中国水电建设集团路桥工程有限公司 成都天府新区红星路南延线项目总承包部 正公立交节点上跨桥现浇梁支架施工方案 δ=3qL4/384EIxo=3×66.71×0.24/(384×7.9×106×1.69×10-7)=6.2×10-4m。
查《木结构设计规范(GB50005-2003)》中表4.2.7可知,受弯构件的挠度限制值为[ω]=L/200=0.2/200=1×10-3m,则有δ<[ω],模板的挠度满足规范要求。
结合上述计算,模板强度和刚度都满足施工要求。
b 主楞验算
支架托架顶纵桥向采用14cm×9cm方木强度验算,跨度为0.3m,取0.3m长度为计算荷载,按连续梁计算。
方木间距为0.6m。木材顺纹抗拉容许强度为[σ]=11MPa,弹性模量E=1.1×104MPa。 纵向方木的截面特性如下:
截面惯性矩I=bh3/12=14×93/12=850.5cm4=8.51×10-6 截面抵抗矩W=bh2/6=0.14×0.092/6=0.00019m3 纵梁跨度:L=0.6m;横桥向宽度L1=0.6m 纵梁单位荷载:q=111.19×0.6=66.71 KN/m 跨中弯矩:M= qL2/8= 0.125×66.71×0.32=0.75KN.m
强度验算:σ=M/W=0.75/0.00019/1000=3.95MPa<[σ]=11 MPa 符合要求。 计算其挠度:
受弯构件的挠度验算按下式进行: ω≤[ω]
其中,ω为按荷载组合值计算的挠度,其按下式计算:
ω=3qL4/384EI=3×66.71×0.34/384×1.1×104×8.51×10-6=0.45mm [ω]为受弯构件的挠度限值 [ω]=L/250=0.6×103/250=2.4mm
由上述计算可知ω<[ω],因此横向方木刚度满足规范要求符合要求。
c 次楞验算
底模下方木规格为9×9cm,纵向间距为20cm,方木下铺14cm×9cm方木,横向间距为60cm。木材顺纹抗拉容许强度为[σ]=11MPa,弹性模量E=1.1×104MPa。
纵向方木的截面特性如下:
截面惯性矩I=bh3/12=9×93/12=847cm4=8.47×10-6 受力计算:
方木单位长度的均布荷载:q=111.19×0.2=22.24 KN/m
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中国水电建设集团路桥工程有限公司 成都天府新区红星路南延线项目总承包部 正公立交节点上跨桥现浇梁支架施工方案 强度验算:
M=qL2/8=22.24×0.32/8=1KN.m W=bh2/6=0.09×0.092/6=0.00012m3
σ=M/W=1/0.00012/1000=8.3MPa<〔σ〕=11 MPa 满足要求。 挠度验算:
fmax=qL4/(128EI)=22.24×0.64/(128×1.1×104×8.47×10-6)=0.24mm
[ω]为受弯构件的挠度限值,查《木结构设计规范(GB50005-2003)》中表4.2.7,[ω]=L/250=0.6/250=2.4mm
由上述计算可知ω<[ω],因此纵向方木刚度满足规范要求。 强度和挠度均满足要求。
d支架验算
端横梁处支架采用Φ48×3.5mm钢管,支架竖杆横向间距为60cm ,纵向间距为30cm,步距h取1.2m。
每延米钢管重量为3.84 Kq/m。
截面抵抗矩:W=5.08cm3(d2、d1分别为钢管的外径和内径) 截面惯性矩:I=12.19cm4 回转半径:i=1.58cm
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弹性模量:E=2.05×10 MPa 容许应力〔σ〕=205 MPa 立杆截面积A=4.89×10-4m2 立杆稳定性验算:
立杆稳定性应满足下式:N≤ψA〔σ〕
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立杆截面积A=4.89×10-4m2,回转半径i=1.58cm,〔σ〕=2.15×10 KN/m2。 N=1.2NQK/K1+1.4ΣNQiK(i从1到n) K1:高度调整系数,取1.0
NQK:脚手架自重产生的轴心压力标准值,NQK =Hd×qK,Hd为脚手架的高度,Hd =10米,qK可以查表得0.14,NQK =10×0.14=1.4 KN
ΣNQiK为施工荷载产生对立杆的轴心压力标准值的总和: QK=111.19KPa
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中国水电建设集团路桥工程有限公司 成都天府新区红星路南延线项目总承包部 正公立交节点上跨桥现浇梁支架施工方案 ΣNQiK=Lb×L×QK=0.3×0.6×111.19=20.01KN
N=1.2×1.4/1.0+1.4×20.01=29.69KN
立杆稳定性应满足下式:N≤ψA〔σ〕
由于步距b=1.2m,长细比λ=b/i=120/1.58=75.95,查表得压杆的稳定系数ψ=0.667。 [N]= ψA〔σ〕=0.667×489×205=66863N=66.86 KN 由此可得N<ψA〔σ〕,说明立杆稳定性满足要求。
强度验算:σ=N/A=29.69/4.89×10=60.72MPa<〔σ〕=205 Mpa 立杆强度满足要求。
5、腹板荷载验算
以上模板、方木及支架验算按照均布荷载考虑。实际施工时,考虑到局部荷载集中(腹板处),应增加对腹板处模板、方木及支架的验算。 仍然按照之前思路,分三个断面进行校核。 截面选取及面积计算:
腹板面积最大处腹板面积最大处腹板面积最大处
(1)Ⅰ-Ⅰ截面(即2-2截面)
中横梁左右两侧各13m处,此处为90×60配杆的腹板荷载最大处。按照图中所示,该断面腹板最大面积为: 2.38×0.575=1.369m2 每延米荷载: 1.369×26=35.59KN/m2
模板荷载: 考虑0.2KN/m2 方木荷载: 考虑0.4KN/m2
荷载组合为: 1.2×35.59+1.4×(0.2+0.4+2.5+1)=48.45KN/m2
a 模板验算
横桥向跨径b=0.6m,纵桥向宽度L1=0.2m.
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中国水电建设集团路桥工程有限公司 成都天府新区红星路南延线项目总承包部 正公立交节点上跨桥现浇梁支架施工方案 模板上平均荷载为:48.45×0.6=29.07KN/m 模板跨中弯矩计算:M1/2=qL12/8,W=bh2/6 强度验算:按连续结构计算
σ= M/W = 6qL2/(8bh2) = 6×29.07×0.22/(8×0.6×0.0152)/1000 = 6.46MPa <〔σ〕=50 MPa(厂家提供)
强度满足要求。 刚度验算:
模板计算截面的惯性矩Ixo=bh3/12=0.6×0.0153/12=1.69×10-7m3
竹胶板弹性模量:E=7.9×106KN/m2(厂家提供),将上述数值代入下式,则竹胶板模板在均布荷载作用下的挠度为:
δ=3qL4/384EIxo=3×29.07×0.24/(384×7.9×106×1.69×10-7)=2.8×10-4m。
查《木结构设计规范(GB50005-2003)》中表4.2.7可知,受弯构件的挠度限制值为[ω]=L/200=0.2/200=1×10-3m,则有δ<[ω],模板的挠度满足规范要求。
结合上述计算,模板强度和刚度都满足施工要求。
b 主楞验算
支架托架顶纵桥向采用16cm×9cm方木强度验算,跨度为0.9m,取0.9m长度为计算荷载,按连续梁计算。
方木间距为0.6m。木材顺纹抗拉容许强度为[σ]=11MPa,弹性模量E=1.1×104MPa。 纵向方木的截面特性如下:
截面惯性矩I=bh3/12=16×93/12=972cm4=9.72×10-6 截面抵抗矩W=bh2/6=0.16×0.092/6=0.00022m3 纵梁跨度:L=0.9m;横桥向宽度L1=0.6m 纵梁单位荷载:q=48.45×0.6=29.07 KN/m 跨中弯矩:M= qL2/8= 0.125×29.07×0.92=2.3KN.m
强度验算:σ=M/W=2.3/0.00022/1000=10.45MPa<[σ]=11 MPa 符合要求。 计算其挠度
受弯构件的挠度验算按下式进行: ω≤[ω]
其中,ω为按荷载组合值计算的挠度,其按下式计算:
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中国水电建设集团路桥工程有限公司 成都天府新区红星路南延线项目总承包部 正公立交节点上跨桥现浇梁支架施工方案 ω=3qL4/384EI=3×29.07×0.94/384×1.1×104×8.33×10-6=1.62mm [ω]为受弯构件的挠度限值 [ω]=L/250=0.6×103/250=2.4mm
由上述计算可知ω<[ω],因此横向方木刚度满足规范要求符合要求。
c 次楞验算
底模下方木规格为9×9cm,纵向间距为20cm,方木下铺10cm×10cm方木,横向间距为60cm。木材顺纹抗拉容许强度为[σ]=11MPa,弹性模量E=1.1×104MPa。
纵向方木的截面特性如下:
截面惯性矩I=bh3/12=9×93/12=546.8cm4=5.468×10-6 受力计算
方木单位长度的均布荷载:q=48.45×0.2=9.69KN/m 强度验算:
M=qL2/8=9.69×0.62/8=0.44N.m W=bh2/6=0.09×0.092/6=0.00012m3
σ=M/W=0.44/0.00012/1000=3.67MPa<〔σ〕=11 MPa 挠度验算:
fmax=qL4/(128EI)= 9.69×0.64/(128×1.1×104×5.468×10-6)=0.16mm
[ω]为受弯构件的挠度限值,查《木结构设计规范(GB50005-2003)》中表4.2.7,[ω]=L/250=0.6/250=2.4mm
由上述计算可知ω<[ω],因此纵向方木刚度满足规范要求。 强度和挠度均满足要求。
d支架验算
端横梁处支架采用Φ48×3.5mm钢管,支架竖杆横向间距为60cm ,纵向间距为90cm,步距h取1.2m。
每延米钢管重量为3.84 Kq/m。
截面抵抗矩:W=5.08cm3(d2、d1分别为钢管的外径和内径) 截面惯性矩:I=12.19cm4 回转半径:i=1.58cm
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弹性模量:E=2.05×10 MPa 容许应力〔σ〕=205 MPa 立杆截面积A=4.89×10-4m2 立杆稳定性验算:
立杆稳定性应满足下式:N≤ψA〔σ〕
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