中铁隧道集团有限公司 张家梁立交主线桥支架专项施工方案
⑴荷载计算(按最不利荷载位臵计算)
桥梁板在中腹板下受力最大,横桥向放臵于钢管骨架上,腹板下钢管骨架间距12.5c
中腹板宽度50cm,高2.28m,模板体系自重γ=1.5 KN/m2,钢筋混凝土荷载为2.28×26=59.28KN/m2,振捣砼对水平模板产生的荷载为2.0KPa,施工荷载等取2.5 KPa。
腹板宽度0.5m,取计算长度L=0.6米计,则q=(1.5+59.28+2.0+2.5)×0.6×1.2=47KN/m
(2)强度计算
根据《路桥施工计算手册》查得四跨连续梁最大弯距系数为0.107,模板计算宽度为60cm。
Mmax=0.107qL2=0.107×47×0.1252=0.078KN〃m
W=1/6bh2=1×600×122/6=14.4×103mm3
σmax= Mmax /W=0.078×106÷(14.4×103)=5.42MPa<[σ]=18MPa 强度满足要求 (3)挠度计算
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按《路桥施工计算手册》四跨连续梁挠度近似公式计算
fmax=0.632qL4/(100EI)=(0.632×47×1254)/[100×6×103×(500×123)/12]=0.17mm<125/400=0.3mm,挠度满足要求。 6.2.2.2钢管骨架计算(按最不利跨度0.6m计算) (1)荷载计算
在中腹板下的钢管骨架受力最大,且以跨度为0.6m时受力最不利。钢管骨架放臵于12×12cm木枋上,取4跨进行计算,计算简图如图所示:
模板体系自重标准值=1.5KN/m2,钢筋混凝土重量为2.28×26=59.28KPa,振捣砼、倾倒砼对水平模板产生的荷载为2.0KPa,施工机具人员荷载及堆载为2.5KPa。
钢骨架间距0.125米,则q=(59.28+1.5+2.0+2.5)×0.125×1.2=9.72KN/m。
(2)强度计算
根据《路桥施工计算手册》查得四跨连续梁最大弯距系数为0.107。 Mmax=0.107qL2=0.107×9.72×0.62=0.37KN〃m W=πD3(1-a4)/32=5.08×103mm3
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σmax= Mmax /W=0.37×106÷(5.08×103)=72.8MPa<σ=145MPa 强度满足要求 (3)挠度计算
根据《路桥施工计算手册》查得四跨连续梁最大挠度系数为0.632。 fmax=0.632qL4/(100EI)=(0.632×9.72×6004)/[100×2.1×105×122×103]=0.31mm<600/400=1.5mm,挠度满足要求。
6.3.木枋分配梁计算(取横隔梁及腹板区域计算)
6.3.1荷载计算
取腹板下0.6m按简支梁进行近似计算。计算简图如图所示。
在横隔梁及腹板区域,腹板高度为2.28米,钢筋混凝土重量为2.28×26=59.28 KN/m2,模板体系自重标准值=1.13 KN/m2,振捣砼对水平模板产生的荷载标准值均为2.0KPa,施工荷载等取2.5KPa。木枋上荷载由钢管骨架传递,木枋荷载按均布荷载近似计算。
q=(59.28+1.13+2+2.5)×0.6×1.2=46.7KN/m。 6.3.2强度计算
Mmax=1/8qL2=0.125×46.7×0.62=2.1KN〃m W=1/6bh2=1/6×120×1202=288×103mm3
σmax= Mmax /W=2.1×106÷(288×103)=7.29MPa<σ=11MPa 强度满足要求,
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6.3.3挠度计算
fmax=5qL4/(384EI)=5×46.7×6004/[384×9×103×(120×1203)/12]=0.51mm<600/400=1.5mm
挠度满足要求。
6.4支架计算
6.4.1立杆最大荷载计算
箱梁腹板下立杆所受荷载最大,其承受的最大荷载为:
砼自重G1=[2.28×0.5+(0.31+0.475)×0.6]×1.05×0.6×26/2×1.2=15.84KN
模板系自重及施工荷载(取2.0KPa)等G2=(2+2.5+1.13)×0.6×0.6/2=1.01KN
杆件自重G3=[17×(0.6+0.6)×3.97+21×5.84+7.5]/100=2.1KN G=G1+G2+G3=18.95KN
立杆步距为1.2m,按两端铰支考虑,i=1.578cm,λ=76,查表得折减系数ψ=0.676,
则δ=P/(ψA)=18.95×1000/(0.676×489.3)=57.3MPa<140 MPa 立杆受力满足要求。
6.5.、架空门洞工字钢受力计算
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门洞设计为:纵梁用5.6长32号工字钢,跨度按3.6m设计,横向间距600mm。洞支架采用Φ48mm钢管搭设支架横向间距300mm,纵向间距300mm,步距1200mm,每四排纵向立杆和每五排横向立杆设置一道剪刀撑。间距300mm,横梁上铺设32号工字钢做纵梁。
其中32b号工字钢惯性矩I =1.61×108mm4,弹性模量E=2.1×105MPa,截面抵抗矩Wx=692cm4,工字钢重量取0.58KN/m 每延米工字钢上均布荷载设计值为:
q=(1.2×恒载+1.4×活载) ×0.6=(1.2×(24.87+2.5+0.8)+1.4×(1.5+2+3.5))×0.6=26.16KN/m