第1联现浇持续梁满堂支架检算书.docx
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第1联现浇持续梁满堂支架检算书
滨江大道3×43m现浇持续梁
满堂式支架检算书
1检算依据
⑴《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011);
⑵《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001);
⑶《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-1986);
⑷《钢管扣件水平模板的支撑系统安全技术规程》(DG/TJ08-016-2004);
⑸《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011);
⑹《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002);
⑺《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-1991);
⑻《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99);
⑼《路桥施工计算手册》人民交通出版社。
2工程概况
南京江北滨江大道SG5标第1联为3×43m持续梁,采用等高度预应力混凝土持续箱梁,梁高300cm,单箱双室斜腹板截面。
其中箱梁顶板宽1889cm,底板宽979cm,外侧悬臂板长357cm,端部厚20cm,根部厚55cm;箱梁顶板厚25cm,顶板厚25cm,腹板由中支点至跨中分三段转变,厚度转变为85~65~45cm。
箱梁在中、边支点处设有横梁,其中端横梁厚120cm,中横梁厚200cm。
梁体砼采用C50耐久性混凝土,1幅需C50混凝土,每幅每跨梁重为1582t。
3×43m持续梁跨越地域地质条件较差,淤泥覆盖层厚,土层结构主要为杂填土,素填土,淤泥、淤泥质土,粘土、粉质粘土,粉质粘土与粉土互层等,承载力较差。
3结构设计
整体思路
第一联3×43m持续梁跨越城南河漫滩,地质条件较差,淤泥质粉砂覆盖层厚,梁底净空较小,按照现场条件,原地基换填50cm厚7%石灰土,硬化10cm厚C20砼,承台基坑及泥浆池回填处换填50cm厚级配碎石,铺筑10cm厚C20砼,满堂式支架施工。
支架结构设计
按照上部荷载和地基情形,自锁式脚手架组合方式为:
腹板下为30×60×120cm的框架单元;翼板下为90×60×120cm的框架单元;底板下为60×60×120cm的框架单元。
支架整体设计如下图:
图0#台-1#墩支架立面图
图支架断面图
荷载取值
一、箱梁自重:
单幅3×43m持续箱梁端部截面面积为,钢筋混凝土密度按2650kg/m3检算,依照端部截面最不利荷载检算,每延米重量见下图:
图截面荷载散布示意图
2、模板采用木模,取,支架自重在软件中自动计算。
3、施工人员行走及施工材料机具等堆放的荷载取2kPa。
4、浇筑及振捣混凝土时的荷载取2kPa。
五、水平风荷载取。
ωk=μzμsω0
式中:
ωk——风荷载标准值(kN/m2);
μz——风压高度转变系数,规范附录D,依照10m高度内,A类,取值;
μs——风荷载体型系数,按悬挂密目式安全网类型计算,μs=ψ0=,其中ψ0取;
ω0——大体风压(kN/m2),按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)取值,ω0=m2。
则ωk=。
六、荷载组合系数:
强度检算时,恒载取,活载取,刚度和稳固性检算时,各类荷载分项系数取。
强度检算荷载组合:
×(箱梁自重+模板、支架自重)+×(2+2)kPa;
刚度检算荷载组合:
1×(箱梁自重+模板、支架自重)+1×(2+2)kPa;
稳固性检算荷载组合:
1×(箱梁自重+模板、支架自重)+1×(2+2+)kPa。
4材料主要参数及截面特性
1、φ48*钢管支撑为Q235A级钢,弹性模量E=×105MPa,密度ρ=7850kg/m3,轴向拉、压及抗弯允许应力
205Pa。
二、10×12cm方木材质为东北落叶松,其弹性模量E=×104MPa,剪切模量G=5×102MPa,密度ρ=500kg/m3,顺纹允许弯曲应力
。
3、5×10cm方木材质为杉木,其弹性模量E=9×103MPa,剪切模量G=5×102MPa,密度ρ=500kg/m3,顺纹允许弯曲应力
11MPa。
4、18mm厚竹胶板其弹性模量E=6×103MPa,剪切模量G=5×102MPa,密度ρ=850kg/m3,顺纹允许弯曲应力
11MPa。
5、支架受载后挠曲的杆件,其允许挠度为相应结构长度的1/400。
5支架检算
检算模型
采用Midas成立现浇梁体支架模型,对支架结构受力情形进行分析。
支架检算模型见图,60cm×60cm单元模型见图:
图整体模型
图60cm×60cm单元模型
强度检算
按照规范说明进行立杆承载力计算时,荷载组合为:
一、永久荷载+可变荷载(不包括风荷载);二、永久荷载+(可变荷载+风荷载)。
本桥满堂支架高度为~8m,宽度21m,按第1种荷载组合检算。
⑴φ48*钢管受力情形如下图:
图φ48*钢管立杆轴向压应力图(单位:
MPa)
φ48*立杆钢管最大轴向压应力
<允许压应力205MPa。
⑵钢管扣件剪子撑抗滑承载力计算见下图:
图φ48*钢管斜杆内力图(单位:
kN)
斜杆最大内力为<扣件抗滑承载力8kN。
⑶纵向10×12cm方木主要经受弯应力,其受力情形如下图:
图10×12cm方木弯应力图(单位:
MPa)
纵向10×12cm方木所受最大弯应力
<允许弯应力。
⑷横向5×10cm方木主要经受弯应力,其受力情形如下图:
图5×10cm方木弯应力图(单位:
MPa)
横向5×10cm方木所受最大弯应力
<允许弯应力11MPa。
⑸18mm厚竹胶板模板其受力情形如下图:
图18mm厚模板弯应力图(单位:
MPa)
18mm厚模板所受最大弯应力
<允许弯应力11MPa。
刚度检算
⑴18mm厚模板刚度检算:
图18mm厚模板竖向位移图(单位:
mm)
18mm厚竹胶板最大位移×10-7mm<
=,知足要求。
⑵横向5×10cm方木刚度检算:
图5×10cm方木竖向位移图(单位:
mm)
横向5×10cm方木最大位移×10-7mm<
=,知足要求。
⑶支架整体刚度计算:
图支架整体位移图(单位:
mm)
支架整体最大位移,知足要求。
稳固性检算
⑴整体稳固性检算:
图特征值
最小特征值为,模态1破坏形式见图。
图模态1
⑵单肢立杆稳固性检算:
图立杆最大轴力
≤
—轴心受压杆件稳固系数,依照立杆长细比查规范附录E,
=。
长细比λ=l/i,式中:
i为立杆回转半径,
,式中d1为钢管外径,d2为钢管内径。
则通过计算i=;l为支架杆件计算高度,l=h+2a,h为支架步距,a为立杆伸出顶层水平杆高度(含顶托),按最大高度60cm控制;
A—立杆横截面面积(mm2),A=489mm2;
f—钢材的抗拉、抗压、抗弯强度设计值,按规范取值f=205N/mm2。
由图可知N=<,安全系数n=,知足要求。
6基础检算
立杆地基承载力计算
由图可知,中腹板下支反力最大为。
计算立杆基础面积:
Ag=N/fg
式中:
Ag—立杆基础底面积(m2);
N—单肢立杆最大轴向力,N=;
fg—地基承载力特征值(kPa),立杆地基结构为10cm厚C20混凝土+50cm厚7%灰土层,其地面承载力按200kPa计算。
则:
A=200=
基础边长a=
=
=。
按基础冲切角45°计算,基础厚度为h=(28-10)÷2=9cm<60cm,则地基知足要求。
7结论
经检算可知,支架设计及地基处置均知足结构受力和施工安全要求。