介绍: 一、标准段箱梁支架设计方案: 按标准段箱梁30m跨径重量作临时支墩型钢支架设计荷载标准,详细布置请参照《支墩及钢支架布置图》,横向采用贝雷片组拼成临时墩,纵向采用8组I28b和9组I36b工字钢连接成为纵梁;A、F两组临时墩直接支撑在承台上,B、C、D、E四组临时墩支撑在经处理的扩大基础上,基础采用砂垫层处理,改善地基承载力,达到箱梁施工的荷载要求。本设计计算结构强度验算采用容许应力计算,不考虑荷载分项系数,但按有关规定钢材容许应力按临时性结构提高系数为1.25,即 A3钢材弯曲容许应力〔σw〕=145×1.25=181Mpa,抗压轴向容许应力〔σ〕=140×1.25=175 Mpa,抗剪容许应力〔τ〕=85×1.25=106 Mpa进行验算。结构刚度验算,荷载乘以相应的分项系数,进行荷载组合。 二、支架结构设计验算: 1、标准段箱梁的荷载重量计算: (1)、箱梁砼重量:每跨现浇砼305m3,砼容重26KN/m3, 则箱梁砼重量:g1=305×26 KN/m3=7930KN。 (2)、底模所用钢材重量: 钢板重量:S=30×7.3=219m2,重量:219×0.006×78500N/m3=103KN; 8#槽钢重量:23×30×80.4N/m=55.5KN; 12#槽钢重量:40×7.3×123.1N/m=36KN; 底模总重量g2=103+55.5+36=194.5KN。 (3)、侧模重量及斜向支撑(两侧翼缘共重): 6mm钢板面积:S=2×(1.5+3.9)×30=324m2; 重量:324×0.006×78500N/m3=152.6KN; 8#槽钢(侧模横向大肋间距40 cm):16根; 16×30×2×80.4N/m=77.2KN。 斜向支撑10#槽钢(间距75cm)共40道: (3.51+1.61+1.3+1.77+1.38+1.41+1.96)×2×100.0 N/m×40=103.5KN; 两侧翼缘总重量:g3=152.6+77.2+103.5=333.3KN。 (4)、芯模钢材重量: 4mm钢板面积重量: S=(1.1+2.02+1.38+1.39+ 2.02+0.97)×28=248m2, 重量:248×0.004×78500N/m3=77.9KN; 5#槽钢(芯模纵肋间距30cm)重量: (8.88/0.3)×28×54.4 N/ m=45.1KN; 小桁架(间距100cm)共28道重量: 10#槽钢 28×5.8×100N/m=16.2KN; 8#槽钢重量: 28×8.53×80.4 N/m=19.2KN; 钢管重量: 28×9.2×38.4 N/m=9.9KN; 总重量:g4=77.9+45.1+16.2+19.2+9.9=168.3KN。 (5)、施工人员及施工材料机具等行走运输或堆放荷载:1.5 KN/m2(6)、振捣砼时产生的荷载:取2KN/m2。 2、标准段支架纵梁及支架承载力验算: (1)、标准段纵梁受力分析: 工况一 A、箱梁进行砼浇筑过程中荷载,支架纵梁验算假设: 由于底板钢模纵向设置8#槽钢,其间距33cm;横向设置12#槽钢,其间距为75cm,底模钢板厚6mm,底板为整体钢模,其整体刚度较好,能起分配荷载的作用,为简化计算,作如下假设: 1、把箱梁砼分为两部分,除去两侧3.9m翼缘板后箱梁主体作为一个整体,另一个两侧3.9m翼缘板,每一侧为一个整体。2、箱梁底板下的9根I36b纵梁作为一个整体,共同承担箱梁主体砼重量。3、两侧翼缘板下,每侧4根I28b纵梁为一个整体,共同承担翼缘板砼重量。 B、I36b纵梁工字钢验算 ①、纵梁荷载计算: 箱梁主体砼重量(一跨砼共305m3): {305-(0.2+0.5)×3.9÷2×30×2}×26KN/m3÷30=193.3KN/m。 芯模自重: g4/30=168.3÷30=5.61KN/m。 底模自重: g2/30=194.5÷30=6.5KN/m。 9根I36b工字钢自重:9×656.6N/m=5.9KN/m。 施工荷载(宽8m):3.5KN/m2×8=28KN/m。 ②、纵梁强度验算: 单根I36b工字钢纵梁的强度验算组合荷载为: ga=(193.3+5.61+6.5+5.9+28)÷9 =26.6KN/m。 根据纵梁工字钢平面布置,可知各临时支墩其最大间距为L=5.68m,梁底I36b工字钢按单跨简支梁和两等跨连续梁两情况进行验算,计算跨度为L=5.68m, 跨简支梁跨中处弯矩: Mmax=gaL2/8=26.6KN/m×5.682/8=107.27KN·m。 跨中弯矩处截面应力: σmax=Mmax/W=107.27KN·m×106/(920.8×103)=116.5N/mm2<[σw]=181N/mm2。 两等跨连续梁其支座处负弯矩系数为K1=0.125,跨中弯矩系数为K2=0.07,可知两等跨连续梁其最大弯矩在支座处。其值为: Mmax=k1gaL2=0.125×26.6×5.682=107.27KN·m 由上计算可知单跨简支梁跨中弯矩与跨径相等的 两等跨连续梁的支座负弯矩相等。 W—截面抵抗矩I36b为W=920.8cm3 ; 纵梁承受的最大剪力: Qmax=gaL/2=26.6 KN/m×5.68/2=75.53 KN。 支座纵梁剪力最大处截面应力: τmax=QmaxS/Ixtw=75.53×103×545×103/(16574×104×12)=20.7N/mm2<[τ]= 106N/mm2。 Ix—毛截面绕强轴的惯性矩16574cm4 ; S—半截面面积矩545cm3 ; tw—腹板厚度12mm ; ③、纵梁刚度验算: