1、模板設計方案
側模支撐如下圖所示:
側模橫肋為10×10cm方木,間距a=30cm,豎肋為2[10,間距為65cm,拉桿採用φ16圓鋼,水平方向間距為65cm,豎直方向間距為100cm。
荷載分析:
恆載:新澆築砼對模板的最大側壓力
。活載:f2—傾倒砼時產生的荷載,取4kn/m2;
因此荷載組合:f=0.9×1.2×f1+0.9×1.4×f2
=0.9×1.2×27.9+0.9×1.4×4=35.2kn/m2。
1.2為荷載分項係數,0.9為臨時結構荷載折減係數。
1)、驗算面板
面板採用18mm厚的竹膠板,按單向板簡支梁考慮,其受力如下圖所示:
取b=1cm的板元考慮,跨徑為0.3m,則
<,彎矩滿足要求。
<,式中為橫肋淨距,撓度能滿足要求。
,抗剪滿足要求。
從面板驗算情況來看,面板的強度、抗剪、剛度能夠滿足。
2)、橫肋驗算
方木間距為30cm,跨徑為65cm,按五跨連續梁考慮,受力如下圖所示:
<,彎矩滿足要求。
<,撓度滿足要求。
,抗剪滿足要求。
因此橫肋的強度、剛度、抗剪滿足施工要求。
3)、豎肋驗算:
豎肋2[10間距為0.65m,跨徑為1.0m,按二跨連續梁考慮,受力如下圖所示:
單根[10的截面力學性質如下:
,, <,彎矩滿足要求。
<,撓度滿足要求。
,抗剪滿足要求。
支座反力
3)、拉桿驗算
拉桿的拉力即為支座反力20.2kn。
φ16圓鋼加工成的拉桿淨截面積為144mm2,最大抗拉力為24.5kn,參考《簡明施工計算手冊》第424頁。因此拉桿基本能滿足要求。
為安全起見,採取如下措施保證澆築砼不發生意外:
①、澆築速度,維持在0.5m/h範圍內,即乙個小時澆築17m3砼;
②、將拉桿間距由0.65m調整到0.5m。
2、支架設計方案
底模支架從上至下依次為:18mm厚的竹膠板、縱肋10×10cm方木(間距30cm,跨徑60cm)、橫肋10×10cm方木(間距60cm,跨徑30cm)、立桿(縱距60cm,橫距30cm)。
1)、荷載分析:
支架主要承受豎向荷載,包括恆載、活載和風荷載。
①、恆載:
f1—砼自重荷載,;
f2—模板、支架自重荷載,取2kn/m2;
②、活載:
f3—人員、材料等施工荷載,取2kn/m2;
f4—傾倒砼時產生的荷載,取4kn/m2;
f5—振動棒振動產生的荷載,取2kn/m2;
荷載組合:f=1.2×(f1+f2)+1.4×(f3+f4+f5)
=1.2×(52+2)+1.4×(2+4+2)=76 kn/m2。
2)、面板驗算
面板採用18mm厚的竹膠板,按單向板簡支梁考慮,取b=1cm的面元考慮,跨徑為0.3m,則其受力如下圖所示:
=15.8
<,彎矩滿足要求。
<,撓度能滿足要求,式中為縱肋淨距。
,抗剪滿足要求。
從面板驗算情況來看,強度、抗剪、剛度要求能夠滿足
3)、縱肋驗算
10×10cm方木間距為30cm,跨徑為60cm,按五跨連續梁考慮,受力如下圖所示:
,通過結構力學求解器計算得:
<,彎矩滿足要求。
<,撓度滿足要求。
,抗剪滿足要求。
因此縱肋的強度、剛度、抗剪滿足施工要求。
4)、橫肋驗算:
橫肋採用10×10cm方木,間距為0.6m,距徑為0.3m,按五跨連續梁考慮,受力如下圖所示:
單根10×10cm方木的截面力學性質如下:
根據力學求解器算得:
<,彎矩不能滿足要求。
<,撓度滿足要求。
,抗剪滿足要求。
從橫肋驗算來看,橫肋的強度、剛度、抗剪滿足要求。
4)、立桿驗算
立桿軸向受力
①、鋼管腳手構件的有關引數:
—鋼管的抗彎、抗壓強度設計值, =205n/mm2;
a1—單根鋼管截面面積,a1=π*(4.8-0.35)*0.35=4.89cm2
wn—鋼管的淨截面抵抗矩,wn=π*(4.83-4.13)/32=4.09cm3
鋼管的截面慣性矩,i=π*(4.84-4.14)/64=12.19cm4
i—鋼管截面迴轉半徑,
b—立桿橫距,b=0.3m;
l—立桿縱距,b=0.6m;
h—立桿步距,l=1.2m;
ka—與立桿截面有關的調整係數,立桿採用單根時,ka=0.85;
kh—與腳手架高度有關的調整係數;當h≤25m時,取0.8。
,據些從《鋼結構設計規範》中查得軸心受壓桿件的穩定係數
②、立桿承壓驗算
,立桿的軸心抗壓滿足要求。
③、立桿穩定性驗算:
立桿除承受軸心豎向荷載,還承受操作處平杆對立杆偏心傳力產生的附加應力,當施工荷載為2 kn/m2時,取35mpa,當施工荷載為3 kn/m2時,取33mpa。
④、整體穩定性
支架的整體穩定性由縱、橫向剪刀撐來保證,因支架為透風結構,暫不考慮風荷載的影響。
為安全起見:支架立好後時颱風來臨時,將支架與墩柱用鋼管緊密連線,縱、橫向剪刀撐加好,即可防颱風。
5)、地基承載力計算
1)、深惠公路路面地基
立桿底托下抄墊方木承受範圍
方木下需要的地基承載力,現有的深惠公路路面地基能滿足施工要求。
2)、基坑回填地基
回填後在頂面澆注厚度為15cm的c15砼墊層作為基礎。計算承載力按照單桿最大壓力平均分布在立桿的可影響範圍內。立桿底座傳遞至砼路面或墊層下的壓力見圖5。
砼基礎內受到的壓力:
≤結論:c15砼能夠承受立桿的壓力
墊層以下地基的壓力:
立桿傳遞壓力圖
結論:本施工段內地基承載力取值為67.6kpa。
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