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公路跨线桥连续箱梁满堂支架计算要点
公路跨线桥连续箱梁
满堂支架计算
一、计算依据
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)
上海市工程建设规范《钢管扣件水平模板的支撑系统安全技术规程》
(DG/TJ08-016-2004)
二、支架设计方案
番禺11号公路跨线桥,桥面全宽34.5m,分左右幅,半幅桥宽16.75m,箱梁与桥面同宽,共分为3联:(30m×4)+(35m×8)+(40m×2+25m),第一联、第三联设计为现浇预应力连续箱梁,第二联设计为预制安装组合箱梁,第一联梁高1.7m,第二联梁高1.8m,第三联梁高2.0m。第一联、第三联现浇箱梁设计为半幅单箱双室,箱梁底宽12m,连续箱梁现浇支架拟采用Ф48×3.5mm 扣件式钢管支架,支架高度为5~9m。
第三联 12~15号敦,在13、14号中墩两侧各2m 长度范围按照50×30cm 布置立杆,在两个中墩两侧各2m~7m 长度范围内按照60×30cm(纵向×横向)布置立杆,其余范围按照60×60cm 布置立杆。12、15号墩是现浇梁端部,靠近墩的位置按13、14号中墩一侧的尺寸布置立杆。
水平横杆按照120cm 步距布置,中间纵横向每5m 在横断面设连续剪刀撑,两侧面及端面分别设置剪刀撑,每4.5m 高设置一道水平剪刀撑。竖向调节钢管扣件全部采用3 个扣件扣住。为了保证扣件的受力满足设计及规范要求,均需在方木下添加一根纵向钢管。具体详见“番禺11号公路跨线桥现浇箱梁支架布置示意图”。
三、支架力学验算
(一)、最不利荷载位置计算
综合考虑该跨连续梁的结构形式,在中墩的位置最重,按箱梁底宽计算,该断面面积为12×2.0=24㎡,该位置长度为2.0 m。对该位置进行支架检算:
1、支架布置以50×30cm 布置考虑,钢筋砼重量以26KN/m3 计
每延米重量为:24×1×26=624 (KN)
则单位面积承重为:q1=624KN/(12×1)=52 (KN/㎡)
由于钢管布置为50cm×30cm,则
单根承载力为:52 KN/㎡×0.5×0.3=7.8 (KN/根)
2、底模及内模构造荷载
取 q2=5KN/ ㎡
3、扣件式钢管支架自重(按9m 高度计算)
a、立杆自重(采用Ф48×3.5mm 钢管单位重量为3.84kg/m)
q31=0.0384KN/m×9m=0.313 (KN/根)
b、可调托座
q32=0.045KN/m×1 个=0.045 (KN/根)
c、横杆自重
q33=0.0384KN/m×8×0.8=0.246 (KN/根)
d、扣件自重
直角扣件: q34=0.0132KN/m×(8×2+3)个=0.251 (KN/根)
对接扣件: q35=0.0184KN/m×1 个=0.0184 (KN/根)
所以扣件式钢管支架自重: q3= q31+ q32+ q33+ q34+ q35
=0.313+0.045+0.246+0.251+0.184
=1.039 (KN/根)
4、施工活荷载(参照规范4.2.2 表中结构脚手架施工均布活荷载标准值,以3KN/ ㎡计,基于安全考虑,取5KN/ ㎡)
q4=5KN/ ㎡
5、单根钢管设计轴向力
荷载组合:
施工恒载:NGK=(q1+ q2)×0.5×0.3+ q3
=( 52+5)×0.5×0.3+1.039
=9.589 (KN/根)
活荷载: NQK= q4×0.5×0.3=5×0.5×0.3=0.75 (KN/根)
轴向力:N=1.2 NGK+1.4NQK
=1.2×9.589+1.4×0.75
=12.557 (KN/根)
6、钢管支架的稳定性检算
单根钢管截面面积(由于是旧管,按壁厚3mm计,另外乘以0.75折减系数):A=423.9×0.75=318mm2;回转半径:i=1.58cm
由于λ=l0/i=(h+2a)/i=(120+2×40)/1.58=127
查得φ=0.412
N/(φ×A)= 12557 /(0.412×318)
=95.84 MPa≤164Mpa
(其中,Q235 钢管容许应力为205Mpa×80%=164 Mpa,80%为旧管疲劳折减系数)
根据以上计算可知,钢管立杆的稳定性符合要求,安全系数164/95.84=1.7,其中未计算剪刀撑重量。
7、扣件受力分析
对于底板及腹板位置钢管均采用搭接控制标高,主要依靠扣件进行受力,现我部施工的搭接全部采用三扣件搭接,现对扣件抗滑力进行验算:
从整体验算结果可知:
单根钢管承载力为:12.557KN/根
单个
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