满足要求;墩顶、腹板及中、端横梁等实心处立杆间距为:0.6×0.6=0.36 m2<1/1.82=0.55 m2,满足要求。 2、底模、纵横梁的初步确定
底模采用竹胶板,选用1.5cm厚的高强度竹胶板。纵横梁均采用方木,宽度均为0.1m,纵梁高为h1,横梁高为h2。横梁间距一般选择0.3m。 三、支架验算
碗扣式脚下手架满堂支架竖向力传递过程:箱梁钢筋砼和内模系统的自重及施工临时荷载能过底模传递到横梁上,横梁以集中荷载再传递给纵梁,纵梁以支座反力传递到每根立杆,立杆通过底托及方木传递至钢筋砼基础、地基。以下分别对支架的底模、横梁、纵梁、立杆、地基承载力进行验算。 1、荷载计算 (1)竖向荷载计算
a、钢筋砼配筋率大于2%,故钢筋砼自重取26kn/m3,以本桥第二联为例,箱梁砼体积为995 m3,所以按照最不利工况,将翼缘板部分重量折算到地板上,砼的自重如下计算:
腹板实心段砼自重:F1a=F1*h1=46.8kpa 箱梁空心段砼自重:F1b=F1*h2=18.2kpa
b、模板自重:一块1.22*2.44m竹胶板的质量为32kg; F2=32*9.8/(1.22*2.44)=105.35pa c、纵横梁方木荷载:
10*10cm方木:g1=0.1*0.1*6.5*(1/0.25+1)*r/(6.5*1)=0.375kpa 10*15cm方木:g2=0.1*0.15*12*r/6.5=0.21kpa d、内模及支撑荷载,取2kpa,F3=2kpa
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e、临时荷载
施工人员及机具,G1=2.5kpa 振捣荷载:G2=2.0kpa 则临时荷载为:G=4.5kpa 2、箱梁底模验算 (1)模板力学性能 E=4500Mpa,
0=60Mpa,τ
0
=0.8Mpa,
1m宽竹胶板的截面几何特性计算结果如下: W=bh2/6=1000*152/6=37500mm3 I=bh3/12=1000*153/12=281250mm4 (2)实心段底模竹胶板应力验算
墩顶部分底模竹胶板简化为4*0.25米跨度的连续梁进行计算,取1米板宽。
线性荷载q=(46.8+0.105+0.375+0.21+2)*1.2+4.5=63.89Kpa
由《路桥施工计算手册》查得:弯曲系数M0=0.107,剪力系数Q0=0.607 Mmax=0.107*63.89*0.252=0.427kn.m = Mmax /W=11.4<
0=60Mpa
不考虑方木尺寸,剪应力按照跨径0.25m计算为: Qmax=0.607*63.89*0.25=9.7kn
τ= Qmax*s/(I*b)=0.97Mpa>τ0=0.8Mpa
考虑方木尺寸,剪应力按照净跨径0.15m计算为: Qmax=0.607*63.89*0.15=5.82kn τ= Qmax*s/(I*b)=0.582Mpa<τ0=0.8Mpa
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故实际施工时竹胶板的净跨径为0.15m,采用1.5cm竹胶板,在底部方木中心距为25cm时能够满足受力要求。 (3)墩顶底模竹胶板刚度验算
q=(46.8+0.105+0.375+0.21+2)*1.2=59.39 Kpa 单位板宽线性荷载q1=59.39kn/m
挠度f=5*ql4/(384*EI)=0.309mm<[f]=l/400=0.375mm 满足要求(其中净宽l=150mm)
腹板部分底模竹胶板受力与墩顶部分相同。 (4)空心段箱梁底模竹胶板应力验算
箱梁底板部分竹胶板简化为4*0.3米跨度的连续梁进行计算,取1m板宽; 线性荷载q2=(18.2+0.105+0.3+0.21+2)*1.2+4.5=29.478kn/m
由《路桥施工计算手册》查得:弯曲系数M0=0.107,剪力系数Q0=0.607 Mmax=0.107*29.478*0.32=0.284kn.m = Mmax /W=7.86<
0=60Mpa dfgd
不考虑方木尺寸,剪应力按照跨径0.3m计算为: Qmax=0.607*29.478*0.3=5.37kn τ= Qmax*s/(I*b)=0.537Mpa<τ0=0.8Mpa 满足受力要求。
(5)箱梁底模竹胶板刚度验算
单位板宽线性荷载q=(18.2+0.105+0.3+0.21+2)*1.2=24.978kn/m 挠度f=5*ql4/(384*EI)=0.411mm<[f]=l/400=0. 5mm 满足要求(其中l=200mm)
腹板部分底模竹胶板受力与墩顶部分相同。
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3、底模下纵横向木方强度和刚度验算 (1)实心段梁体纵向方木的强度验算
a、荷载的取值
P=63.19kN/m2,q=63.19×0.25=15.8 kN/m b、跨度的取值
纵向方木分配梁最大间距为0.6m,取lq=0.6m c、跨数的取值
因施工中有可能出现单跨受力,故取跨数n=1。 d、计算最大弯矩及剪力值
Mmax=1/8×ql2=0.125×15.8×0.62=0.71kN.m Qmax=1/2×ql=0.5×15.8×0.6=4.74kN e、正应力及剪应力验算
W=1/6bh2=1÷6×10×102=167cm3,b=10 cm,h=10 cm
σmax=Mmax÷W=0.71×106÷(167×103)=4.25Mpa<[σ]=13.0Mpa(木材的容许弯拉强度值)
实心段梁体正应力满足要求。 τ=QmaxS/(Ib)
其中S=1/8bh2=1/8×10×102=125 cm3,I=1/12bh3=1/12×10×103=834 cm4,b=10cm, h=10cm
τ=(4.74×103×125×103)÷(834×104×10×10)=0.71Mpa<[τ]=2.0Mpa(木材的容许剪应力值)
实心段梁体方木的剪应力满足要求。 (2)实心段梁体纵向方木的刚度验算
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fmax=5ql4/(384EI) =0.32mm 其中E=10×103Mpa,I=834 cm4,q=15.8 kN/m,l=0.6m 实心段梁体木方的刚度满足要求。 (3)空心段梁体纵向方木的强度验算 a、荷载的取值 P=29.12 kN/m2,q=29.12×0.3=8.74kN/m b、跨度的取值 纵向方木分配梁最大间距为0.9m,取lq=0.9m c、跨数的取值 因施工中有可能出现单跨受力,故取跨数n=1。 d、计算最大弯矩及剪力值 Mmax=1/8×ql2=0.125×8.74×0.92=0.885kN.m Qmax=1/2×ql=0.5×8.74×0.9=3.933kN e、正应力及剪应力验算 W=1/6bh2=1÷6×10×102=167cm3,b=10 cm,h=10 cm σmax=Mmax÷W=0.885×106÷(167×103)=5.30Mpa<[σ]=13.0Mpa(木材的容许弯拉强度值) 空心段梁体正应力满足要求。 τ=QmaxS/(Ib) 其中S=1/8bh2=1/8×10×102=125 cm3,I=1/12bh3=1/12×10×103=834 cm4,b=10cm, h=10cm τ=(3.933×103×125×103)÷(834×104×10×10)=0.6Mpa<[τ]= 34