牛腿支撐施工措施及結構計算示例

2022-06-26 12:06:03 字數 3739 閱讀 1635

溢洪道堰閘段弧門牛腿倉號的基本工程特性如下:

溢洪道堰閘段弧門牛腿位於堰閘段左右兩側,牛腿屬於懸挑式結構,懸挑砼長度為3.0m,其中二期砼寬度為0.5m,左右兩側對稱,一期砼牛腿底部樁號範圍為溢0+035.

538~溢0+041.050,高程點分別為el1846.081和el1848.

552,牛腿頂部樁號範圍為溢0+034.035~溢0+039.968,高程點分別為el1850.

850和el1851.986;牛腿與水平面傾斜角度為17.4893度,牛腿中設定有次錨索12根。

為保證底部支撐系統及模板在澆築過程中均勻受力,要求澆築時嚴禁集中受料,澆築高度應控制在每小時不大於0.5m控制,使砼均勻上公升。

溢洪道堰閘段弧門牛腿支撐採用預埋φ25工字鋼做懸臂鋼支撐平台,在平台上面每隔60cm放置一根φ22工字鋼(具體尺寸見附圖),在工字鋼上面採用型鋼材料做成支撐平台形成砼底模,同時在澆築40倉砼時,預埋鋼筋蛇型柱,側面及底模模板拉桿焊在蛇型柱上面。

溢洪道堰閘段邊牆砼施工至40倉和50倉時在砼中預埋φ25工字鋼,工字鋼埋設前先進行測量放點,利用測量控制點放置工字鋼並加固牢固,el1845層埋設的工字鋼端頭焊接80cm長,φ16鋼筋,鋼筋需帶彎鉤,與工字鋼焊接焊縫長度不小於5cm,鋼筋埋設方向與工字鋼垂直。工字鋼埋設時在靠近砼邊緣處沿工字鋼周圍包一層5cm寬的低發泡,待砼澆築完畢,拆完支撐後割除工字鋼,工字鋼割除時伸入砼表面面約3cm深,割除後在砼表面按相關缺陷處理措施施工。

⑴鋼牛腿焊接及鋼梁安裝

鋼牛腿採用ι25工字鋼作為斜支撐,斜支撐焊接時焊縫須滿焊,保證鋼牛腿焊接質量。

鋼牛腿頂部用22a「工」字鋼。鋼梁安裝前首先要複測鋼牛腿頂部高程,然後鋪設工字鋼,兩工字鋼若存在縫隙,用型鋼材料墊實,若工字鋼支撐橫樑材料長度不足需焊接時,接頭盡量布置在工字鋼橫樑上,兩工字鋼焊接時採用鋼板焊接,焊縫須滿焊。

⑵鋼平台支撐搭設

安裝前先進行測量放點,根據附圖測定出沿牛腿斜向布置的2*[10槽鋼的上游端頭位置,然後測定出鋼支撐下游端頭位置,安裝最下游一根立柱,並將高程引測到立柱頂部,若高度不足,採用同規格型號的材料加長,若高出設計高程,畫好線後將多餘部分割除,然後架設[10槽鋼,槽鋼架設後先進行臨時加固,進行複測槽鋼頂部高程及坡度,誤差不大於2mm,待複測合格後槽鋼與立柱及鋼梁之間焊接牢固,焊縫須滿焊。然後依次順序安裝其餘4榀支撐。

排架搭設好後,頂部橫向鋪設[10槽鋼,並檢測大面平整度,若發現問題及時調整,槽鋼間距為0.45m一道,牛腿底模採用鋼模板榀裝,搭設在槽鋼頂部,在進行頂部模板安裝的同時,進行底部支撐系統的加固,其材料採用2*[16槽鋼、i16工字鋼或直徑大於100mm的鋼管,底部支撐系統斜桿與牛腿底面垂直,具體見附圖,支撐系統桿件要與槽鋼及底部工字鋼焊接牢固,焊縫須滿焊。

上游端頭模板在附圖中僅為示意,待鉸支座埋件安裝完畢,並加固牢固後再安裝上游端頭模板,上游端頭模板全部採用型鋼材料加固,其規格不小於 [16槽鋼、i16工字鋼或直徑為100mm的鋼管,上游端頭豎向圍鈴底部要與底部[10槽鋼焊接牢固,具體形式見附圖。

牛腿側面模板全部採用舊膠合板,模板拉桿全部焊接在鋼筋蛇型柱上面,在附圖中拉桿僅為示意,施工時視現場具體情況進行連線,但須保證受力均勻。

澆築時倉內利用人工平倉,插入式振搗棒進行砼振搗作業。振搗時振搗器距模板的振搗距離不應小於振搗器有效半徑的1/2,並不得觸動鋼筋。在澆築倉內,無法使用振搗器的部位應輔以人工搗固,使其密實。

為使模板均勻受力,平倉鋪料時一定要均勻鋪開。澆築時要求均勻下料,以防止應力集中,導致模板及支撐產生偏移,澆築強度按每小時的澆築高度不大於0.5m控制。

模板拆除前應張掛醒目的警戒標誌,禁止非操作人員通行和地面施工人員能行,並有專人負責警戒。拆除時構件應由二人配合進行,不宜單獨作業,下班時應檢查是否牢固,必要時應加設臨時固定支撐,防止意外。

根據規範承重模板需砼達到設計強度後再進行拆模。拆模採用自上而下先裝後拆,後裝先拆的順序進行,從上到下逐層拆除,拆除時嚴禁交叉作業。

拆卸材料應分類堆放,嚴禁高空拋擲。

拆模後要在砼表面進行養護。

支撐系統安裝時要按圖施工,確保安裝精度和焊接質量。

鋼平台及支撐系統安裝嚴格按措施執行,做到每一道工序完成確保無誤後在進行下一道工序。

嚴格按照相關施工規範要求施工,對每一道工序嚴格進行檢查,若發現不和格施工工序,必須及時改正,否則不得進行下一道工序施工。

澆築砼期間,應設專人檢查模板、鋼平台等穩固情況,當發現有鬆動、變形、移位時,應及時加固處理。

溢洪道堰閘段牛腿最大高度為5m,所以校核時按最大高度5m驗算。牛腿底部支撐採用工字鋼橫樑及底部三角鋼牛腿支撐支撐,為此,對牛腿底部的槽鋼、斜桿,工字鋼橫量及三角鋼牛腿支撐進行受力計算,以保證施工中各支撐系統能滿足剛度及強度要求。

⑴設計襯砌砼荷載:q1=ρ×h=12500kg /m2=125kn /m2

⑵鋼筋自重:q2=0.68 kn /m2

⑶振搗混凝土產生的荷載按:q3= 1kn/m2

⑷混凝土下料衝擊力產生的荷載:按2~6 kn/m2,q4取5kn /m2

⑸鋼模板自重 :q5=0.24kn /m2

⑹桁架自重: q6=1.5kn/㎡

⑺找平工字鋼縱樑自重:q7=0.32kn/m2

力的傳遞順序為:砼、鋼筋自重及活荷栽 → 模板 → 槽鋼 →桁架支撐→ 找平工字鋼縱樑→鋼牛腿

⑴、找平槽鋼計算

採用[10槽鋼,間距為0.45m,按4跨連續量計算

為了便於查表,假定荷載為均布。

線荷載:q=b×p1=0.45×133.74=60.183kn/m=60.183n/mm

查表最大彎矩係數km=0.119

最大彎矩:

抵抗矩:

最大應力:

⑵、桁架頂雙槽鋼強度計算

採用2*[10槽鋼,間距為0.6m,按5跨連續量計算

為了便於查表,假定荷載為均布。

線荷載:q=b×p1=0.6×133.74=80.244kn/m=80.244n/mm

查表最大彎矩係數km=0.119

最大彎矩:

抵抗矩:

最大應力:

⑵、鋼平台支撐鋼強度計算

以ι10工字鋼進行驗算,承受的最大軸力為:

線荷載:q= 0.6×0.7×133.74=56.17kn

1、強度驗算

= 23.87n/mm2

強度滿足

2、整體穩定

x = 30.44

y = 105.82

雙軸對稱截面, 對於x軸, 屬於 a類截面,得穩定係數x為0.962,

對於y軸, 屬於 b類截面,得穩定係數y為0.518,

= min(x,y) = 0.518

兩個主軸方向的最大長細比為105.82,不大於設定的長細比 150.00

41.47n/mm2

整體穩定滿足

⑶、ι25工字鋼橫樑計算

工字鋼頂部橫樑作用有5個集中力,具體見附圖。

最大彎矩:

1、強度驗算

1. 抗彎強度

= 79.30n/mm2

抗彎強度滿足

2. 抗剪強度

max = 35.92n/mm2

抗剪強度滿足

⑶、ι20工字鋼斜支撐計算

1、強度驗算

= 51.88n/mm2

強度滿足

2、整體穩定

x = 24.51

y = 94.79

雙軸對稱截面,對於x軸, 屬於 a類截面, 得穩定係數x為0.973,對於y軸, 屬於 b類截面,得穩定係數y為0.589,

= min(x,y) = 0.589

兩個主軸方向的最大長細比為94.79,不大於設定的長細比 150.00

= 79.26n/mm2

整體穩定滿足

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