(抱箍法)盖梁模板验算

-1-惠东凌坑至碧甲高速公路土建工程Ⅰ标段K2+250中桥盖梁抱箍支架模板验算编制人：审核人：审批人：审批时间：年月日惠东凌坑至碧甲高速公路土建工程Ⅰ标段联合体项目部永昌路桥施工处2011年9月-2-惠东凌坑至碧甲高速公路土建工程Ⅰ标段K2+250中桥盖梁抱箍支架模板验算目录K2+250中桥盖梁抱箍支架验算........................................................................................................-3-第一章、编制依据.......................................................................................................................-3-第二章、工程概况.......................................................................................................................-3-第三章、支架设计要点...............................................................................................................-3-第四章、抱箍支架验算...............................................................................................................-4-4.1、K2+250中桥盖梁、墩柱、系梁立面图....................................................................-4-4.2、荷载计算......................................................................................................................-5-4.3、结构检算......................................................................................................................-6--3-K2+250中桥盖梁抱箍支架验算第一章、编制依据1、惠东凌坑至碧甲高速公路两阶段施工图，以及设计变更、补充、修改图纸及文件资料。2、国家有关的政策、法规、施工验收规范和工程建设标准强制性条文（城市建设部分），以及现行有关施工技术规范、标准等。3、现场勘察和研究所获得的资料，以及相关补充资料。4、建设单位、监理单位对本工程施工的有关要求。5、我单位施工类似工程项目的能力和技术装备水平。6、参考《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》、《混凝土工程模板与支架技术》、《公路桥涵施工手册》、《建筑施工计算手册》。第二章、工程概况本桥上部结构为预应力钢筋砼空心板，下部构造为双柱式桥墩，肋式桥台，灌注桩基。其中下部结构包括桥台2个，C35砼425.81m3；系梁6片，C35砼33.9m3；墩柱12根，C35砼67m3；盖梁6片，C35砼159.9m3；垫石224块，C35砼3.17m3。第三章、支架设计要点1、盖梁结构盖梁全长13.8m，宽1.6m，高1.3m，砼体积为26.65m3，墩柱Φ1.1m，柱中心间距7.97m。2、抱箍法支撑体系设计侧模的背部支撑由内木楞和外钢楞组成,直接支撑模板的龙骨为内木楞。用以支撑内木楞为外钢楞组成，即外钢楞组装成墙身模板时，通过穿墙螺栓将墙体两片模板拉结，每个穿螺墙栓成为外钢楞组成的支点，水平间距600mm。-4-盖梁底模下部采用宽×高为0.10m×0.10m的方木作横梁，间距0.30m。盖梁底模两悬出端下设三角支架支撑，三角架放在横梁上。在横梁底部采用45A工字钢连接形成纵梁，纵梁位于墩柱两侧，中心间距1.1m，单侧长度15m。纵梁底部用四根钢管作连接梁。横梁直接耽在纵梁上，纵梁之间用销子连接，连接梁与纵梁之间用旋转扣件连接。抱箍采用两块半圆弧型钢板制成，钢板厚t=16mm，高0.6m，抱箍牛腿钢板厚20mm，宽0.27m，采用12根M24高强螺栓连接。为了提高墩柱与抱箍间的摩擦力，同时对墩柱砼面保护，在墩柱与抱箍之间设一层3mm厚的橡胶垫，纵梁与抱箍之间采用U型螺栓连接。抱箍构件形象示意图如图1所示。第四章、抱箍支架验算4.1、K2+250中桥盖梁、墩柱、系梁立面图图1：抱箍构件形象示意图（半个）-5-4.2、荷载计算1、荷载分析根据本桥盖梁的结构特点，在施工过程中将涉及到以下荷载形式：⑴q1——盖梁自重荷载，新浇混凝土密度取2600kg/m3。⑵q2——盖梁底模、侧模支撑荷载，按均布荷载计算，经计算取q2＝1.0kPa（偏于安全）。⑶q3——施工人员、施工材料和机具荷载，按均布荷载计算，当计算模板及其下肋条时取2.5kPa；当计算支架立柱及其他承载构件时取1.0kPa。⑷q4——振捣混凝土产生的荷载，对底板取2.0kPa，对侧板取4.0kPa。⑸q5——新浇混凝土对侧模的压力。⑹q6——倾倒混凝土产生的水平荷载，取2.0kPa。⑺q7——支架自重，经计算支架在60cm×60cm×120cm形式时其自重为2.94kPa。2、荷载组合模板、支架设计计算荷载组合模板结构名称荷载组合强度计算刚度检算底模及支架系统计算⑴＋⑵＋⑶＋⑷＋⑺⑴＋⑵＋⑺侧模计算⑸＋⑹⑸3、荷载计算⑴盖梁自重——q1计算根据K2+250中桥连盖梁结构特点，取盖梁最大截面为例，对盖梁自重计算，并对最大截面下的支架体系进行检算，首先进行自重计算。盖梁最大截面处q1计算盖梁最大截面根据横断面图，则：-6-q1＝BW=BAcγ＝kPa＝8.336.13.16.126取1.2的安全系数，则q1＝33.8×1.2＝40.56kPa注：B——盖梁底宽，取1.6m，将盖梁全部重量平均到底宽范围内计算偏于安全。⑵新浇混凝土对侧模的压力——q5计算因现浇盖梁采取水平分层以每层30cm高度浇筑，在竖向上以V=0.8m/h浇筑速度控制，砼入模温度T=28℃控制，因此新浇混凝土对侧模的最大压力q5=hrKPmK为外加剂修正稀数，取掺缓凝外加剂K=1.2当r=26KN/m3；h=0.22×4×1.0×1.15×(1.5)1/2=1.239m取1.3m；q5=KPahrKPm56.403.1262.14.3、结构检算1、底模板计算：盖梁底模采用胶合板，铺设在纵向间距0.3m的纵桥向方木上，进行受力分析，并对受力结构进行简化（偏于安全）如下图：3020底模及支撑系统简图10×10cm顺桥向方木q(kN/m)胶合板盖梁底模板计算q=(q1+q2+q3+q4)l=(40.56+1.0+2.5+2)×0.3=13.818kN/m则：Mmax=mKNlq155.083.0818.13822-7-模板需要的截面模量：W=531087.2100.69.0155.09.0][WMm2模板的宽度为1.0m，根据W、b得h为：h=mmmbW1.130131.011087.2665因此模板采用1220×2440×15mm规格的胶合板。2、侧模验算⑴、侧模基本参数侧模的背部支撑由内木楞和外钢楞组成,直接支撑模板的龙骨为内木楞。用以支撑内木楞为外钢楞组成，即外钢楞组装成墙身模板时，通过穿墙螺栓将墙体两片模板拉结，每个穿墙螺栓成为外钢楞组成的支点，水平间距600mm。模板面板厚度h=15mm，弹性模量E=6000N/mm2，抗弯强度[f]=11N/mm2。抗剪强度设计值[v]=1.5N/mm2。内楞采用方木，截面100×100mm，每道内楞1根方木，间距300mm。外楞采用圆钢管48×3.5，每道外楞2根钢楞，间距600mm。穿墙螺栓水平距离600mm，穿墙螺栓竖向距离600mm，直径14mm。⑵、侧模板厚度计算内楞采用方木，截面100×100mm，每道内楞1根方木，按间距300mm计算。q=(q4+q5)l=(4.0+40.56)×0.3=13.37kN/m则：Mmax=mKNlq150.083.037.13822模板需要的截面模量：W=5310778.2100.69.0150.09.0][WMm2模板的宽度为1.0m，根据W、b得h为：h=mmmbW9.120129.0110778.2665因此模板采用1220×2440×15mm规格的胶合板。根据施工经验，为了保证盖梁底面的平整度，侧面垂直度，通常胶合板的厚度均采用12mm以上，因此模板采用1220×2440×15mm规格的胶合板。⑶、侧模板内、外楞的计算-8-强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。①、新浇混凝土侧压力：q5=KPahrKPm56.403.1262.1②、侧模板内楞的计算内楞直接承受模板传递的荷载，通常按照均布荷载的三跨连续梁计算。本算例中，内楞采用木楞，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=10.00×10.00×10.00/6=166.67cm3；I=10.00×10.00×10.00×10.00/12=833.33cm4；q（kN/m）内楞计算简图a.内楞的抗弯强度验算内楞跨中最大弯矩按下式计算：M=0.107ql2其中，M--内楞跨中计算最大弯距(N·mm)；l--计算跨度(外楞间距):l=600.0mm；q--作用在内楞上的线荷载，它包括:新浇混凝土侧压力设计值q1:1.2×40.56×0.3×0.90=13.141kN/m；倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×4.00×0.3×0.90=1.512kN/m，其中，0.90为折减系数。q=13.141+1.512=14.653kN/m；内楞的最大弯距：M=0.107×14.653×600.0×600.0=5.64×105N.mm；内楞的抗弯强度应满足下式：σ=M/Wf其中，σ--内楞承受的应力(N/mm2)；M--内楞计算最大弯距(N·mm)；W--内楞的截面抵抗矩(mm3)，W=16.67×104；60060060021.15kN/mAB-9-f--内楞的抗弯强度设计值(N/mm2)；f=11.000N/mm2；内楞的最大应力计算值：σ=5.64×105/16.67×104=3.386N/mm2；内楞的抗弯强度设计值:[f]=11N/mm2；内楞的最大应力计算值σ=3.386N/mm2小于内楞的抗弯强度设计值[f]=11N/mm2，满足要求！b.内楞的抗剪强度验算最大剪力按均布荷载作用下的五跨连续梁计算，公式如下:∨=0.607ql其中，V－内楞承受的最大剪力；l--计算跨度(外楞间距):l=600.0mm；q--作用在内楞上的线荷载，它包括:新浇混凝土侧压力设计值q1:1.2×40.56×0.3×0.90=13.141kN/m；倾倒混凝土侧压力设计值q2:1.4×4.00×0.3×0.90=1.512kN/m，其中，0.90为折减系数。q=13.141+1.512=14.653kN/m；内楞的最大剪力：V=0.607×14.653×600.0=5336.6N；截面抗剪强度必须满足下式:T=3V/(2bhn)≤fv其中，T--内楞的截面的最大受剪应力(N/mm2)；V--内楞计算最大剪力(N)：V=533.6N；b--内楞的截面宽度(mm)：b=100.0mm；hn--内楞的截面高度(mm)：hn=100.0mm；fv--内楞的抗剪强度设计值(N/mm2)：fv=