独柱墩盖梁扣件式钢管施工支架设计.docx
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1、独柱墩盖梁扣件式钢管施工支架设计摘要:本文简要论述石忠高速公路工程B8合同段屯田坝大桥右幅4#独柱墩盖梁的扣件式钢管施工支架的设计计算过程。设计采用当前公路桥梁工程施工普遍使用的扣件与483.5钢管搭设模板支架,通过对其进行强度、刚度、稳定性验算,按照支架的承载力的概率极限状态设计要求,遵循对可能出现的最不利荷载组合情况进行设计、验算。通过叙述本设计的计算、验算、校核,阐述扣件式钢管支架在公路桥梁工程施工过程中的一些具体的应用。关键词:独柱墩 盖梁 扣件式 钢管 支架 设计1 支架设计计算屯田坝独柱墩盖梁砼、钢筋工程量:C40:33.63m3;钢筋:2.313t);墩柱高17.5m;结构及设计
2、钢管支架布置尺寸详见:屯田坝独柱墩盖梁(右幅4#)施工支架设计图,计算盖梁自重:P1=32.03Kpa; 本支架设计遵守公路桥梁施工技术规范(JTJ041-2000)、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(GJl30-2001)的要求,施工组织设计拟采用483.5满堂钢管支架,间距为6080,步距为1.5m,盖梁的底模板采用组合钢模板,钢模板下采用106方木; 模板体系荷载按规范规定:P2=0.75Kpa; 砼施工倾倒荷载按规范规定:P3=4.0Kpa; 砼施工振捣荷载按规范规定:P4=2.0Kpa; 施工机具人员荷载按规范规定:P5=2.5Kpa。1.1 钢管支架强度计算强度的计算的最不利的
3、荷载通常由:模板、支架自重;新浇筑砼、钢筋砼或其他圬工结构物的重力;施工人员和施工材料,机具行走运输堆放的荷载;振捣砼时产生的荷载;其它可能产生的荷载,如雪荷载、冬季保温设施荷载等。将上述荷载按不同的分项系数予以组合。当结构重力产生的效应与可变荷载产生的效应同号时,恒载分项系数为1.2,基本可变荷载为1.4。即: Sd(rgG;rqQ)=1.2SG+1.4SQ 式中:SQ:基本可变荷载产生的力学效应; SG:永久荷载中结构重力产生的效应; Sd:荷载效应函数; rg:永久荷载结构重力的安全系数; rq:基本可变荷载的安全系数; 强度满足的条件为:Sd(rgG;rqQ)rbRd 式中rb:结构工
4、作条件系数;Rd:结构抗力系数; 对于钢管支架为=N/Anf 式中N:轴心压力设计值(N);An:钢管净截面积2; f:钢管抗压强度设计值 值得说明的是上式中用=N/An,而不用=N/An+M/W中隐含的一个条件,钢管支架的偏心力矩在计算中可以忽略不计。这是因为在下文的钢管支架的构造要求中限定偏心距e55;在满足此条件下,偏心力产生的弯曲应力不大。试验及理论计算表明,考虑与不考虑偏心力两者的临界荷载相差在5.6%以下时,为简化计算,偏心力矩以忽略。这就要求钢管支架搭设中钢管的接连除在支架顶端用搭接方式调整标高外,其它的接头采用对接方式。严格按照上述要求施工后钢管支架的偏心距e=53,满足简化计
5、算的要求。计算过程:P1=32.03Kpa;G=(32.03+0.75)0.60.8=15.73kNQ=(4.0+2.0+2.5)0.60.8=4.08kN1.2SG+1.4SQ=1.215.73+1.44.08=24.59kN已知钢管483.5:I=2.061054A=489.3032=N/An=24.591000/489.303=50.29(N/2)f=215(N/2)强度符合要求。1.2 刚度验算刚度的计算荷载通常由:模板、支架和拱架自重;新浇筑砼、钢筋砼重力;其他可能产生的荷载如雪荷载、冬季保温措施产生的荷载等。按照不同的分项系数予以组合。应注意遵循vv(式中v模板的挠度,v模板允许的
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