圓柱墩蓋梁施工方案計算書

2021-12-24 17:37:24 字數 3508 閱讀 1058

蓋梁施工托架計算書

1、《鋼結構設計規範》(gb 50017-2003)

2、《建築結構荷載規範》(gb50009-2001)

3、《路橋施工計算手冊》(人民交通出版社)

4、國家及交通部頒發的有關設計、施工規範及驗收標準

5、《施工圖設計》

介於顧及到進度,經濟效益施工方便,採用剪力銷作為承重支撐,即在墩柱上預留孔穿鋼棒搭設支承平台施工。

根據各勞務隊伍實際情況。本方案分別按以工鋼承重樑及貝雷承重樑兩種方案進行驗算。

本方案將對雙柱式蓋梁荷載、彎矩最大、最不利的工況下對其支撐體系進行分別設計和驗算。

本專案主線橋梁雙柱式圓柱墩蓋梁一般構造尺寸為長12.15m,寬2.4m,高1.

9m,墩柱中心間距7.2m,對於猛京大橋部分橋墩,由於平彎超高等引述,蓋梁高度增大為2.0m,對於石珠1號大橋及猛京大橋部分墩柱蓋梁由於平彎超高等因素長度增加,墩柱中心間距也相應有所增加,,最大蓋梁水平長度為猛京右幅2#墩柱蓋梁為13.

767m, 墩柱中心間距為8.817m,對於王鉗村大橋,蓋梁一般構造尺寸形式為寬2.2m,高1.

6m,長度包含12.1m及13.3m兩種結構形式,中心間距均為7.

2m。其中大坪1號大橋圓柱墩蓋梁一般構造為為長12.15m,寬2.

4m,墩柱中心間距7.2m。

根據大坪2號大橋圓柱墩蓋梁尺寸形式的不同,本計算書主要設定以下工況進行驗算分析。

工況1:對於墩柱中心間距為7.2m,墩柱蓋梁尺寸形式為長12.15m×寬2.4m×高1.9m的一般構造蓋梁進行計算(蓋梁方量為52.7m3);

對於托架採用型鋼:

鋼材採用q235鋼,抗拉、抗壓、抗彎容許強度設計值[σ]=145mpa,抗剪容許強度[τ]=80mpa

貝雷片採用國產標準貝雷梁,為16mn材質抗拉、抗壓、抗彎容許強度設計值[σ]=210mpa,抗剪容許強度[τ]=120mpa,單根距相關計算手冊以及貝雷梁結構力學引數說明,當區域性桿件應力超標,設計強度可採用1.3倍容許應力值即不超過材料屈服點的85%進行計算。

支撐鋼棒 a45鋼

抗剪強度設計值[τ]=125mpa,抗拉、抗壓、抗彎容許強度設計值[σ]=220mpa

(1)鋼筋砼容重按25kn/m3計算

(2)組合鋼模板及連線件按模板面積1 kn/m2

(3)[16槽鋼分配梁間距0.5m,每延公尺2根,荷載q3=0.17kn/m

(4)施工荷載:

施工人員、小型機具荷載:q5=2.5 kn/m2

混凝土傾倒、振搗砼產生的荷載:q6=4 kn/m2

繫梁施工支撐體系為臨時結構,計算按容許應力法。

3.2.1.1 [16a槽鋼分配梁計算分析

[16a槽鋼分布梁直接承受底模以上的自重,[16a槽鋼分布在圓柱兩側的i56a工字鋼上,兩工字鋼主梁緊貼圓柱,間距按圓柱直徑2.0cm,故[16a槽鋼分布梁計算跨徑取為200cm,蓋梁底寬為240cm,故分配梁兩端各懸臂受砼荷載長為20cm,分配梁懸臂端還包含人員施工荷載,有利跨中受力,但不計入分配梁計算,結果偏安全按簡支梁計算。

荷載取值(根據槽鋼布置間距0.5m轉換為線荷載):

1)自重軟體自動計算;

3)模板荷載:q=1.29kn/m

4)人員機具施工荷載:q=3.25kn/m

5)砼荷載:q=23.75kn/m

midas計算模型:荷載單位(kn/m)

經計算可知,分配梁最大組合應力為126mpa,滿足要求。

分配梁組合應力計算圖

經計算可知,分配梁最大位移撓度為3.3mm,滿足要求。

分配梁撓度變形計算圖

3.2.1.2 承重托梁計算分析

承重托梁主要承受上方分配梁傳遞荷載,計算模型按墩柱間距7.2m的簡支梁模進行計算。

荷載取值(按總荷載一半轉換為線荷載):

1)自重軟體自動計算;

2)模板荷載:q=3.1kn/m

3)人員機具施工荷載:q=4.2kn/m

4)砼荷載:q=52.7kn/m

5)分配梁荷載:q=0.68 kn/m

midas計算模型:荷載單位(kn/m)

1 以45a工鋼作為承重托梁進行驗算,結果如下:

經計算可知,45a工鋼承重托梁最大組合應力為175mpa,不滿足要求。

45a工鋼承重托梁組合應力計算圖

2 以50a工鋼作為承重托梁進行驗算,結果如下:

經計算可知,50a工鋼承重托梁最大組合應力為135mpa,滿足要求。

50a工鋼承重托梁組合應力計算圖

經計算可知,承重托梁最大位移撓度為13mm<7200/400=18mm,滿足要求。但在施工過程中應合理設定預拱度,一保證施工質量。

50a承重托梁位移撓度計算圖

3.2.1.3承重鋼棒計算分析

鋼棒採用a45材質,經上述計算,在工況1狀態下承重樑最大豎向反力為256kn,對鋼棒建立計算模型如下:

1 以a45材質直徑100mm鋼棒作為支撐進行驗算,結果如下:

經計算可知,100mm鋼棒最大組合應力為202mpa,滿足要求。

100mm鋼棒組合應力計算圖

經計算可知,100mm鋼棒最大剪應力為44mpa,滿足要求。

100mm鋼棒剪應力計算圖

3.2.1.4結論

經上述計算可知,圓柱墩一般構造蓋梁(長12.15m×寬2.4m×高1.9m)施工托架承重樑56a工鋼或以上型鋼,鋼棒支撐應採用a45材質,直徑不小於120mm。

貝雷梁方案採用在墩柱兩側設定以5×3m貝雷片作為承重托梁,適應於本專案各橋梁雙圓柱墩蓋梁施工布置,採用a45材質120mm鋼棒作為承重銷結構,分配梁及模板結構與型鋼托樑方案一致的施工結構布置。

鑑於上述型鋼托樑方案以對各工況進行詳細計算驗算,故對於貝雷梁方案,在此只真針對最不利工況即工況2進行計算分析如下:

工況2:按合同段墩柱最大間距一般構造中心間距取8.817m,計算以簡支梁模型計算,結果偏安全,則單承重托梁承受荷載(根據受載情況轉換為線荷載):

1)自重軟體自動計算;

2)模板荷載:q=3.2kn/m

3)人員機具施工荷載:q=4.2kn/m

4)砼荷載:q=60kn/m

5)分配梁荷載:q=0.68 kn/m

midas計算模型:荷載單位(kn/m)

經計算,貝雷梁最大組合應力為252mpa,超過容許應力值,根據計算模型結果分析,應力主要為豎桿位置超標,為區域性桿件應力超標,在實際施工過程中,由於貝雷片整體的受載,故計算值會較實際值偏大,對設計強度按容許值乘以1.3倍增大係數可知252mpa<1.3×210=273mpa,亦可滿足施工要求。

貝雷梁組合應力計算圖

經計算,貝雷梁結構最大剪應力為93mpa,滿足施工要求。

貝雷梁剪應力計算圖

經計算,貝雷梁最大位移撓度為14mm<l/400=22.5mm

,滿足施工要求。

綜合以上計算得知、證明剪力銷法施工方案是安全可行的、可滿足施工受力要求。但根據驗算結果,施工托架結構應滿足如下表所示要求。

對於型鋼托樑方案應滿足下表4.1-1所示要求。

圓柱墩蓋梁形象統計表4.1-1

「√」為可實施;

對於貝雷片托樑方案可適用於本專案橋梁雙圓柱墩蓋梁施工布置,但在施工過程中應嚴格按照圖紙設計要求進行施工。

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