【摘 要】在進(jìn)行排架模板設(shè)計時,根據(jù)排架性能及橫縱木梁性能,一般有兩種排架組合思路,下面舉例分別對其進(jìn)行計算并加以比較。
【關(guān)鍵詞】現(xiàn)澆混凝土箱梁;計算依據(jù);荷載計算;排架組合分析;相比
現(xiàn)澆混凝土箱梁作為一種常用的橋梁結(jié)構(gòu)形式,近年來在市政及公路工程中被廣泛應(yīng)用,其模板支撐體系多采用碗扣式腳手架,其上為橫縱梁方木及模板。在進(jìn)行排架模板設(shè)計時,根據(jù)排架性能及橫縱木梁性能,一般有兩種排架組合思路:一種為減小立桿間距,增大橫桿間距;另一種為增大立桿間距,減小橫桿間距。下面舉例分別對其進(jìn)行計算并加以比較。
以下圖(見圖1)單箱單室箱梁斷面為例,箱梁長度L=100m。
木梁物理力學(xué)性能(以東北長白落葉松為例),密度ρ=0.594g/cm3;允許抗彎強度[σ]=97.4MPa;允許抗剪強度[τ]=8.6MPa;彈性模量E=12.5×109pa
2. 荷載計算:(取順橋向90cm,橫橋向箱梁全寬為計算段)
(1)方木、模板自重:G1=14KN。
(2)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)自重(γ=25KN/m3):G2==405KN。
(3)施工人員和施工材料、機具等行走運輸或堆放的荷載(取均布荷載q=2.5KPa)。
(4)振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載(取均布荷載q=2.0KPa)。
(5)傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載(取均布荷載q=2.0KPa)。
(6)總荷載(安全系數(shù)取1.3):G=760KN,折合為均布荷載q=35KN/m2
3. 排架組合分析:(以箱梁底板寬度內(nèi)排架為分析對象,僅假設(shè)兩種排架尺寸組合進(jìn)行說明)
3.1 組合一:立桿平面框架尺寸120x90cm,橫桿間距60cm,見圖2。
3.1.1 排架計算:
單根立桿承重N=38KN<40KN
箱梁總排架量(排架平均高度取500cm,立桿組合為2根2.4m立桿,橫桿共8層): 立桿總量11828m;橫桿總量40640m;可調(diào)上下托各2464個。
3.1.2 縱梁方木計算:
縱梁采用10x10cm方木,間距60cm,計算跨徑l=90cm,荷載為均布荷載q=21KN/m,為簡化計算,縱梁按單跨簡支梁驗算。荷載分布見圖3。
3.1.3 橫梁方木計算:
橫梁采用14x16cm方木,計算跨徑l=120cm,荷載為集中荷載P=19KN,為簡化計算,橫梁按單跨簡支梁驗算。最不利荷載分布見圖4。
3.2.1 排架計算:
單根立桿承重N=28.4KN<30KN
箱梁總排架量(排架平均高度取480cm,立桿組合為2根2.4m立桿,最底層及最頂層必須設(shè)橫桿,橫桿共5層):立桿總量15590m;橫桿總量28598m;可調(diào)上下托各3248個。
3.2.2 縱梁方木與方案一相同。
3.2.3 橫梁方木驗算:
橫梁采用12x15cm方木,計算跨徑l=90cm,荷載為集中荷載P=19KN,為簡化計算,橫梁按單跨簡支梁驗算。最不利荷載分布見圖6。
滿足要求。
4. 排架組合二與排架組合一相比:
4.1 立桿總量多3762m,橫桿總量少12042m,柱頭、柱腳各多784個,綜合比較方案二比方案一節(jié)約資金128.6元,按照箱梁排架占壓周期60天計,共節(jié)約資金7716元(按立橫桿租金為0.025元/m·天,可調(diào)上下托租金為0.05元/m·天)。
4.2 單根立桿受力減小,對排架基礎(chǔ)的要求降低,因此基礎(chǔ)處理的標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)降低,這樣在基礎(chǔ)處理時可節(jié)約資金。
4.3 橫梁跨徑減小,在橫梁各力學(xué)性能及評定指標(biāo)基本不變的情況下,橫梁截面積減小。如與方案一采用相同截面的橫梁,則橫梁最大撓度減小,箱梁成品的質(zhì)量相應(yīng)提高;如采用不同截面的橫梁則可節(jié)約木材。按照計算中所采用的橫梁,全橋可節(jié)約木材12.32m3,按照方材價格1300元/m3計算,可節(jié)約資金16000元。
4.4 排架總量減小,排架的支搭及拆除更方便快捷,相應(yīng)可減少排架支搭、拆除周期及人工、運輸費用。
綜合分析,方案二優(yōu)于方案一。