石济客专五里堂双线特大桥48+80+48m连续梁碗扣支架方案检算报告
更新时间:2024-07-09 07:17:02 阅读量: 综合文库 文档下载
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石济客专五里堂双线特大桥48+80+48m连续梁碗扣支架检算报告
1 碗扣支架方案
五里堂双线特大桥48+80+48m连续梁支点处梁高6.4m,0号块长度为12.00m,边跨现浇段梁高为3.6m,长度为7.75m,0号块及边跨现浇段采用满堂支架方案施工。
支架结构采用碗扣脚手架结合钢管支架形式,自上向下结构为1.5cm竹胶板+10×10cm方木(纵向)+12cm×14cm方木(横向)+碗扣脚手架或φ480钢管支架+地托垫木+混凝土垫层基础。
1.1 0号块碗扣式支架布置
碗扣式支架的立杆间距:腹板下支架:0.30m(横向)×0.30m(纵向),腹板下横向布置4排;底板下0.60m(横向)×0.60m(纵向);翼缘板下0.90m(横向)×0.60m(纵向),横杆步距1.20m。
碗扣支架具体布置图如图1所示。
1170265640602x309x120
(a) 立面图(B-B截面)
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12001.5cm竹胶板610cm*10cm纵向枋木0412cm*14cm横向枋木碗扣支架57306
(b) 侧面图(A-A截面)
9x120
BAA2x309060B12001170CC
(c) 平面图 图1 0号块支架布置图
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1.2 边跨现浇段支架布置
碗扣式支架的立杆间距:腹板下支架:0.30m(横向)×0.60m(纵向),腹板下横向布置4排;底板下0.60m(横向)×0.60m(纵向);翼缘板下0.90m(横向)×0.60m(纵向),横杆步距1.20m。
碗扣支架具体布置图如图2所示。
26511706403x902x306011x120
(a) 立面图(B-B截面)
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7751.5cm竹胶板06310cm*10cm纵向枋木12cm*14cm横向枋木碗扣支架0660021x11(b) 侧面图(A-A截面)
BAB(c) 平面图
图2 边跨现浇段支架布置图
–4–
A
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2 验算依据
《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》 《铁路桥涵地基和基础设计规范》 《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001) 《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002) 《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001) 《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)
《石济客专五里堂双线特大桥48+80+48m连续梁构造施工图》
3 0号块满堂支架检算
3.1 检算荷载
3.1.1 分项荷载
根据《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》相关规定取值。 (1) 混凝土自重
预应力钢筋混凝土容重取26.5kN/m3。 (2)脚手架附属设备等自重
1) 脚手板自重标准值统一按0.35kN/m2取值;
2) 操作层的栏杆与挡脚板自重标准值按0.14kN/m2取值; 3) 脚手架上满挂密目安全网自重标准值按0.01kN/m2取值;
4) 脚手架自重:立杆按照6.18kg/m计算,按照12米高计算,横杆按照5.57kg/m计算,按照10层计算。
立杆:0.3m×0.3m:8.24kN/m2
0.6m×0.6m:2.06kN/m2 0.6m×0.9m:1.37kN/m2
横杆:0.3m×0.3m:3.71kN/m2
0.6m×0.6m:1.86kN/m2 0.6m×0.9m:1.55kN/m2
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则立杆、纵向及横向水平杆、水平及垂直斜撑、模板、支承梁(楞)、配件、脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等防护设施及附加构件的自重计算值:
0.3m×0.3m支架:12.45kN/m2;(模板等计0.50 kN/m2) 0.6m×0.6m支架:4.42kN/m2;(模板等计0.50 kN/m2) 0.6m×0.9m支架:3.92kN/m2;(模板等计1.00 kN/m2) (3) 施工活荷载
1) 施工人员、施工料具、运输荷载,按2.0kN/m2计; 2) 水平模板的砼振捣荷载,按2.0kN/m2计; 3) 倾倒混凝土冲击荷载,按2.0kN/m计。 (4) 水平风荷载
2
Wk?0.7?z??s?Wo=0.7×1.0×0.8×0.5=0.28kN/m2 式中:
Wk——风荷载标准值(kN/m2);
μz——风压高度变化系数,按现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)规定采用,取1.0;
μs——风荷载体型系数,按现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)规定的竖直面取0.8;
Wo——基本风压(kN/m2),按现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)规定采用,取0.5kN/m2。 3.1.2 荷载组合
永久荷载的分项系数,取1.2,可变荷载的分项系数,取1.4。则支架部分的自重及施工活载组合值为:
0.3m×0.3m支架:
q=1.2×永久荷载+1.4×活荷载=1.2×12.45+1.4×6.0=23.34 kN/m2;
0.6m×0.6m支架:
q=1.2×永久荷载+1.4×活荷载=1.2×4.42+1.4×6.0=13.70 kN/m2;
0.6m×0.9m支架:
q=1.2×永久荷载+1.4×活荷载=1.2×3.92+1.4×6.0=13.10 kN/m2。
3.2 立杆竖向承载力验算
(1) 腹板下立杆竖向承载力检算
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根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(2001)表5.3.3,横杆步距1.2m,长细比的计算公式为:
k?l1.155?1.50?1200????131.8?250
i15.78式中:k—计算长度附加系数,取1.155; 根据经验,?取1.50。
满足《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》5.1.8条规定,?≤250。
计算立杆时按照最不利状态,即不考虑枋木的分配作用,假设每根立杆承受立杆间距范围内的混凝土自重,腹板下梁高按照6.40m计算,每根立杆承受的梁部混凝土自重为:
G=0.3×0.3×6.40×26.5=15.26kN
立杆轴力为:
N?1.2G?qA=1.2×15.26+23.34×0.3×0.3=20.42kN;
立杆轴心受压稳定系数:?=0.386;立杆应力为:
??N/A=20.42/489/10-6=41.75×103kPa=41.75MPa[f]=0.386×205=79.13MPa,腹板下立杆强度及稳定满足要求。 (2) 底板下立杆竖向承载力检算
底板下立杆承受底板和顶板的重量。底板厚按照1.00m计算,顶板厚度按照0.35m计算,每根立杆承受立杆间距范围内的混凝土自重,底板下每根立杆承受的梁部混凝土自重为:
G=0.6×0.6×(1.00+0.35)×26.5=12.88kN
立杆轴力为:
N?1.2G?qA=1.2×12.88+13.70×0.6×0.6=20.39kN;
立杆轴心受压稳定系数:?=0.386;立杆应力为:
??N/A=20.39/489/10-6=41.69×103kPa=32.03MPa[f]=0.386×205=79.13MPa,底板下立杆强度及稳定满足要求。 (3) 翼缘板下立杆竖向承载力检算
翼缘板下立杆承受翼缘板的重量。翼缘板厚按照0.5m计算,每根立杆承受立杆间距范围内的混凝土自重,翼缘板下每根立杆承受的梁部混凝土自重为:
G=0.6×0.9×0.50×26.5=7.16kN
立杆轴力为:
N?1.2G?qA=1.2×7.16+13.10×0.6×0.9=15.66kN;
立杆轴心受压稳定系数:?=0.386;立杆应力为:
??N/A=15.66/489/10-6=35.75×103kPa=32.03MPa[f]=0.386×205=79.13MPa,底
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板下立杆强度及稳定满足要求。 (4) 组合风荷载时承载力验算
由于腹板下立杆受力最大,故选取腹板下立杆进行组合风荷载时的承载力验算。 风荷载对立杆产生弯矩:
2m Mw?1.4al0Wk/10=1.4×0.6×2.079×0.28/10=0.1067 kN·
2
式中:Mw——单肢立杆弯矩(kN·m);
a——立杆纵距(m);
Wk——风荷载标准值(kN/m2); l0——立杆计算长度(m)。
为安全起见单肢立杆轴向力按照恒载和活载分别取1.2和1.4的分项系数后的计算结果(不考虑活载0.9的折减系数)。
底板下单根立杆承受的荷载为:20.42kN。
立杆压弯强度计算:
N0.9?Mw20.420.9?1.0?0.1067=+=13130??w?-420.42N0.386?4.89?10?A1.15?5.08?10?6(1?0.8?)?W(1?0.8w)56.53NEkPa=131.30MPa<[f]=205MPa。
式中:β——有效弯矩系数,采用1.0;
γ——截面塑性发展系数,钢管截面为1.15;
W——立杆截面模量;
NE——欧拉临界力,NE??2EA/?2?3.142?200?498/131.82?56.53kN
(E为材料弹性模量,λ为压杆长细比)。 组合风荷载时,标准截面下立杆强度满足要求。
3.3 梁底模板及枋木检算
3.3.1 模板
1.5cm厚竹胶板
弹性模量:纵向EZ?6.5GPa、横向Eh?4.5GPa 弯曲强度:纵向?z?80MPa、横向?h?55MPa
竹胶板钉在顺桥向枋木上,枋木高10cm,宽10cm,枋木净间距腹板下10cm(枋木中心距20cm),底板下20cm(枋木中心距30cm)。
(1) 腹板下模板
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腹板作用在竹胶板上的均布荷载:1.2×6.40×26.5+1.4×6.0=211.92kN/m2。 竹胶板钉在枋木上,可近视认为竹胶板与枋木刚结,净跨径10cm,取长度方向1m条带进行计算,其抵抗矩和惯性矩为:
bh21.0?0.0152W???3.75?10?5m3
66bh31.0?0.0153I???2.8125?10?7m41212
由于竹胶板较薄,近似简化为简支梁来计算:
ql2最大弯矩:Mmax?=(211.92×0.102/8)=0.2649kN·m
8ql最大剪力:Qmax?=(211.92×0. 10)/2=10.596kN
2M最大弯曲应力:?max?max=0.2649/(3.75×10-5)=7064kPa=7.06MPa<[?]=55MPa
W3Qmax最大剪应力:?max?=1.5×10.596/1.0/0.015=1060kPa=1.06MPa<[?]=2.0MPa
2A计算变形时,按照连续梁计算与实际情况更为接近,按照三跨连续梁计算得竹胶板最大变形结果如图3所示:
图3 腹板下模板变形图
fmax?0.0798mm<[f]=
l100==0.25mm 400400腹板下竹胶板的弯曲应力、剪应力及变形均满足要求。
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(2) 底板下模板
底板作用在竹胶板上的均布荷载:1.2×1.35×26.5+1.4×6.0=51.33kN/m2。 竹胶板钉在枋木上,可近视认为竹胶板与枋木刚结,净跨径20cm,取长度方向1m条带进行计算,其抵抗矩和惯性矩为:
bh21.0?0.0152W???3.75?10?5m3
66bh31.0?0.0153I???2.8125?10?7m41212
由于竹胶板较薄,近似简化为简支梁来计算:
ql2最大弯矩:Mmax?=(51.33×0.202/8)=0.2567kN·m
8ql最大剪力:Qmax?=(51.33×0.20)/2=5.133kN
2M最大弯曲应力:?max?max=0.2567/(3.75×10-5)=6845kPa=6.845MPa<[?]=55MPa
W3Qmax最大剪应力:?max?=1.5×5.133/1.0/0.015=513.3kPa=0.513MPa<[?]=2.0MPa
2A计算变形时,按照连续梁计算与实际情况更为接近,按照三跨连续梁计算得竹胶板最大变形结果如图4所示:
图4 底板下模板变形图
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fmax?0.309mm<[f]=
l200==0.500mm 400400底板下竹胶板的弯曲应力、剪应力及变形均满足要求。 3.3.2 纵向枋木
纵向枋木搭设在横向枋木上,腹板下间距为0.20m,跨度为0.3m;底板下间距为0.30m,跨度为0.6m。
(1) 腹板下纵向枋木
腹板下纵向枋木承担的均布荷载为:q=1.2×6.40×0.20×26.5+1.4×6.0×0.20=42.38kN/m;
纵向枋木(宽10cm×高10cm)的截面特性:
bh20.10?0.102W??=1.667×10-4m3。
66bh30.10?0.103I??=8.333×10-6m4
1212弹性模量:E?10GPa,容许弯曲应力??a??13MPa,容许剪应力:??a??2MPa 腹板下纵向枋木(宽10cm×高10cm)搭设在横向枋木(宽12cm×高14cm)上,净跨度20cm,安全起见按照跨度0.30m检算,如图5所示。
q
图5 纵向枋木计算简图
将纵向枋木简化为3跨连续梁(跨度0.3m)模型进行计算,计算利用有限元程序ANSYS进行。计算结果如图6所示。
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(a) 弯矩图
(b) 剪力图
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(c) 竖向位移图
(d) 上缘应力图
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(e) 下缘应力图 图6 纵向枋木计算结果
Mmax=2289kPa=2.289MPa<[?]=13MPa W3Qmax最大剪应力:?max?=1.5×7.628/0.10/0.10=1144kPa=1.144MPa<[?]=2MPa
2Al300最大变形:0.0284mm<[f]===0.75mm
400400最大弯曲应力:?max?腹板下纵向枋木的弯曲应力及变形均满足要求。 各支点处的支点反力提取结果如下: NODE FY 1 5.0856 2 13.985 22 13.985 42 5.0856
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(2) 底板下纵向枋木
底板下纵向枋木承担的均布荷载为:q=1.2×1.35×0.30×26.5+1.4×6.0×0.30=15.40kN/m;
底板下纵向枋木(宽10cm×高10cm)搭设在横向枋木(宽12cm×高14cm)上,净跨度48cm,安全起见按照跨度0.60m检算,如图7所示。
q
图7 纵向枋木计算简图
将纵向枋木简化为3跨连续梁(跨度0.6m)模型进行计算,计算结果如图8所示。
(a) 弯矩图
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(b) 剪力图
(c) 竖向位移图
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(d) 上缘应力图
(e) 下缘应力图 图8 纵向枋木计算结果
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Mmax=3327kPa=3.327MPa<[?]=13MPa W3Qmax最大剪应力:?max?=1.5×5.544/0.10/0.10=832kPa=0.832MPa<[?]=2MPa
2Al600最大变形:0.165mm<[f]===1.50mm
400400最大弯曲应力:?max?底板下纵向枋木的弯曲应力及变形均满足要求。 各支点处的支点反力提取结果如下: NODE FY 1 3.6960 2 10.164 22 10.164 42 3.6960 3.3.3 横向枋木
横向枋木(宽12cm×高14cm),承受纵向枋木传递的竖向荷载,腹板下范围内传递的荷载为13.985kN,横向枋木跨度为0.3m;底板下传递的荷载为10.164kN,纵向枋木跨度为0.6m。
(1) 腹板下横向枋木检算
腹板下横向枋木计算简图如图9所示。
PPP303030
图9 腹板下横向枋木计算简图
枋木(宽12cm×高14cm)的截面特性:
bh20.12?0.142-43
W??=3.92×10m
66bh30.12?0.143-53I??=2.744×10m
1212简化为3跨连续梁进行计算,跨度0.3m,计算结果如图10所示。
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(a) 弯矩图
(b) 剪力图
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(c) 竖向位移图
(d) 上缘应力图
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(e) 下缘应力图 图10 腹板下横向枋木计算结果
Mmax=1873kPa=1.873MPa<[?]=13MPa W3Qmax最大剪应力:?max?=1.5×9.090/0.12/0.14=812kPa=0.812MPa<[?]=2MPa
2Al300最大变形:0.159mm<[f]===0.75mm
400400最大弯曲应力:?max?腹板下横向枋木的弯曲应力及变形均满足要求。 (2) 底板下横向枋木检算
底板下横向枋木计算简图如图11所示。
PPPPPP606060
图11 底板下横向枋木计算简图
简化为3跨连续梁进行计算,跨度0.6m,计算结果如图12所示。
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(a) 弯矩图
(b) 剪力图
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(c) 竖向位移图
(d) 上缘应力图
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(e) 下缘应力图 图12 底板下横向枋木计算结果
Mmax=3500kPa=3.500MPa<[?]=13MPa W3Qmax最大剪应力:?max?=1.5×12.451/0.12/0.14=1112kPa=1.112MPa<[?]=2MPa
2Al600最大变形:0.119mm<[f]===1.50mm
400400最大弯曲应力:?max?底板下横向枋木的弯曲应力及变形均满足要求。
3.4 基础检算
碗扣支架支撑在外部地基上需按照下图进行地基处理,应力扩散到地基后,由于立杆较多,按照一定扩散角传到地基表面后应力有重合部分,如图13所示,可看做地基表面应力是均匀的。
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钢管脚手架枋木10cm素混凝土30cm换填层
图13 应力扩散示意图
3.4.1 素混凝土垫层强度验算
脚手架下端设枋木作为地梁,枋木尺寸(宽10cm高10cm计算)。C20混凝土容许应力
[?c]=5.4MPa。
标准截面下素混凝土表面受力面积0.10*0.3m2,应力:
??N/A=20.42/0.10/0.3=681kPa=0.681MPa<[?c],混凝土垫层强度满足要求; 3.4.2 地基受力验算
由于结构自重由素混凝土和换填层传递到地基后,可认为地基表面的应力分布是均匀的。换填层宽度需大于b'?b?2?z?tan?=11.7+2×0.4*0.364=11.99m。
地基应力:
N??=20.42/0.3/0.3=227 kPa
Ae经过处理后的基底地基承载力需大于230kPa。
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4 边跨现浇段支架检算
4.1 检算荷载
4.1.1 分项荷载
根据《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》相关规定取值。 (1) 混凝土自重
预应力钢筋混凝土容重取26.5kN/m3。 (2)脚手架附属设备等自重
1) 脚手板自重标准值统一按0.35kN/m2取值;
2) 操作层的栏杆与挡脚板自重标准值按0.14kN/m2取值; 3) 脚手架上满挂密目安全网自重标准值按0.01kN/m2取值;
4) 脚手架自重:立杆按照6.18kg/m计算,按照12米高计算,横杆按照5.57kg/m计算,按照11层计算。
立杆:0.3m×0.6m:5.15kN/m2
0.6m×0.6m:2.58kN/m2 0.6m×0.9m:1.72kN/m2
横杆:0.3m×0.6m:3.62kN/m2
0.6m×0.6m:2.41kN/m2 0.6m×0.9m:2.01kN/m2
则立杆、纵向及横向水平杆、水平及垂直斜撑、模板、支承梁(楞)、配件、脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等防护设施及附加构件的自重计算值:
0.3m×0.6m支架:9.27kN/m2;(模板等计0.50 kN/m2) 0.6m×0.6m支架:5.49kN/m2;(模板等计0.50 kN/m2) 0.6m×0.9m支架:4.73kN/m2;(模板等计1.00 kN/m2) (3) 施工活荷载
1) 施工人员、施工料具、运输荷载,按2.0kN/m2计; 2) 水平模板的砼振捣荷载,按2.0kN/m2计; 3) 倾倒混凝土冲击荷载,按2.0kN/m2计。 (4) 水平风荷载
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Wk?0.7?z??s?Wo=0.7×1.0×0.8×0.5=0.28kN/m2 式中:
Wk——风荷载标准值(kN/m2);
μz——风压高度变化系数,按现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)规定采用,取1.0;
μs——风荷载体型系数,按现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)规定的竖直面取0.8;
Wo——基本风压(kN/m2),按现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)规定采用,取0.5kN/m2。 4.1.2 荷载组合
永久荷载的分项系数,取1.2,可变荷载的分项系数,取1.4。则支架部分的自重及施工活载组合值为:
0.3m×0.6m支架:
q=1.2×永久荷载+1.4×活荷载=1.2×9.27+1.4×6.0=19.52 kN/m2;
0.6m×0.6m支架:
q=1.2×永久荷载+1.4×活荷载=1.2×5.49+1.4×6.0=14.99 kN/m2;
0.6m×0.9m支架:
q=1.2×永久荷载+1.4×活荷载=1.2×4.73+1.4×6.0=14.07 kN/m2。
4.2 立杆竖向承载力验算
(1) 腹板下立杆竖向承载力检算
根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(2001)表5.3.3,横杆步距1.2m,长细比的计算公式为:
k?l1.155?1.50?1200????131.8?250
i15.78式中:k—计算长度附加系数,取1.155; 根据经验,?取1.50。
满足《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》5.1.8条规定,?≤250。
计算立杆时按照最不利状态,即不考虑枋木的分配作用,假设每根立杆承受立杆间距范围内的混凝土自重,腹板下梁高按照3.60m计算,每根立杆承受的梁部混凝土自重为:
G=0.3×0.6×3.60×26.5=17.17kN
立杆轴力为:
N?1.2G?qA=1.2×17.17+19.52×0.3×0.6=24.12kN;
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立杆轴心受压稳定系数:?=0.386;立杆应力为:
??N/A=24.12/489/10-6=49.33×103kPa=49.33MPa[f]=0.386×205=79.13MPa,腹板下立杆强度及稳定满足要求。 (2) 底板下立杆竖向承载力检算
底板下立杆承受底板和顶板的重量。底板厚按照最厚的根部位置0.60m计算,顶板厚度按照0.40m计算,每根立杆承受立杆间距范围内的混凝土自重,底板下每根立杆承受的梁部混凝土自重为:
G=0.6×0.6×(0.80+0.80)×26.5=15.26kN
立杆轴力为:
N?1.2G?qA=1.2×15.26+14.99×0.6×0.6=23.71kN;
立杆轴心受压稳定系数:?=0.386;立杆应力为:
??N/A=23.71/489/10-6=48.49×103kPa=48.49MPa[f]=0.386×205=79.13MPa,底板下立杆强度及稳定满足要求。 (3) 翼缘板下立杆竖向承载力检算
翼缘板下立杆承受翼缘板的重量。翼缘板厚按照0.5m计算,每根立杆承受立杆间距范围内的混凝土自重,翼缘板下每根立杆承受的梁部混凝土自重为:
G=0.6×0.9×0.50×26.5=7.16kN
立杆轴力为:
N?1.2G?qA=1.2×7.16+14.07×0.6×0.9=16.19kN;
立杆轴心受压稳定系数:?=0.386;立杆应力为:
??N/A=16.19/489/10-6=33.10×103kPa=33.10MPa[f]=0.386×205=79.13MPa,底板下立杆强度及稳定满足要求。 (4) 组合风荷载时承载力验算
由于腹板下立杆受力最大,故选取腹板下立杆进行组合风荷载时的承载力验算。 风荷载对立杆产生弯矩:
22m Mw?1.4al0Wk/10=1.4×0.6×2.079×0.28/10=0.1067 kN·
式中:Mw——单肢立杆弯矩(kN·m);
a——立杆纵距(m);
Wk——风荷载标准值(kN/m2); l0——立杆计算长度(m)。
为安全起见单肢立杆轴向力按照恒载和活载分别取1.2和1.4的分项系数后的计算结果(不考虑活载0.9的折减系数)。
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翼缘板下单根立杆承受的荷载为:24.12kN。
立杆压弯强度计算:
N0.9?Mw24.120.9?1.0?0.1067=+=152747??w?-424.12N0.386?4.89?10?A1.15?5.08?10?6(1?0.8?)?W(1?0.8w)56.53NEkPa=152.75MPa<[f]=205MPa。
式中:β——有效弯矩系数,采用1.0;
γ——截面塑性发展系数,钢管截面为1.15;
W——立杆截面模量;
NE——欧拉临界力,NE??2EA/?2?3.142?200?498/131.82?56.53kN
(E为材料弹性模量,λ为压杆长细比)。 组合风荷载时,标准截面下立杆强度满足要求。
4.3 梁底模板及枋木检算
4.3.1 模板
1.5cm厚竹胶板
弹性模量:纵向EZ?6.5GPa、横向Eh?4.5GPa 弯曲强度:纵向?z?80MPa、横向?h?55MPa
竹胶板钉在顺桥向枋木上,枋木高10cm,宽10cm,枋木净间距腹板下10cm(枋木中心距0.20m),底板下20cm(枋木中心距0.30m)。
(1) 腹板下模板
腹板作用在竹胶板上的均布荷载:1.2×3.60×26.5+1.4×6.0=122.88kN/m2。 竹胶板钉在枋木上,可近视认为竹胶板与枋木刚结,净跨径10cm,取长度方向1m条带进行计算,其抵抗矩和惯性矩为: bh21.0?0.0152W???3.75?10?5m3
66bh31.0?0.0153I???2.8125?10?7m41212
由于竹胶板较薄,近似简化为简支梁来计算:
ql2最大弯矩:Mmax?=(122.88×0.102/8)=0.1536kN·m
8ql最大剪力:Qmax?=(122.88×0.10)/2=6.14kN
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石济客专五里堂双线特大桥48+80+48m连续梁碗扣支架检算报告
最大弯曲应力:?max?最大剪应力:?maxMmax=0.1536/(3.75×10-5)=4096kPa=4.096MPa<[?]=55MPa W3Qmax?=1.5×6.14/1.0/0.015=614kPa=0.614MPa<[?]=2.0MPa 2A计算变形时,按照连续梁计算与实际情况更为接近,按照三跨连续梁计算得竹胶板最大变形结果如图14所示:
图14 腹板下模板变形图
fmax?0.0463mm<[f]=
l100==0.25mm 400400腹板下竹胶板的弯曲应力、剪应力及变形均满足要求。 (2) 底板下模板
底板作用在竹胶板上的均布荷载:1.2×1.6×26.5+1.4×6.0=59.28kN/m2。
竹胶板钉在枋木上,可近视认为竹胶板与枋木刚结,净跨径10cm,取长度方向1m条带进行计算,其抵抗矩和惯性矩为:
bh21.0?0.0152W???3.75?10?5m3
66bh31.0?0.0153I???2.8125?10?7m41212
由于竹胶板较薄,近似简化为简支梁来计算:
ql2最大弯矩:Mmax?=(59.28×0.202/8)=0.2964kN·m
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ql=(59.28×0.20)/2=5.928kN 2M最大弯曲应力:?max?max=0.2964/(3.75×10-5)=7904kPa=7.904MPa<[?]=55MPa
W3Qmax最大剪应力:?max?=1.5×5.928/1.0/0.015=593kPa=0.593MPa<[?]=2.0MPa
2A最大剪力:Qmax?计算变形时,按照连续梁计算与实际情况更为接近,按照三跨连续梁计算得竹胶板最大变形结果如图15所示:
图15 底板下模板变形图
fmax?0.357mm<[f]=
l200==0.50mm 400400底板下竹胶板的弯曲应力、剪应力及变形均满足要求。 4.3.2 纵向枋木
纵向枋木搭设在横向枋木上,腹板下间距为0.20m,跨度为0.6m;底板下间距为0.30m,跨度为0.6m。
(1) 腹板下纵向枋木
腹板下纵向枋木承担的均布荷载为:q=1.2×3.60×0.20×26.5+1.4×6.0×0.20=24.58kN/m;
纵向枋木(宽10cm×高10cm)的截面特性:
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石济客专五里堂双线特大桥48+80+48m连续梁碗扣支架检算报告
bh20.10?0.102W??=1.667×10-4m3。
66bh30.10?0.103I??=8.333×10-6m4
1212弹性模量:E?10GPa,容许弯曲应力??a??13MPa,容许剪应力:??a??2MPa
腹板下纵向枋木(宽10cm×高10cm)搭设在横向枋木(宽12cm×高14cm)上,净跨度48cm,安全起见按照跨度0.60m检算,如图16所示。
q
图16 纵向枋木计算简图
将纵向枋木简化为3跨连续梁(跨度0.6m)模型进行计算,计算利用有限元程序ANSYS进行。计算结果如图17所示。
(a) 弯矩图
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石济客专五里堂双线特大桥48+80+48m连续梁碗扣支架检算报告
(b) 剪力图
(c) 竖向位移图
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石济客专五里堂双线特大桥48+80+48m连续梁碗扣支架检算报告
(d) 上缘应力图
(e) 下缘应力图 图17 纵向枋木计算结果
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Mmax=5309kPa=5.309MPa<[?]=13MPa W3Qmax最大剪应力:?max?=1.5×8.849/0.10/0.10=1327kPa=1.327MPa<[?]=2MPa
2Al600最大变形:0.263mm<[f]===1.5mm
400400最大弯曲应力:?max?腹板下纵向枋木的弯曲应力及变形均满足要求。 各支点处的支点反力提取结果如下: NODE FY 1 5.8992 2 16.223 22 16.223 42 5.8992
(2) 底板下纵向枋木
底板下纵向枋木承担的均布荷载为:q=1.2×1.60×0.30×26.5+1.4×6.0×0.30=17.78kN/m;
底板下纵向枋木(宽10cm×高10cm)搭设在纵向枋木(宽12cm×高14cm)上,净跨度48cm,安全起见按照跨度0.60m检算,如图18所示。
q
图18 纵向枋木计算简图
将纵向枋木简化为3跨连续梁(跨度0.6m)模型进行计算,计算结果如图19所示。
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石济客专五里堂双线特大桥48+80+48m连续梁碗扣支架检算报告
(a) 弯矩图
(b) 剪力图
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石济客专五里堂双线特大桥48+80+48m连续梁碗扣支架检算报告
(c) 竖向位移图
(d) 上缘应力图
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(e) 下缘应力图 图19 纵向枋木计算结果
Mmax=3841kPa=3.841MPa<[?]=13MPa W3Qmax最大剪应力:?max?=1.5×6.401/0.10/0.10=960kPa=0.960MPa<[?]=2MPa
2Al600最大变形:0.190mm<[f]===1.50mm
400400最大弯曲应力:?max?底板下纵向枋木的弯曲应力及变形均满足要求。 各支点处的支点反力提取结果如下: NODE FY 1 4.2672 2 11.735 22 11.735 42 4.2672 4.3.3 横向枋木
横向枋木(宽12cm×高14cm),承受纵向枋木传递的竖向荷载,腹板下范围内传递的荷载为16.223kN,横向枋木跨度为0.3m;底板下传递的荷载为11.735kN,纵向枋木跨度为0.6m。
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石济客专五里堂双线特大桥48+80+48m连续梁碗扣支架检算报告
(1) 腹板下横向枋木检算
腹板下横向枋木计算简图如图20所示。
PPP303030
图20 腹板下横向枋木计算简图
枋木(宽12cm×高14cm)的截面特性:
bh20.12?0.142-43
W??=3.92×10m
66bh30.12?0.143-53I??=2.744×10m
1212简化为3跨连续梁进行计算,跨度0.3m,计算结果如图21所示。
(a) 弯矩图
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(b) 剪力图
(c) 竖向位移图
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