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1、北京市五环路(二期)工程 1#合同 C 线匝道桥箱梁模板设计计算书 一、说明:1、本合同工程主要为京原路立交,立交桥梁由 3 座主桥、8 座匝道桥、1座通道桥、2 座跨河桥组成。C 线匝道桥上跨五环主路,桥梁结构主要为钻孔灌注桩基础、承台、圆形墩柱、盖梁、肋板式桥台及现浇预应力混凝土连续箱梁及预制预应力混凝土 T 梁。本工程设计单位为北京市市政工程设计研究院、建设单位为北京市首都发展有限责任公司、施工单位为北京鑫实路桥建设有限公司、监督单位为北京市建设工程质量监督总站市政工程监督站、监理单位为江苏华宁交通工程监理公司证结构线形顺。为保直、美观,砼外观颜色一致,不出蜂窝麻面,我项目经理部在施工中
2、采用大模板,并严格按照公路桥涵施工技术规范(JTJ041-200)及有关手册资料进行模板设计及计算。2、本工程所用支架为常用 WDJ 碗扣支架,根据资料所提供的数据,483.5 钢管截面积 489 mm2,允许承载力为 205 N/mm2,单位质量 0.0384KN/m。由于碗扣支架为租用,所以各种杆件须经严格挑选才能使用。鉴于租用支架以前使用过,所以对于碗扣支架的塑性变形可忽略不计。模板采用 5cm 厚木板,内衬 1.2 厘米厚光面复合板。3、预拱度按设计要求设置。二、计算荷载 1、荷 载:P1、模板、拱架和支架自重:木材容重:6000N/m3;P2、新浇砼容重:25KN/m3;P3、施工人
3、员和施工材料、机具行走运输和堆方荷载:模板及直接支承模板的小棱,均布荷载取 2.5Kpa,另以集中荷载 2.5KN进行验算;(1)计算直接支承模板的小棱,均布荷载取 1.5Kpa;(2)计算支架立柱及支承拱架和其它结构,均布荷载取 1.0Kpa。P4、振捣砼产生的荷载(作用范围在有效压实高度之内):(1)对于水平面模板为 2.0Kpa;(2)对垂直面模板为 4.0Kpa;P5、新浇砼对模板侧面的压力:(1)采用内部振捣器,根据实际灌注条件及以往施工经验,对于直径150以内墩柱砼,浇注速度为 V=6m/h 左右,即取 V=6m/h。而对于浇筑闭合框架砼,由于砼方量大,钢筋较密,浇筑时间较长,根据
4、以往经验,对于高度在 6m 以内的大体积砼,浇筑速度一般在 V=0.3m/h 以内(其中考虑到泵车输送砼的单位时间量),那么,新浇筑的普通砼作用于模板的最大侧压力 Pmax=0.22t012V1/2 Pmax-新浇筑砼对模板的最大侧压力(Kpa);1混凝土坍落度修正系数。坍落度 11-15 厘米时 K=1.15。2外加剂影响修正系数。不掺外加剂时 K=1.0,掺缓凝作用外加剂时 K=1.2;砼的容重(25KN/m3);t0新浇筑混凝土初凝时间(h),t0=200/(T+15),T 为砼入模时的温度();V砼浇注速度(m/h);P6、倾倒砼时产生的水平荷载:2.0Kpa(泵送砼)。P7、其它荷载
5、(1 Kpa)。2、根据桥规要求,底模刚度(即挠度)组合 P1+P2+P7 侧模刚度组合 P5+P6 对于常规结构,一般挠度满足要求即挠度L/400 即符合要求。三、设计计算 箱梁模板采用 5cm 厚木板,内衬 1.2 厘米厚光面复合板。翼板模板下加1010cm 方木竖撑及斜撑,纵向间距 50cm,横向间距 80cm;底模下设14对拉螺栓纵向间距 80cm。支架采用 WDJ 碗扣式支架,906090cm 布置。芯模用 4cm 厚木板,加 1010cm 方木竖撑及斜撑,纵向间距 80cm,横向间距100cm。顶托上横向设 1515cm 方木,纵向设 1010 cm 方木间距 30cm。底托下垫
6、22cm16cm 方木,基础用 20cm 厚二灰砂砾及 50cm 厚天然砂砾碾压密实。1、侧模计算:A、拉杆校核:浇筑温度 T=20,V=0.3m/h,t0=200/(20+15)=5.71h,P5max=0.22t012V1/2=0.22255.711.1510.31/2=19.78 KN/m2 1 根14 对拉螺栓承担面积 1.10.8=0.88 m2,总侧压力 F5=19.780.88=17.41KN,振捣作用压力 F4=40.88=3.52KN,F总=20.93 KN。级钢筋强度设计值为 210 N/mm2,F抗=153.9210=32.32KN F总,安全。B、侧模整体挠度验算:10
7、10cm 方木间距 50 厘米,验算侧模 11050厘米范围木板挠度核算:Ix=(1/12)bh3=(1/12)1.10.053=1.1410-5m4 F5=19.780.55=10.9 KN,P6=20.55=1.1KN q=(P5+P6)/L=(10900+1100)/1.1=10909N/m Wmax=5qL4/384EI=(5109091.14)/(38410101.1410-5)=0.0018m1.1/400=0.0027m 符合要求。C、翼板模板采用 5cm 厚木板,1010cm 方木支撑,纵向间距 50 厘米,横向间距 60 厘米,5060 厘米范围木板挠度核算:Ix=(1/12
8、)bh3=(1/12)0.60.053=6.2510-6m4 P1=60.60.50.05=0.09KN,P2=250.60.50.4=3KN P7=10.60.5=0.3KN q=(P1+P2+P7)/L=(90+3000+300)/0.6=5650N/m Wmax=5qL4/384EI=(556500.64)/(38410106.2510-6)=0.00015m 0.6/400=0.0015m 符合要求。D、翼板模板采用 5cm 厚木板,1010cm 方木支撑,纵向间距 50 厘米,横向间距 60 厘米,木方顺纹=14500KPa,横纹=2300KPa,以最不利横纹=2300Kpa 控制。
9、支撑方木受力核算:单立杆:F1=60.60.50.05=0.09KN,F2=250.60.50.4=3KN F7=10.60.5=0.3KN,N=0.09+3+0.3=3.39KN,=N/A=3.39/0.01=339KPa=2300KPa,安全。单斜杆:F1=60.60.50.05=0.09KN,F2=250.60.50.4=3KN F5=18.991.10.5=10.4KN,F6=21.10.5=1.1KN F7=10.60.5=0.3KN,N=2(0.09+3+10.4+1.1+0.3)=21.06KN,=N/A=21.06/0.01=2106KPa=2300KPa,安全。2、底模计算
10、A、底模整体挠度计算:支架为 906090(横杆竖向间距 60、120 间隔)cm 布置,顶托上横向设 1015 方木,间距 60 厘米;纵向设 1010 cm 方木,间距 50 厘米。验算 9060 厘米范围,有 1010cm 方木 2 根。P1=60000.10.10.92=108N P2=250000.90.61.5=20250N P7=10000.90.6=540N q=(P1+P2+P7)/L=(108+20250+540)/0.9=23220N/m Ix=(1/12)bh3=(1/12)20.10.13=1.6710-5m4 Wmax=5qL4/384EI=(5232200.94)
11、/(38410101.6710-5)=0.00119m0.9/400=0.00225m 符合要求。B、顶托上 1015 方木挠度计算:支架为 906090cm 布置,顶托上横向设1015 方木,间距 60 厘米;纵向设 1010cm 方木,间距 50 厘米。验算正中9060 厘米范围,有 1010cm 方木 2 根。P1=6000(0.10.10.62+0.90.60.05+0.10.150.92)=324N P2=250000.90.61.5=20250N P7=10000.90.6=540 N q=(P1+P2+P7)/L=(324+20250+540)/0.9=23460N/m Ix=(
12、1/12)bh3=(1/12)10.10.153=2.810-5m4 Wmax=5qL4/384EI=(5234600.94)/(384 10102.810-5)=0.00072m 0.9/400=0.00225m 符合要求。3、芯模模板验算:A、模板采用 4cm 厚木板,1010cm 方木支撑,纵向间距 80 厘米,横向间距 100 厘米,木方顺纹=14500KPa,横纹=2300KPa,以最不利横纹=2300Kpa 控制。支撑方木受力核算:单立杆:F1=610.80.04=0.192KN,F2=250.410.8=8KN F7=10.81=0.8KN,N=0.192+8+0.8=9KN,=
13、N/A=9/0.01=900KPa=2300KPa,安全。B、模板整体挠度计算:验算 10080 厘米范围木板挠度核算:P1=60000.80.41=192N P2=2500010.80.4=8000N P7=100010.8=800N q=(P1+P2+P7)/L=(192+8000+800)/1=8992N/m Ix=(1/12)bh3=(1/12)1 0.043=5.33 10-6m4 Wmax=5qL4/384EI=(5 8992 14)/(384 1010 5.33 10-6)=0.0022m 1/400=0.0025m 符合要求。4、支架及地基承载力验算:A、支架验算:支架立杆高
14、6 米,6 层横杆,以中间 9060cm 范围计算 P1=6(0.0620.90.6+20.10.10.6+20.10.150.9)=0.435KN P2=250.90.61.5=20.25KN P3=10.90.6=0.54KN F=0.435+20.25+0.54=21.225KN 一根杆件自重及附属重:0.03486+0.0348(0.9+0.6)6=0.522KN 一根杆件受力:N=21.225+0.522=21.747KN 基本计算数据:483.5 钢管截面积 489mm2,=205N/mm2,为安全以壁厚 3 毫米验算,A=424mm2,=N/A=21.747103/424=51.3N/mm2=205N/mm2,安全。B、地基承载力验算:地基用 50 厘米厚天然砂砾压实处理,承载力可达550Kpa,上做 20 厘米厚二灰砂砾,7 天承载力可达 500 Kpa,底托下垫 22cm宽 16cm 厚木板,A=0.220.9=0.198m2,=N/A=21.747/0.198=109.8KPa=500KPa,安全。5、容许沉降量 木材与木材间接触处挤压值横木纹为 3mm;木材与金属接触处为 1-2mm;底梁置于天然砂砾时为 5-10mm;容许沉降量:3+3+3+2+2+7=20mm。在拼装侧模前对高程进行复测,用立杆可调座进行调整。