱梁下部宽11.20m，顶宽16.75m，梁高1.5m。箱梁采用C50混凝土现浇，左幅箱梁混凝土数量为898m3。钢管采用外径4.8cm，壁厚3.5mm的钢管。支架纵向间距均为0.9米，横向间距，腹板下为0.6m，其余为0.9m；支架步距为1.2m。模板构造纵向为10cm×10cm的方木搁于可调托顶上，上面横向搁置7cm×10cm小方木，其上搁置模板。施工检算以20米跨径的箱梁数据为例进行验算,5×20m箱梁基本要素：箱梁高1.5m，箱梁底宽11.2m，顶板16.75m，顶板厚0.25m，底板厚0.20m，翼缘板前端厚0.15m，根部0.4m，翼板宽2.5m，腹板厚0.50m，腹板面积1.1m2（含倒角部分）,根据荷载集度分部情况的分析，腹板处荷载集度最大为最不利位置，故取腹板下杆件进行检算。1.腹板下砼重：1.1m2×26KN/m3=28.6KN/m2.模板重量模板重量取0.5KN/m2，模板面积2+2+1=5m20.5KN/m2×5m2=2.5KN/m3.立杆承受的钢管支架自重支架和调平层，钢管Φ48，厚3.5mm，每米重量0.045KN架高16m计算，16÷1.2=14层水平杆每根立杆连接的钢管水平层总长度14×0.45×4=25.2m25.2m+16m=41.2m每根立杆承受的钢管支架自重41.2×0.045=1.86KN4.施工荷载施工荷载取为3KN/m2*1=3kN/m5.腹板下总荷载取荷载安全系数1.2，腹板下总荷载q=28.6×1.2+2.5+1.86+3=41.68KN/m假设腹板范围内支架间距为0.9m,腹板重量由两个立杆承担,作用于一个立杆上荷载为:41.68÷2×0.9=18.76KN6.支架检算稳定应力计算：长细比λ=L/r支架步距L=1200mm,钢管回转半径r=（I/A）1/2=15.78I为钢管截面惯性矩，A为钢管截面积长细比λ=L/r=1200/15.78=76钢管承载应力σ=P/(A.φ)查《钢结构设计规范》附录一，得φ=0.676钢管截面积A=489mm2立杆上荷载P=18.76KN=18760N得出钢管承载应力σ=P/(A.φ)=18760/(0.676×489)=56.75MPa＜[σ]=182MPa由此可见腹板范围内支架稳定应力能满足要求，现场施工时腹板范围内支架间距设为0.6m，支架安全性将会更大。二．模板下支撑方木承载力计算由于支架间距为0.9m，计算纵向0.9m方木受力，纵向方木采用10cm×10cm方木，材质为落叶松,10cm×10cm方木基本要素如下:截面积A=bh=100cm2；惯性矩I=bh3/12=833.33cm4截面模量W=bh2/6=166.67cm3=1.67×105mm3根据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》《各种常用木材容许应力和弹性模量表》A-4项杉木、华北落叶松弯曲应力[σa]=11MPa1顶、底板砼重量顶、底板砼厚各为0.25m，0.25×2=0.5m，0.5×26=13KN/m22模板重量每平米0.5KN/m20.5×2=1KN/m23施工荷载施工荷载为行人及操作振动棒形成的荷载,取为3KN/m总荷载砼荷载取1.2安全系数方木承受的总荷载为13×1.2+1+3=19.6KN/m2水平层钢管架的基本间距为0.9×0.9m，面积为0.9×0.9=0.81m2水平层钢管架每个方格受力：19.6KN/m2×0.81m2=15.88KN5考虑一个10cm×10cm大方木上放两个7cm×10cm小方木的加载模式0.3m0.3m0.3m0.9mRBRA3.97KN3.97KN由每个小方木传至大方木的集中荷载为15.88/2=7.94KN,每个小方木两端都搭在大方木上,每端传至大方木的集中荷载7.94/2=3.97KN。水平层钢管架每个方格设两根纵向大方木，故每个大方木的支座反力为:RA=RB=15.88/4=3.97KN最不利截面在大方木的1/3至2/3段，弯矩MA=3.97×0.3=1.31KN.m截面模量W=1.67×105mm310cm×10cm大方木允许应力检算如下:σ=MA/W1=1310100/(1.67×105)=7.85MPa＜[σa]=11MPa10cm×10cm大方木满足安全性能要求6.考虑一个10cm×10cm方木放三个7cm×10cm小方木的加载模式0.9mRBRA0.15m0.3m0.15m0.3m2.645KN2.645KN2.645KN由每个小方木传至大方木的集中荷载为15.88/3=5.29KN,每个小方木两端都搭在大方木上，每端传至大方木