二、支架设计承载力参数
1、 立杆设计荷载
横杆步距(m) 0.6 1.2 1.8 2.4
2、 横杆设计荷载
横杆(m) 0.9 1.2 1.5 1.8
3、方木、模板设计参数
[σw] = 13MPa
跨中集中荷载(kN) 均布总荷载(kN) 6.77 5.08 4.06 3.39 14.81 11.11 8. 7.40 立杆荷载(kN) 40 30 25 20 [ τ] = 1.9 MPa
E = 1.0×104 MPa
10×10cm方木截面抵抗矩:
A=bh=100*100=10000mm2
I=bh3/12=100*1003/12=8.33*106mm4
W=bh2/6=100*1002/6=1.67*105mm3
Sm=bh2/8=100*1002/8=1.25*105mm3
三、箱梁砼自重参数
箱梁具体尺寸见设计院图纸。
1、箱梁砼容重按25kN/m3,本次计算按箱梁腹板荷载计算,翼板因荷载偏小,
不在验算范围内。
2、箱梁普通截面段腹板每延米砼恒载计算:
腹板截面S=0.5*1.7=0.85m2,
每延米砼恒载P1=0.85×25=21.25kN/m。
3、横梁、端梁每延米砼恒载计算:(按最不利荷载截面即纵向的横截面计算)
箱梁截面S=16.75×1.7=28.475m2
每延米砼恒载P2=28.475×25=711.875kN/m,中横梁宽为2m,端梁宽1.2m。
四、荷载组合
1、人员及施工机械设备荷载
P3=3.5kN/m2
2、混凝土倾倒及振捣产生的荷载
P4=2kN/m2
荷载组合按照Ⅱ类荷载组合计算,P=1.2恒载+1.4活载
五、支撑体系验算
(一) 箱梁普通截面段
1、 模板验算 (1)底板模板验算:
模板每延米荷载计算:q=1.2*P1+1.4(P3+P4)*0.5
=1.2*21.25+1.4(3.5+2)*0.5
=29.35KN/m
腹板宽度为500mm,板宽按0.5m计算。 1. 计算简图
箱梁模板底横向10×10cm方木间距均为300cm,按均布荷载作用下的二
等跨连续梁计算。
q = 29.35KN/m A 0.3m B C 0.3m 2. 截面特性
A=bh=500*20=10000mm2
I=bh3/12=500*203/12=333333mm4
W=bh2/6=500*202/6=33333mm3
Sm=bh2/8=500*202/8=25000mm3
3. 截面验算
查表可知:弯距系数Km中 max=0.096,剪力系数KvB=0.626+0.625=1.25,扰度系数Kw中=0.521
(1) 抗弯强度验算
Mmax=M中=0.096qL2=0.096*29.35*0.32=0.254kN·m
σ=Mmax/W=0.254*106/33333=7.61Mpa<[σw]=13.0Mpa
满足要求
(2) 剪切强度验算
Qmax=1.25qL=1.25*29.35*0.3=11.006kN
τmax=QSm/Imb=11.006*103*25000/(333333*500)
=1.65MPa< [τ]=1.9 MPa
满足要求
(3) 挠度验算
f max=0.521qL4/(100EI)=0.521*27.85*3004/(100*1.0*104*333333)
=0.352mm< [ f ]=L/400=300/400=0.75mm
满足要求
(2)侧板模板验算:
混凝土等级为C50,坍落度选用160~180mm,砼容重为γc=25 KN/m3,采用
汽车泵导管运送混凝土至箱梁,浇筑速度V=2m/h,砼温度为30℃,用插入式振
捣器振捣。
a.荷载设计值计算:
(1)砼侧压力: F=0.22γctoβ1β2V½
F=γcH
F: 新浇筑混凝土对模板的最大侧压力(KN/m2)
γc:砼重力密度(KN/m3)
to:新浇砼初凝时间,to=200/(T+15)计算 ,T为砼温度
V:砼的浇筑速度(m/h)
H:砼侧压力计算位置处至新浇筑砼顶面的总高度(m)
β1:外加剂修正系数,不掺外加剂时取1.0;掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2
β2:砼坍落度影响修正系数。当坍落度=30mm时β2取0.85
坍落度=50~90mm时β2取1.0
坍落度=110~150mm时β2取1.15
F1=0.22γctoβ1β2V½
=0.22×25000×4.44×1.2×1.15×2½
=47.66KN/m2
F2 = γcH = 25×1.25=31.25KN/m2
箱粱高度为1.7m,采用两次浇注,第一次浇注至箱粱翼板底,H=1.7-0.45=1.25m
两者中取最小值即F2 = 31.25 KN/m2
砼侧压力的设计值:F=F1×分项系数×折减系数
=31.25×1.2×0.9
=33.75 KN/m2
(2)倾倒砼时产生的水平荷载
查表得:2 KN/m2
荷载设计值:2×1.4×0.9=2.52KN/m2
(3) 荷载组合:F=33.75+2.52=36.27KN/m2
b.模板验算:
(1)计算简图:
模板侧面木楞为50×100mm定型方木支架,间距为300cm,模板计算宽度
为600mm,按均布荷载作用下的二等跨连续梁计算,面荷载化为线均布荷载,q1
=F×0.6=36.27×0.6=21.762 KN/m。
q =21.762KN/m 0.3m 0.3m
Q=21.762kn/m a=0.3m
(2)截面特性: I=bh3/12=600×203/12=400000mm4
W=bh2/6=600×202/6=40000mm3
Sm=bh2/8=600×202/8=30000mm3
(3)截面验算:
查表可知:弯距系数Km 中max=0.096,剪力系数KvB=1.25,扰度系数
Kw中=0.521
抗弯强度验算:
Mmax=0.096ql2=0.096×21.762×0.32=0.188kN·m
σ=Mmax/W=0.188×106/40000=4.7Mpa<[σw]=13.0Mpa
满足要求
剪切强度验算:
Qmax=1.25ql=1.25×21.762×0.3=8.161kN
τmax=QSm/Imb=8.161×103×30000/(400000×600)
=1.02MPa< [τ]=1.9 MPa
满足要求
挠度验算:
f max=0.521ql4/(100EI)=0.521×21.762×3004/(100×1.0×104×400000)
=0.229mm< [ f ]=L/400=300/400=0.75mm
满足要求
2、木枋验算
(一)横向10×10cm木枋验算
腹板传递至横向10×10cm木枋每延米荷载 :
q1=1.2*P1+1.4(P3+P4)*0.5
=1.2*21.25+1.4(3.5+2)*0.5
=29.35KN/m
箱梁底板传递至横向10×10cm木枋每延米荷载 :
q2=1.2×(0.2×0.4×25)
=2.4KN/m
q= q1+ q2=29.35+2.4=31.75 KN/m
横向10×10cm木枋间距为300mm,单根木枋按集中荷载计算:
P=31.75*0.3=9.525KN
1. 计算简图
10×10cm横向方木下面为纵向10×10cm方木,横向间距均为900mm,
按集中荷载作用下的简支梁计算:
P=9.525KN A 0.9m B
2. 截面特性
A=bh=100*100=10000mm2
I=bh3/12=100*1003/12=8.33*106mm4
W=bh2/6=100*1002/6=1.67*105mm3
Sm=bh2/8=100*1002/8=1.25*105mm3
3. 截面验算
查表可知:弯距Mmax=PL/4,剪力R=P/2,扰度f中=PL3/48EI
(1) 抗弯强度验算
Mmax=M中=PL/4=9.525*0.9/4=2.14kN·m
σ=Mmax/W=2.14*106/1.67*105=12.83Mpa<[σw]=13.0Mpa
满足要求
(2) 剪切强度验算
Qmax=P/2=9.525/2=4.763kN
τmax=QSm/Imb=4.763*103*1.25*105/(8.33*106*100)
=0.715MPa< [τ]=1.9 MPa
满足要求
(3) 挠度验算
fmax= PL3/(48EI)=9.525*103*9003/(48*1.0*104*8.33*106)
=1.74mm< [f]=L/400=900/400=2.25mm
满足要求
(二)纵向10×10cm木枋验算
纵向10×10cm木枋通长,顶托纵向间距为900mm,上部荷载通过10×10cm
木枋传递至10×10cm上,每个相交点均为一个集中荷载,该集中荷载按10×10cm
木方上的最大剪力计算,P= Qmax=4.763kN
1. 计算简图
10×10cm木枋下面为可调顶托,顶托间距为600cmm,按集中荷载作用下的
二等跨连续梁计算。
P A P = 4.763KN B 0.60m P C
0.60m
2. 截面特性
A=bh=100*100=10000mm2
I=bh3/12=100*1003/12=8.33*106mm4
W=bh2/6=100*1002/6=1.67*105mm3
Sm=bh2/8=100*1002/8=1.25*105mm3
2. 截面验算
查表可知:弯距系数Km max=0.203,剪力系数KvB=0.688+0.688=1.376,
扰度系数Kw中=1.497
(1) 抗弯强度验算
Mmax=M中=0.203PL=0.203*4.763*0.60=0.58kN·m
σ=Mmax/W=0.58*106/1.67*105=3.47Mpa<[σw]=13.0Mpa
满足要求
(2) 剪切强度验算
Qmax=1.376P=1.376*4.763=6.55kN
τmax=QSm/Imb=6.55*103*1.25*105/(8.33*106*100)
=0.983MPa< [τ]=1.9MPa
满足要求
(3) 挠度验算
fmax=1.497PL3/(100EI)=1.497*4.763*1000*6003/(100*1.0*104*8.33*106)
=0.185mm< [f]=600/400=600/400=1.5mm
满足要求
3、钢管支架验算
(1)碗扣支架容许承载力[N]
查阅碗扣件参数,当横杆步距为120cm时,立杆所能承受的荷载为30KN。
[N]=30KN
(2)承载力验算
钢管所受上部荷载为混凝土恒载与施工荷载、砼倾倒荷载的组合计算简图如下:
0.2+0.5+0.2
Nmax= 1.2*(1.7*0.5+0.2*0.2*2+0.25*0.2*2)*0.6*25+1.4*(3.5+2)*0.9*0.6
=22.698kN
Nmax=22.698kN < [N]= 30kN 满足要求。