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满堂支架计算书
海湖路桥箱梁断面较大,本方案计算以海湖路桥北幅为例进行计算,南幅计算与北幅相同。海湖路桥北幅为5×30m等截面预应力混凝土箱形连续梁(标准段为单箱双室),箱梁高度1.7m,箱梁顶宽15.25m。对荷载进行计算及对其支架体系进行检算。
满堂支架的计算内容为:①碗扣式钢管支架立杆强度及稳定性验算②满堂支架整体抗倾覆验算③箱梁底模下横桥向方木验算④碗扣式支架立杆顶托上顺桥向方木验算⑤箱梁底模计算⑥立杆底座和地基承载力验算⑦支架门洞计算。
1 荷载分析
1.1 荷载分类
作用于模板支架上的荷载,可分为永久荷载(恒荷载)和可变荷载(活荷载)两类。
⑴模板支架的永久荷载,包括下列荷载。
①作用在模板支架上的结构荷载,包括:新浇筑混凝土、模板等自重。
②组成模板支架结构的杆系自重,包括:立杆、纵向及横向水平杆、水平及垂直斜撑等自重。
③配件自重,根据工程实际情况定,包括:脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等防护设施及附加构件的自重。
⑵模板支架的可变荷载,包括下列荷载。
①施工人员及施工设备荷载。
②振捣混凝土时产生的荷载。
③风荷载、雪荷载。
1.2 荷载取值
(1)雪荷载
根据《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)查附录D.5可知,雪的标准荷载按照50年一遇取西宁市雪压为0.20kN/m2。根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012 )7.1.1雪荷载计算公式如下式所示。
Sk=ur×so
式中:Sk——雪荷载标准值(kN/m2);
ur——顶面积雪分布系数;
So——基本雪压(kN/m2)。
根据规《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)7.2.1规定,按照矩形分布的雪堆计算。由于角度为小于25°,因此μr取平均值为1.0,其计算过程如下所示。
Sk=ur×so=0.20×1=0.20kN/m2
(2)风荷载
根据《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)查附录D.5可知,风的标准荷载按照50年一遇取西宁市风压为0.35kN/m2根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130-2011)4.3.1风荷载计算公式如下式所示。
W=0.7Uz×Us×WO
式中:W——风荷载强度(kN/m2);
WO——基本风压(0.35KN/m2);
Uz——风压高度计算系数,根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130-2011)附录D取1.0;
Us——风荷载体型系数,根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130-2011)4.3.2条采用1.3。
风荷载强度W=0.7Uz×Us×WO=0.7×1.0×1.3×0.35=0.32KN/m2
(3)q1—— 箱梁自重荷载,按设计说明取值26KN/m3。
根据海湖路桥现浇箱梁结构特点,按照最不利荷载原则,每跨箱梁取Ⅰ-Ⅰ截面(跨中)、Ⅱ-Ⅱ截面(墩柱两侧2.0~6.0m)、Ⅲ-Ⅲ截面(墩柱两侧2.0m)等三个代表截面进行箱梁自重计算(截面选择区段内箱梁自重最大处截面),并对三个代表截面下的支架体系进行检算,首先分别进行自重计算,单跨箱梁立面图见下图:
单跨箱梁立面图
1)Ⅰ-Ⅰ截面处q1计算
图1.2-1 海湖路桥Ⅰ-Ⅰ截面
根据横断面图,则:
q1===(26×9.22)/8.86=27.06 KN/m
注:B—箱梁底宽,取8.86m,将箱梁全部重量平均到底宽范围内计算偏于安全。
—混凝土容重,取26KN/㎡。
A—箱梁横截面混凝土面积(㎡)。
2)Ⅱ-Ⅱ截面处q1计算
图1.2-2 海湖路桥Ⅱ-Ⅱ截面
根据横断面图,则:
q1===(26×10.7)/8.86=31.4 KN/m
3)Ⅲ-Ⅲ截面处q1计算
图1.2-3 海湖路桥Ⅲ-Ⅲ截面
根据横断面图,则:
q1===(26×18.3)/8.86=53.7 KN/m
(4)q2——模板自重荷载,根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130-2011)取0.75KN/ m2;
(5)q3—— 施工人员、施工材料和机具荷载,按均布荷载计算,根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130-2011)取1.0KN/ m2;
(6)q4—— 浇筑和振捣混凝土时产生的荷载,按均布荷载计算,根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130-2011)取2.0KN/ m2;
(7)q5—— 支架自重,根据《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》(GCJ-2011)取0.75KN/m2。
1.3 荷载组合系数
为安全考虑,参照《建筑结构荷载规范》 GB50009-2012规定,计算结构强度的荷载设计值,取其标准值乘以下列相应的分项系数:
(1)永久荷载的分项系数,取1.2;
(2)可变荷载的分项系数
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