连续箱梁桥施工模板和满堂支架计算书.doc

连续箱梁桥施工模板和满堂支架计算书一、 设计依据1、公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）2、公路施工手册（桥涵）下册3、公路地基基础设计规范（JTJ024-85）4、公路技术通用设计规范5、公路桥隧设计规范汇编（JTJ2002.04出版）6、桥梁施工百问7、公路桥梁抗风设计指南同济大学出版社8、预应力混凝土连续梁桥设计范立础主编9、结构风压和风振计算同济大学出版 张相庭编著10、其他地方施工规范和规定二、设计概况1、×××工程2、满堂支架施工布置图横向布置间距分别为100、100、75、75、75、75、100、100厘米。符合规范要求。中间为腹板和顶板和底板，所以加密支柱。横向的支柱用剪力撑连接，做成碗扣支架。纵向布置间距为：半孔为75、75、100、100、100、100、150、150、150。符合规范要求。纵向的支柱用剪力撑连接，做成碗扣支架。3、详细布置见布置图。三、材料选取1、模板用钢模板2、支架用东北松木支架，最小直径为15厘米3、上面横撑用军用梁4、其他数据：施工天数约为60天，设计预拱度为15mm。三、计算步骤 1、模板施工计算 设计模板、支架考虑荷载 1）模板自重 1.1×8=8.8KN/m 2）钢筋混凝土重量： （50.840.912）×26KN/m3=128.13KN/m 3）施工人员和施工材料、机具等行走运输和堆放的荷载 2.5KPa 4）振捣混凝土时产生的荷载 2.0KPa 5）因为是夏季施工，所以冬季保温荷载没有，在旱地施工，流水、流冰漂浮物、船只撞击力没有。由于此处风荷载对模板的截面影响较小，可以忽略。（这些都是可变荷载） 强度计算： 均布荷载q0=8.8+128.13+36= 172.93 KN/m 模板间距为 0.15m 所以 q=172.93/4×0.15=6.845KN/m 最大弯矩： M=0.1（ql2）按照三跨连续梁计算 抗弯截面模量 W=2195.66mm3 安全系数取1.3 计算的到L=0.615m =/W=19.88<容=145MPa刚度验算（挠度验算） f=0.00261（qL2/BC） 经过计算BC=519.23 所以f=0.00261 ×6.485×0.6152/519.23=0.00001m即 f=0.01mm <f匀=1.5mm 所以满足设计要求小说明： 上式按照全梁一次浇注计算，选取断面为最大弯矩处断面，如果按照两次浇注，保守取混凝土的50%计算，求得间距L=0.775米，跨中部分间距可相应增大。2、支架施工设计计算设计模板、支架考虑荷载 1）模板自重 1.1×8=8.8KN/m 支架自重为12.4 KN/m 2）钢筋混凝土重量： （50.840.912）×26KN/m3=128.13KN/m 3）施工人员和施工材料、机具等行走运输和堆放的荷载 2.5KPa 4）振捣混凝土时产生的荷载 2.0KPa 5）因为是夏季施工，所以冬季保温荷载没有，在旱地施工，流水、流冰漂浮物、船只撞击力没有。此处在风口，考虑风荷载（这些都是可变荷载）。 基础承载力计算 1）一个支柱荷载分配的受力为 172.93/4×0.6152=16.35 KN （其中已经包括支柱自重）一个枕木上有四个柱 16.35×4=65.40 KN根据地基承载力公式 地基=（65.4+5）/2.5/0.25= 112.64 Kpa所以地基=112.64 Kpa<300 Kpa 满足要求 （已经考虑收缩徐变产生的应力） 2）使用木支架时，要充分考虑木架的支撑时间、潮湿状态下的木材受力状况及木材的质量，因为本桥工期为60天，所以木材强度选取为顺纹受压66.2%，静力弯曲为66.8%，顺纹受剪的58.5%。 3)对现浇梁式桥，计算支架时要考虑横隔板和腹板的超重，该处支架要加强，不应按照均布荷载考虑。按照均布荷载计算要加强支架，即加密支架。 4）支架上的荷载除了上面计算和模板计算荷载同样荷载以外，还应该考虑风荷载的作用。根据公路技术通用设计规范2.3.8规定计算桥梁的强度和稳定时，应考虑作用在桥梁上的风力。由于建桥时，模板、支架较集中，而且面积较大，对于风大地区和风口按照季节性应进行风载计算，计算方法为：横向风力（横桥方向）横向风力为横向风压乘以迎风面积。横向风压按照下公式计算 W=K1K2K3K4W0K1=0.85，K2=1.3，K3=1.0，K4=1.3，W0=600Kpa。 W=0.862 Kpa计算每根柱迎风面积为0.942m2所以作用在整体支架上每根支柱的作用力为：0.812KN，按照中心集中力加载在支柱上。支柱按照两头铰接计算。纵向风力可按照横向风力乘以40%在乘以迎风面积计算：得到0.324KN。按照公路桥涵钢结构及木结构设计规范的木结构的一般规定和构件和构件计算、构件的连接和计算。其中的规定进行。本支架没有考虑抗风时按照轴心受压构件计算1、 强度验算a=N/Aji<a=14.5×103KPa2、 稳定验算 a=N/A0<a=14.5×103KPa由于支柱间距计算中得到，一个支柱力为N=16.35KNA0为截面计算面积 A0=d4/4 d=0.15m构件的长细比=l0/r=l0/ l0为构件长取4米，Im为惯性矩=d4/64 Am为计算面积 =94.267>80  此时 =3000/2=0.3376a=4.282×103<14.5×103 KPa 符合要求本支架考虑抗风时按照受弯构件的强度计算当考虑横向风力时，（设计支架时，风力在上部构造的着力点假定在迎风面积的形心上，桥梁上部模板有可能被风力掀离支架时，应计算两者锚固的风力，迎风面积的计算可按照模板的外轮廓线面积乘以系数0.5。因为当支架高度小于6米，或风力较弱时，可不计风载。所以本支架上模板计算未考虑风载，只考虑支架横向和纵向风载。）因为本支架两端铰接，横向和纵向连接构成一个整体桁架结构，所以把风力作用到形心上，按照结构力学计算原理，根据现有的程序算出各个立杆、斜杆（剪力杆）的水平分力，各个立杆和斜杆的上下的轴向力也能求出。这样只要计算各个杆就变成了受弯构件，计算弯曲强度和剪切强度即可。1、 弯曲强度w=M/Wjiw=14.5MPaw 计算的弯曲应力M 计算弯矩（风力产生的弯矩）Wj 构件计算截面的净截面抵抗矩经过计算立柱：w=M/Wj=7.645 MPaw=14.5MPa协支撑：w=M/Wj=4.563MPaw=14.5MPa符合要求2、 剪切强度 =QSm/bImw=1.5MPa 计算截面中性轴处的弯曲剪应力Q计算剪力（风力产生的剪应力）Sm计算截面中性轴以上毛截面面积对中性轴的面积矩b计算截面中性轴处的截面宽度Im计算截面的毛截面惯性矩经过计算 立柱：=QSm/bIm=0.648 MPaw=1.5MPa 协支撑：=QSm/bIm=0.28 9MPa w=1.5MPa符合要求当考虑纵向风力时，纵向风力是横向风力的40%，所以产生的弯曲强度和剪切强度同样满足要求。说明：计算立柱上下受轴向力时考虑收缩徐变产生的力，以及留预拱度产生的力。本设计适用于碗扣支架和螺栓连接和钉连接。注意：斜撑布置一般在整架四周满框布置，也应在隔墙及腹板下满框布置。其他未尽事宜参照施工规范和公路施工手册（桥涵）下册