长西双线40m预应力混凝土简支箱梁支架计算书
一、工程概况 长西上、下行双线是哈大铁路客运专线长春联络线的组成部分,为长春西站与既有长春站之间的联络线。长西双线211-212号桥墩为现浇40m预应力混凝土简支箱梁,梁长40.6米,梁高4米,顶宽12米,梁底宽为5.74米,悬臂长2.65米。混凝土量为496.7m,采用C50混凝土。
二、支架设计说明
该简支箱梁采用满堂支架、侧膜和底模采用竹胶板、内膜采用竹木组合模板方式进行施工。
满堂支架底板下顺桥向间距0.9m,横桥向间距0.6m;翼缘板下支架顺桥向间距0.9m,横桥向间距0.9m,水平杆间距0.9m布置。支架上铺设顺桥向12cm×12cm的方木,间距0.6m。大楞木上铺设横桥向10cm×10cm的方木,间距0.3m。梁体底模和侧模采用18mm厚竹胶板,内模采用组合钢模。
支架整体布置型见附图。 三、设计依据
长春联络线特大桥40m预应力混凝土简支箱梁设计图及有关文献 四、受力分析
整体结构从上而下分层计算。
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新浇混凝土容重按26kN/m计算。 荷载分析
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① 底板每平米直接荷载 :7.73×26/5.74=35kN/m
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翼缘板每平米直接荷载:1.04×26/2.65=10.2 kN/m ②模板自重(含内模、侧模及支架)以混凝土自重的5%计:
2
底板下:35×5%=1.75kN/m
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翼缘板下:10.2×5%=0.51 kN/m
2
③施工人员、施工料具堆放、运输荷载: 2.0 kN/m
2
④倾倒混凝土时产生的冲击荷载: 2.0 kN/m
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⑤振捣混凝土产生的荷载: 2.0 kN/m
计算强度q= 1.2×(①+②)+1.4×(③+④+⑤)
(一)小楞木检算
小楞方木规格为100×100mm, 截面参数及材料力学性能指标 3353W=a/6=100/6=1.67×10mm 463I=a/12=1004/12=8.33×10mm
方木的力学性能指标按《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)中的A-3类木材并按湿材乘0.9的折减系数取值,则:
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[σ]=14.5×0.9=13.05MPa,E=10×10×0.9=9×10MPa。 1、箱底搁置于60cm布置的方木大楞上 (1)、荷载组合
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q=[1.2×(35+1.75)+1.4×(2.0+2.0+2.0)] ×0.3=15.75kN/m (2)、承载力计算
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M=qL/10=15.75×0.6×0.6/10=0.567KN*m
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σ=M/W=0.567×10/1.67×10=3.4Mpa<[σ]=13.05Mpa 强度符合
2、翼板搁置于90cm布置的方木大楞上
2
V=1.04m×40.6m=42.63m3
①每平米直接荷载 :42.63×26/40.6/2.65=10.2kN/m2
②模板自重(含内模、侧模及支架)以混凝土自重的5%计:10.3×5%=0.52kN/m2 ③施工人员、施工料具堆放、运输荷载: 2.0 KN/M2 ④倾倒混凝土时产生的冲击荷载: 2.0 KN/M2 ⑤振捣混凝土产生的荷载: 2.0 KN/M2
计算强度q= 1.2×(①+②)+1.4×(③+④+⑤)
q=[1.2×(10.2+0.52)+1.4×(2.0+2.0+2.0)] ×0.9=19kN/m
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M=qL/8=19×0.9×0.9/10=1.53KN*m
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σ=M/W=1.53×10/1.67×10=9.16Mpa<[σ]=13.05Mpa 强度符合
(二)大楞木检算
大楞木规格为120×120mm, 截面参数及材料力学性能指标 3353W=a/6=120/6=2.88×10mm 4463I=a/12=120/12=17.28×10mm
方木的力学性能指标按《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)中的A-3类木材并按湿材乘0.9的折减系数取值,则:
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[σ]=14.5×0.9=13.05MPa,E=10×103×0.9=9×10MPa。 1、底板下大楞木检算
搁置于90cm×60cm布置的支架上 (1)荷载组合
qL=90cmL=90cm
q=[1.2×(35+1.75)+1.4×(2.0+2.0+2.0)] ×0.6=31.5kN/m (2)强度计算
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M=qL/10=31.5×0.9×0.9/10=2.55KN*m
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σ=M/W=2.55×10/2.88×10=8.85Mpa<[σ]=13.05Mpa 强度符合
2
2、翼缘板下大楞木检算
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V=1.04m×40.6m=42.63m3
①每平米直接荷载 :42.63×26/40.6/2.65=10.2kN/m2
②模板自重(含内模、侧模及支架)以混凝土自重的5%计:10.3×5%=0.52kN/m2 ③施工人员、施工料具堆放、运输荷载: 2.0 KN/M2 ④倾倒混凝土时产生的冲击荷载: 2.0 KN/M2 ⑤振捣混凝土产生的荷载: 2.0 KN/M2
计算强度q= 1.2×(①+②)+1.4×(③+④+⑤) (1)荷载组合
计算强度q= 1.2×(①+②)+1.4×(③+④+⑤)
q=[1.2×(10.2+0.52)+1.4×(2.0+2.0+2.0)] ×0.9=19kN/M (2)强度计算
2
M=qL/8=19×0.9×0.9/10=1.539KN*m
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σ=M/W=1.539×10/2.88×10=5.34Mpa<[σ]=13.05Mpa 强度符合
(三)支架检算
截面参数及材料力学性能指标:碗口式钢管规格为φ48mm×3.5mm。
扣件式钢管截面特性 外径 壁厚 d(mm) t(mm) 48 3.5 截面积2A(mm) 2惯性矩4I(mm) 4抵抗矩回转半径 3W(mm) i(mm) 5.08×310 15.78 每米长自重(N) 38.4 4.×10 12.19×10 1、底板下支架检算
底板下支架布置形式为0.6m×0.9m,水平杆间距1.2m 底板下每平面荷载:52.5KN 每根立杆受力:28.35KN 强度检算:
σ=N/A=28350/4=57.97Mpa<[σ]=215Mpa 稳定性验算:
长细比:1200/15.78=75.9,查《钢结构设计规范》附录三得:Ф=0.744。 σ=N/ФA=28350/(0.744×4)=78Mpa<[σ]=215Mpa 因此,立杆的强度和稳定性均满足要求 2、翼缘板下支架检算
底板下支架布置形式为0.9m×0.9m,水平杆间距1.2m 底板下每平面荷载:21KN 每根立杆受力:17KN 强度检算:
σ=N/A=17000/4=34.76Mpa<[σ]=215Mpa 稳定性验算:
长细比:1200/15.78=75.9,查《钢结构设计规范》附录三得:Ф=0.744。 σ=N/ФA=17000/(0.744×4)=46.7Mpa<[σ]=215Mpa 因此,立杆的强度和稳定性均满足要求
(四)支架基础检算
支架底部铺设15cm×15cm的楞木,每排总长14m。
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支架纵向间距为90cm 箱底每排支撑承受荷载:
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496.7×26/40.6×0.6=190.85kN/m 每排楞木面积
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14×0.15=2.07m
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每平米承受荷载190.85/2.07=92.2kN/m
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92.2kN/m=92.2kpa<150kpa 满足要求
(五)支架基础处理
支架施工范围内清除杂填土,换填碎石粉,分层填筑,每层厚度30cm,共换填0.9m。用18t的振动压路机碾压密实。测定地基承载力,检测合格后方可进行下到工序。然后浇注20cm厚面层砼,平面振捣器振捣,人工整平。从线路中往两侧设置1%的双面坡,并在线路两侧设置30 cm×30 cm的排水沟。
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