蓋梁鋼棒法計(jì)算書(shū)

1、附表1蓋梁施工鋼棒法計(jì)算書(shū)、施工總荷載薄壁墩蓋梁尺寸如圖 1所示。圖1薄壁墩蓋梁尺寸示意圖蓋梁模板施工體系選用墩身預(yù)埋PVC管并插入鋼棒，其鋼棒中心距邊緣 30cm。上置千斤頂，145a工字鋼作縱梁，縱梁上放置 18a槽鋼支撐懸臂端模板的三角支架。具體布置如圖2所示。，一角鋼三角支撐 槽鋼橫梁11 1工字鋼縱梁6 i-i鋼棒圖2蓋梁結(jié)構(gòu)示意圖施工荷載包括：平臺(tái)及蓋梁模板自重，鋼筋混凝土重量，施工人員及設(shè)備重量，灌注碎時(shí)振搗產(chǎn)生的沖擊力等。施工平臺(tái)包括：墩身預(yù)埋PVC管，采用4 95mm鋼棒4.6m*2根，兩邊露出各 80cm；鋼棒上安裝牛腿，架設(shè)145a工字鋼2根作為縱梁，每根 12.6m,形

2、成支撐縱梁以承受蓋梁施工荷載，并通過(guò)調(diào)整橫梁下的木楔調(diào)整蓋梁橫坡；支撐平臺(tái)橫梁擬采用18a槽鋼作為橫梁，每根長(zhǎng)4.6m,在懸臂部分按照（450+30）cm等間距布置，共需 12根。因空心薄壁墩墩頂實(shí)心段承擔(dān)了大部分蓋梁自身荷載，澆筑時(shí)只有懸臂部分荷載和混凝土流動(dòng)對(duì)懸臂部分傾斜模板產(chǎn)生的側(cè)壓力由支架承擔(dān)，故蓋梁懸臂部分加上擋塊按照（均布荷載+集中力）計(jì)算（取鋼筋碎與模板共同容重取丫 =26kN/m3,其中變截面段按照線性荷載計(jì)算，安全系數(shù)恒載乘以系數(shù)1.2,活載乘以1.4）:變截面段：q1=26*1*3.2/2-26*2*3.2/2=（41.6-83.2）kN/m懸臂等截面段：q2=26*2*3

3、.2/2=83.2kN/m墩頂前后懸出段（包括鋼筋碎與側(cè)模板，全部作用于縱梁跨中部位）：q3=0.1*2*25+ 11.1 *1+（11.1+6.5） *1/2*130*9.8/1000/6=9.2kN/m擋塊集中力：F1=0.3*0.5* （3.2-0.03*2 ） *26/2=6.1kN施工人員、運(yùn)輸工具、堆放材料荷載：q4=2.5KN/m 2*3.2m/2=4kN/m下料沖擊、振搗時(shí)產(chǎn)生的荷載（主要指對(duì)懸臂端傾斜模板底模的沖擊荷載的豎向分力）：q5=2.0kPa*3.2m/2=3.2kN/m ;橫梁自重（一端，查結(jié)構(gòu)計(jì)算手冊(cè)：18a槽鋼質(zhì)量為20.17Kg/m）加懸臂端三角支撐荷載（一端

4、，不考慮變形，L75*75*7角鋼質(zhì)量7.4kg/m）:q6= （7.4kg/m*45m*9.8/1000/2.1m+20.17*4*6*9.8/1000/2.1） /2=1.91kN/mA3 鋼容許彎曲應(yīng)力 =1.25* d =1.25*145MPa=181 MPa容許剪切應(yīng)力 =1.25* t =1.25*85MPa=106 MPa16Mn 鋼容許彎曲應(yīng)力 =1.25* (r=1.25*210 MPa=262.5 MPa容許剪切應(yīng)力 =1.25* t =1.25*120 MPa=150 MPa彈性模量E=2.1*105Mpa二、橫梁計(jì)算根據(jù)路橋施工計(jì)算手冊(cè)P176表8-5注，支架屬于臨時(shí)結(jié)

5、構(gòu)，其強(qiáng)度設(shè)計(jì)采用容許應(yīng)力法，并不考慮荷載分項(xiàng)系數(shù)，且根據(jù)表8-9,其提高系數(shù)k=1.25o由于蓋梁梁身荷載大部由薄壁墩墩身承擔(dān)，故只在懸臂端布置橫梁，按照從內(nèi)而外間隔(30+450) cm每邊布置6根，示意圖如下根據(jù)圖2示，作用于懸臂端等截面段下的槽鋼上荷載最大(縱梁方向作用范圍0.15+0.25=0.4m),故其上部荷載簡(jiǎn)化成 3個(gè)集中力作用在橫梁上，如圖 3:圖3橫梁荷載簡(jiǎn)化圖Q1= (2.5*9.8) kN/m3*3.2m*2m*0.4m+10.1kN/m*0.4m/3=22.25kN橫梁懸臂端采用間距18槽鋼，由18槽鋼搭接到縱梁上，則最不利點(diǎn)在兩縱梁間跨中 處。則橫梁跨中最大彎矩：

6、M橫=20.03kN ?m最大剪力：V橫=33.4kN需要的截面模量 W> M橫/181MPa=110.7cm3,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)材料并查表知可選用18槽鋼，其截面模量為 W=152.2 cm3, Ix=1272.7cm4,A=25.69cm 2,滿足要求。則EIx=2672.7kN.m 2,EA=539490kN,結(jié)構(gòu)計(jì)算求得跨中最大撓度為<=3.2/400=8mm符合要求。三、縱梁計(jì)算縱梁采用150a工字鋼搭設(shè)在鋼棒上，其力學(xué)性能指標(biāo)按公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ025-86)中A3鋼的容許軸向應(yīng)力(r=140MPa容許彎曲應(yīng)力(rw=145MPa容許剪應(yīng)力°=85

7、MPa 145a工字鋼力學(xué)參數(shù)如下：4Ix=32240cmWx=1430cm 32A=103cmm=80.4kg/mIx/Sx=38.6cmd=1.15cm荷載如圖示圖4縱梁受力簡(jiǎn)圖計(jì)算得最大彎矩和最大剪力都在鋼棒支點(diǎn)處圖5縱梁簡(jiǎn)化模型彎矩圖圖6縱梁簡(jiǎn)化模型剪力圖-38圖7縱梁簡(jiǎn)化模型撓度示意圖由結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器計(jì)算知，Mmax=213kN.m,Vmax=151.14kN ,最大撓度在懸臂端，只需要計(jì)算支架端點(diǎn)撓度即可，即0/4= 8.76 mm=2.6/400=2000*2.6/400=13mm（l 為懸臂端計(jì)算跨度）d =Mmax/Wx=213kN.m / 1430*10-6m3=149MP

8、a<1.25*=181MPa二34Mpa <1.25t =106MPaFSSx139kNT -=Ixd 38.6cm 1.15cm故采用145a工字鋼滿足縱梁要求。四、懸臂端的側(cè)壓力計(jì)算分析新澆筑混凝土對(duì)模板側(cè)面的壓力采用下式計(jì)算_1/2Pmax=0.22 Y0KlK2v式中：Pmax新澆筑混凝土對(duì)模板的側(cè)壓力，kN/m ;3混凝土的重力密度，kN/m,本例取25KN/m ；to新澆混凝土的初凝時(shí)間（h）可按實(shí)測(cè)確定。當(dāng)缺乏試驗(yàn)資料時(shí)，可采用to=200/（T+15）計(jì)算（T為混凝土的溫度 C）,本項(xiàng)目取to=5h；v混凝土地的澆筑速度，取 v=1m/h ;H 混凝土澆筑層（在水泥

9、初凝時(shí)間以內(nèi)）的高度，本例為蓋梁高度H=2m；Ki外加劑影響修正系數(shù)，不摻外加劑時(shí)取1.0,摻具有緩凝作用的外加劑時(shí)取1.2,本工程混凝土皆摻有緩凝作用的減水劑，故取1.2;K2混凝土坍落度影響修正系數(shù)，當(dāng)坍落度小于30mm時(shí)，取0.85; 5090mm時(shí),取1.0; 110150mm時(shí)，取1.15,本例中取 1.15。則綜上所述， Pmax=0.22*25*5*1.2*1.15*1 1/2=37.95kpa混凝土側(cè)壓力的計(jì)算分布圖形如圖所示，h為有效壓頭高度：3h=F/ 丫 =37.95kpa/25kN/rm=1.518mPmax圖8混凝土側(cè)壓力計(jì)算簡(jiǎn)圖五、鋼棒計(jì)算墩身施工時(shí)，在墩頂實(shí)心段預(yù)埋()100mmPVC管，拆模后穿人()萬(wàn)mm高強(qiáng)鋼棒，鋼棒每根4m,中心線距墩身邊緣 30cm。高強(qiáng)鋼棒力學(xué)參數(shù)如下：A=63.6cm 2,4二 dIx=6449cm64 4=399.82cm二d3Wx=32_33Q A cm39.5 = 84.13cm32由圖4知，每根鋼棒在縱梁下部承擔(dān)豎向集中荷載FA=190.08kN ,如下圖圖9鋼棒受力簡(jiǎn)圖21加斑.Q£圖10鋼棒受剪示意圖圖11鋼棒受彎示意圖由圖知：Vmax=190.08kNMmax=190.08kN.ma剪力驗(yàn)算：4V