无支架穿心棒法盖梁计算书.pdf

无支架穿心棒法盖梁施工计算书一、工程概况盖梁设计尺寸：双柱式盖梁设计为长12.7m，宽 1.5m，高 1.3m，混凝土方量为22.9方，悬臂长 2.75m，两柱相距 7.2m。二、施工方案1、工作支架的搭设：承台基坑回填石屑或中粗砂，充分压实并做好地基防排水，然后进行工作支架（门式钢管脚手架）的安装，门支架按纵向间距90cm等距离进行布置，墩身两侧各搭设一排，纵横向用钢管联结、加固，具体要求见墩身施工工作平台支架搭设方案。2、施工步骤 1）预留孔：立柱施工时测好预留孔的标高位置，距离柱顶110cm预埋直径 100mm 硬质 PVC管或钢管，施工时把有关主筋间距和上下层箍筋间距作微调；2）插入钢棒：柱顶插入一根直径为9cm，长度为 200cm的钢棒，作为 45号工字钢的支撑点，钢棒外伸长度一致；3）吊装 45 号工字钢：用吊车将45 号工字钢安全平稳对称的吊装在钢棒上，用拉杆将工字钢固定，锁好横向联系，用U型螺栓把工字钢和钢棒锁紧。4）安装定型钢模板：在工字钢上铺设横向分配梁10 号槽钢，再在槽钢上布置枕木，在枕木上安装定型钢模板，按预拱度要求调整模板底标高。钢模板由专业厂家生产，按要求加工钢撑脚支撑，以方便安装；5）拆除钢棒，封堵预留孔：墩帽施工完成后把预留孔用细石混凝土封堵。三、受力计算根据该桥的工程特点,结合本单位施工技术水平、机具设备等,确定该桥盖梁的施工方案为:在墩身离柱顶1.10m 处预埋直径 10cm 的PVC 管,盖梁施工时通长穿入 90 高强钢棒（暂定）,钢棒长 2m，在钢棒上铺设I45a 工字钢作为纵梁，在工字钢上每隔40cm 焊接高20cm、直径48，壁厚为 3.5mm 的钢管，钢管上安放顶托，顶托是可调的，在顶托上横向放置两片10 号槽钢，再在槽钢上沿纵向每隔20cm放置 1010cm的枕木，然后在枕木上安装定型钢模，具体搭设见盖梁底模及平台的平面布置图。1、荷载计算1)混凝土自重荷载W1=22.92.6=59.54t；2）支架、模板荷载A、盖梁两侧各设置一根I45b 工字钢作为主梁,长 13m。W2=87.4 13 2=2.272t B、主梁上每隔 40cm 焊了一根高 20cm的48mm 3.5mm 的钢管，用于顶托的调节。W3=0.005 64=0.32t C、顶托上铺 10 双槽钢,每根长 2.5m,间距 40cm,共设置 28 对。W4=28 2 2.5 10=1.4t D、槽钢上沿横桥向铺设10cm 10cm长度 4m，间距 20cm的枕木。W5=13 13 0.008=1.35t E、定型钢模板,每平米按 0.12t 计算。W6=（12.7 1.5+12.7 1.3 2）0.12=6.25t 3）施工人员、机械重量。按每平米 1kN，则该荷载为：W7=13 1 0.1=1.3t 4）振捣器产生的振动力。盖梁施工采用 50 型插入式振动器,设置 2 台,每台振动力 5kN。施工时振动力:W8=0.52=1t 2 强度验算1）10cm 10cm的枕木验算枕木间距 0.2m，沿桥横向铺设，安全系数取1.2，作用荷载为：Wzhenmu=1.2(W1+W6+W7+W8)=81.71t,则 单 根 枕 木 承 受 的 线 荷 载 为81.71/(812.7)=0.804t/m,即 8KN/m,这里截取长 2m 的枕木进行计算，建立如下模型：计算所得的应力图为：从图中可以看出枕木承受的最大压应力发生在与槽钢接触处，大小为：=0.8MPa=13MPa;拉应力发生在跨中截面，大小为0.6MPa =8.5MPa；剪应力最大处发生在与槽钢接触处，大小为0.29MPa =1.4MPa。2）10 号槽钢验算10 号槽钢安放在托架上，盖梁两侧托架相距1.15m（托架安在 45 号工字钢顶端正中间），槽钢承受的荷载为：Wcaogang=1.2(W1+W5+W6+W7+W8)=83.33t，则每一对槽钢承受的均布荷载为：q=83.33/(281.5)=1.984t/m，即 q=19.8KN/m，由于该盖梁宽度为1.5m，这里只考虑盖梁范围内以均布荷载加载，其余梁端不加载，具体模型为：计算得出：则槽钢跨径中心承受的弯应力最大，为75.4MPa=215MPa，符合要求。剪应力最大处发生在与托架接触处，具体为：从图中可以看出最大剪应力为：25.5MPa =125MPa，槽钢抗剪满足要求。此时计算得出的支座反力为：支座反力 R=29.9KN。3）顶托验算由上面计算得出顶托承受的荷载与支座反力同等大小，为29.9KN，则该钢管承受的压应力为：29.9100061.12154.89 100nNMpaMpaA，符合要求稳定性验算：该钢管的长细比为0422 0.3 10003812.19 10489mmllrIA，由此算出纵向弯曲系数为：21.020.55(20)/100)0.83则29.9100073.62150.834.89100nNMpaMpaA，稳定性符合要求。4）45 号工字钢验算45 号工字钢沿着横桥向置于高强钢棒上，一侧各设一根，长度为13m，取安全系数为1.3，承受的计算荷载为：Wgongzigang=1.3(W1+W3+W4+W5+W6+W7+W8)=92.51t，由于上部荷载是通过顶托钢管来传递的，整个盖梁有56 个顶托。则每一个顶托承受的荷载为F=92.51/56=1.65t,即 16.5KN。工字钢承受的弯应力图为：从图中可以看出工字钢承受的最大弯应力发生在与钢棒接触处，大小为 105.9MPa =215MPa，抗弯符合要求。剪应力图为：从图中可以看出工字钢承受的最大剪应力发生在与钢棒接触处，大小为 32.8MPa =125MPa，抗剪符合要求。工 字 钢 跨 中 截 面 的 挠 度 为7.92mm允 许 挠 度 为7.20.0 1 81 84 0 04 0 0Lmm m，工字钢的刚度符合要求。支座反力为：从图中可以看出支座反力为247.82KN。5）钢棒验算钢棒作为主要承重构件，承受来自上部结构的全部荷载，保证安全稳定，对钢棒的抗剪和抗弯强度进行验算。考虑到工字钢有 15cm 宽，所以上部传来的荷载以分布荷载的形式加载到钢棒上，为此建立如下模型：由上面可以看出钢棒必须提供至少247.82KN的力才足以承受上部结构的全部荷载，按照戴维南等效原理则作用在钢棒上一侧的均布荷载为 1652.133KN/m。此时算得钢棒的受力情况为：钢棒抗弯应力图为：此时钢棒承受的最大弯应力为296.33MPa =310MPa，满足抗弯要求。抗剪应力图为：从图中可以看出：钢棒受到的剪应力为：55.5MPa =180MPa，满足抗剪要求。6）混凝土抗压验算由于90 钢棒与100 的预埋孔接触面积为0.1026m2，假定钢棒与混凝土均匀接触，而上面传递下来的荷载为496.64KN，则要求混凝土的抗压强度为4.8MPa，即浇筑盖梁混凝土时立柱混凝土的抗压强度必须大于 5MPa，而立柱混凝土为C30 远远大于 5MPa，因此满足要求。四、结论从上面的计算可以看出，整个构件均满足承载力要求，结构是安全可靠的。