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钢桥梁模板面板工程量计算

    一、薄壁墩概述1、两河口下游永久交通大桥主线2#、3#桥墩均采用双薄壁墩,薄壁墩宽8.0m,厚2.0m,双壁中心间距6.0m,双壁净距为4.0m;2#墩身高度50m,3#墩身高度54m。2、每次浇筑节段高度:4.5m(3.0m+1.5m)。
    二、薄壁墩桥梁模板设计1、按高度分为1.5m、3.0m两种桥梁模板,1.5m高度的设8套,3.0m高度的设4套。2、块件组合:一套1.5m高桥梁模板包括800×150cm大板两块、200×150cm大板两块;一套3.0m高桥梁模板包括800×300cm大板两块、200×300cm大板两块。桥梁模板构造:面板采用6mm钢板,背面设置竖向小肋(100×5mm扁钢/间距0.25m),每隔0.5m高度设置一层工10#工字钢水平肋,桥梁模板最外侧采用2[10#槽钢作竖向背杠,平向间距1.2m。详见构造设计图。
    三、桥梁模板验算依据1、计算依据:⑴、《公路桥涵施工规范》对桥梁模板的相关要求;⑵、《路桥施工计算手册》对桥梁模板计算的相关说明。2、荷载组合:⑴、强度校核:新浇砼对侧桥梁模板的压力+振捣砼产生的荷载⑵、挠度验算:新浇砼对侧桥梁模板的压力⑶、采用Q235钢材:轴向应力:1401.25(提高系数)175MPa弯曲应力:1451.25(提高系数)181MPa剪应力:851.25(提高系数)106MPa弹性模量:E2.1105MPa3、变形量控制值:结构外露桥梁模板,其挠度值为≤L/400钢桥梁模板面板变形≤1.5mm钢桥梁模板的钢棱、柱箍变形≤L/5001。
    四、桥梁模板验算1、荷载⑴混凝土浇筑速度:两岸主墩的浇筑面混凝土供应速度为15~24m3/h,因两薄壁墩的断面为32m2,故浇筑速度为:0.469~0.75m/h,从偏于安全考虑,下述计算中浇筑速度取值为0.75m/h。浇筑速度与环境气温的比值:当T=22℃时,v/T0.75/220.034当T=10℃时,v/T0.75/100.075⑵混凝土浇筑时的有效压头高度:当v/T0.035时:h0.2224.9v/T1.067m当v/T0.035时:h1.533.8v/T1.815m从偏安全考虑,有效压头高度取值:h1.85m⑶新浇砼对侧桥梁模板的压强PPKh57.72kPa式中:γ-钢筋混凝土的重力密度,C40=26KN/m3K—缓凝型外加剂影响修正系数,K=1.2h-混凝土的混凝土的有效压头高度,1.85m⑷振捣砼产生的荷载Pn4.0kPa⑸倾倒混凝土时产生的冲击荷载:因混凝土厚度大于1m,故忽略不计。⑹荷载最终取值:根据《路桥施工计算手册》中表8-5的计算方法:新浇混凝土对侧桥梁模板的压强:P1.2P69.3kPa振捣混凝土产生的荷载:Pn1.4Pn5.6kPa2、面板验算(面板采用6mm厚钢板)取100mm宽度的计算单元,按支承于小肋(5×100mm扁钢)的三跨边续梁计算。面板单元100×6mm,其力学数据为:A600mm2I1800mm42q250mm250mm250mm计算荷载:强度校核q169.35.60.17.49kN/m挠度验算q269.30.16.93kN/m(1)强度验算最大弯矩:Mmax0.1qL20.17.4910000.25246.81Nm最大拉应力:maxMmaxy46.810.00318001012I1078.02MPa181MPa6最大剪力:Qmax0.6qL0.67.4910000.251123.5N剪应力:max(2)挠度计算:最大挠度fmax0.677qL100EI4QmaxA1123.56001.87MPa106MPa0.67769300.251002.110114121800100.48mmL4000.625mm(3)结论:强度及挠算验算均满足要求。3、小肋验算(100×5mm扁钢)按支承于水平槽钢的简支梁检算,跨径为0.5m。计算单元100×5mm,其力学数据为:A500mm2I416667mm4计算荷载:强度校核q169.35.60.2518.73kN/m挠度验算q269.30.2517.33kN/mqABl=500mm3(1)、强度验算最大弯矩:Mmax最大拉应力:max1818.7310000.5585.3Nm8Mmaxy585.30.0561070.2MPa181MPa12I4166671022qL1最大剪力:Qmax0.5qL0.518.7310000.54682.5N剪应力:max(2)、挠度计算:最大挠度:fmax5qL4QmaxA4682.55009.37MPa106MPa5187300.53842.11011412384EI416667100.17mmL4001.25mm(3)、结论:强度及挠算验算均满足要求。4、水平肋验算每隔0.5m高度设置一层工10#工字钢水平肋,支承于竖向背杠(2[10#槽钢),背杠平向间距1.2m。故水平肋按照荷载宽度0.5m、跨度1.2m的三跨连续梁计算。水平肋力学数据为:A1433mm2I2450000mm4计算荷载:强度校核q169.35.60.537.45kN/m挠度验算q269.30.534.65kN/mq1200mm1200mm1200mm(1)强度验算最大弯矩:Mmax0.1qL20.137.4510001.225392.8Nm最大拉应力:maxMmaxy5392.80.0524500001012I10110.1MPa6181MPa最大剪力:Qmax0.6qL0.637.4510001.226964N4剪应力:max(2)挠度计算:最大挠度:fmax0.677qL100EI4QmaxA26964143318.8MPa106MPa0.677346501.21002.110114122450000100.95mmL4003.00mm(3)结论:强度及挠算验算均满足要求。5、竖向背杠验算竖向背杠采用双肢槽钢(2[10#槽钢),背杠平向间距1.2m,背杠以对拉螺杆支承,对拉螺杆竖向间距为0.75m。故背杠按照荷载宽度1.2m、跨度0.75m的三跨连续梁计算。背杠力学数据为:A2548mm2I3966000mm4计算荷载:强度校核q169.35.61.289.88kN/m挠度验算q269.31.283.16kN/mq750mm750mm750mm(1)强度验算最大弯矩:Mmax0.1qL20.189.8810000.7525055.75N大拉应力:maxMmaxy5055.750.0539660001012I1063.7MPa181MPa6最大剪力:Qmax0.6qL0.689.8810000.7540446N剪应力:max(2)挠度计算:最大挠度:fmax0.677qL100EI4QmaxA40446254815.9MPa106MPa0.677831600.751002.110114123966000100.21mmL4001.88mm5(3)结论:强度及挠算验算均满足要求。6、对拉螺杆验算对拉螺杆采用Φ25mm圆钢制作,材质为Q235钢材;拉杆两端均加工普通粗制螺纹。根据《路桥施工计算手册》,单个螺母的许用拉力:T157.2kN,杆体许用拉力:T017512.5285.9kN因对拉螺杆在桥梁模板表面其行距为1.2m、排距为0.75m,故单个螺杆最大拉力值为:Tmax69.35.61.20.7567.41kN<T057.2kN但Tmax大于T1,对此,可采用在螺杆两端均安装双螺母的方法予以解决。

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