满堂红支架计算过程
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一、计算依据
1、设计图纸;
2、《客货共线铁路混凝土工程施工技术指南》
3、《铁路桥涵施工验收标准》
4、《建筑施工手册》
5、《路桥工程施工常用数据资料与计算手册》
6、《钢结构设计规范》
二、工程概况
1、基本情况
我部48m现浇梁满堂红支架法施工位于大潘泾河特大桥跨越泾河6-48m 简支箱梁处。
2、地质情况
(1)、黏质黄土:分部于阶地地表,土层厚约为0.5~12m,河床附近缺失。浅黄色,具有孔隙及水平层理,土质疏松,硬塑,Ⅱ级普通土,б0=120KPa。具湿陷性。
(2)、细圆砾土:分布于全新统黄土层下部及泾河河床,厚3~7米,灰黄色,浑圆状,成分以砂岩为主,粒径2~20mm约占50%,大于20mm的约占10%,余为砂土充填,Ⅱ级普通土,б0=350KPa。
(3)、粗圆砾土:局部地段分布,厚度3~7m,灰黄色,浑圆状,成分以砂岩为主,粒径2~20mm约占18%,大于20~60mm的约占50%,60mm以上的约占10%,余为砂土充填,Ⅲ级硬土,б0=450KPa。
3、桥梁结构形式
桥梁结构形式为48m预应力混凝土单线箱梁,跨度为6×48m,截面类型为单箱单室等高度截面,桥面板宽4.9m,底板宽3m,梁高3.7m,跨中顶板厚27.3cm、底板厚25cm、腹板厚28cm,分别在距支座中心线4m位置处向内侧加厚至45cm、65cm、110cm。
箱梁混凝土标号为C55,混凝土238.13 m3,钢筋46 吨。
三、方案简述
1、基础换填卵石填料,并碾压至中密,在浇筑C20砼15cm。立杆横桥向为90cm×2+60cm×10+90cm×2按照线路中线两侧布置,顺桥向立杆间距60cm,平杆间距60cm。
2、底模采用14mm厚竹胶板。
3、顶托上采用2[10槽钢作为横向分配梁,其上采用10×12cm大方木作为纵向向分配梁间距39cm,纵向大方木上横向铺设4×7cm小方木,间距15cm。
4、纵横向剪刀撑布置
剪刀撑采用φ48×3.5mm钢管,横向每隔两排设置一道,其搭接长度不小于60cm,与地面夹角不小于45度。纵向在支架两侧、腹板下、底板中间各设一道,共计5道。
5、斜拉钢管每一排支架都设置一道,与地面夹角不大于30度。
四、受力计算
单位:cm
跨中标准截面:① 0.352m2 ② 1.398m2③ 0.776m2
单位:cm
端部截面(按照梁体支撑中心线向跨中80cm处截面计算):
① 0.285m2 ② 1.713m2③ 2.688m2
(一)、翼缘板下部受力检算
1、荷载计算
(1)、砼自重荷载:
q1=1m×0.352m2×26KN/m3÷(0.95m×1m)=9.634KN/m2=0.009634N/mm2 q1’=1m×0.285m2×26KN/m3÷(0.8m×1m)=9.263KN/m2=0.009263N/mm2
(2)、模板支架自重:
q2=3KN/m2=0.003N/mm2
(3)、施工荷载:q3=1KN/m2=0.001N/mm2
(4)、振捣时的荷载:q4=4KN/m2=0.004N/mm2
考虑1.3倍的安全系数后,荷载组合:
端部:q’=1.3×(0.009263+0.003+0.001+0.004)=0.02244N/mm2
跨中:q=1.3×(0.009634+0.003+0.001+0.004)=0.02292N/mm2
2、受力计算
(1)、模板检算:
竹胶板规格采用2.44 1.220.014
⨯⨯,考虑竹胶板处于湿状,由《桥路工
m m m
程常用数据资料与计算手册》查得竹胶板力学性能指标取[]35MPa
δ=。取1mm 宽竹胶板为单元体,则
W=bh2/6=1×142/6=32.67mm3,I=bh3/12=1×143/12=228.67 mm4
荷载组合取跨中:q=0.02292N/mm2。
横向小方木间距采用15cm,为了安全考虑,竹胶板的计算按简支梁计算,则
M=ql2/8=0.02292×1×1502/8=64.463N·mm
σ=M/W=64.463/32.67=1.97MPa<[σ]=35 MPa 强度满足要求
f max=5ql4/(384EI)=5×1×0.02292×1504/(384×5×103×228.67)=0.13mm (2)、模板下横向方木检算: 竹胶板传来的荷载:q=0.02292N/mm2×150mm=3.438N/mm 方木材质选用红松,规格采用4×7cm。根据路桥施工计算手册,A3级木材弹性模量E=9×103MPa,抗弯强度为[σ]=12MPa;考虑木材湿状下弹性模量及抗弯强度的折减系数为0.9,折减后的弹性模量为E=8×103MPa,抗弯强度为[σ]=10.8 MPa,有 W=bh2/6=40×702/6=32666.7mm3,I=bh3/12=40×703/12=1143333.33 mm4 模板下横向小方木间距15cm,最大跨度为39cm,小方木按简支梁计算,则 M=ql2/8=3.438×3902/8=65364.975N·mm σ=M/W=65364.975/32666.7=2MPa<[σ]=10.8 MPa 强度满足要求 f max=5ql4/(384EI)=5× 3.438×3904/(384×8×103×1143333.33)=0.12mm (3)、纵向大方木检算: 小方木传来的荷载(转化为均布荷载) q=3.438×390/150=8.94N/mm 方木材质选用红松,规格采用10×12cm的方木。则有 E=8×103MPa,[σ]=10.8 MPa, W=bh2/6=100×1202/6=240000mm3,I=bh3/12=100×1203/12=14400000mm4。 纵向大方木间距39cm,最大跨度为60cm,方木受力简图: g g g g g g g g g 方木受力为连续梁,偏于安全按简支梁计算,则