[12-11 16:59:52] 来源:http://www.tmgc8.com 工程设计 阅读:3433次
一、关于挂篮设计荷载内容和强度、刚度安全系数的要求
(一)、【TZ324——2010】《施工技术指南》的规定
3.3.1 悬臂浇筑挂篮设计应符合下列规定:
1、挂篮结构必须经过设计计算,具有足够的强度、刚度和稳定性。
2、挂篮模板的结构形式、几何尺寸,应能适应梁段长度及高度、腹(隔)板厚度变化和与已浇筑梁段紧密搭接要求。
3、挂篮应设有纵向走行设备和抗倾覆设施。挂篮安装、走行及浇筑梁段混凝土等各种工况的抗倾覆稳定安全系数不得小于2。挂篮锚固系统、限位系统等结构安全系数均不得小于2。
4、挂篮重量必须符合设计要求。当设计无要求时,挂篮重量与梁段混凝土重之比值宜为0.3~0.5。
5、挂篮应设有调控吊杆高低设备和调整模板前端高程设备。
6、梁体混凝土采用蒸汽养护时,蒸汽养护设备应与挂篮同时设计,并计入挂篮重量。
3.3.2 挂篮应根据实际可能发生的荷载及其最不利组合进行设计,应考虑的主要荷载如下:
1、最大浇筑节段梁段重量;
2、挂篮自重;
3、最大节段模板重量;
4、施工机具重量及振捣器振动力;
5、施工人群荷载;
6、平衡重重量;
7、冬期施工防寒设施重量。
(二)、规范没有定量明确的指标内容
关于【TZ324——2010】技术指南没有明确的钢结构设计强度的要求,可参考O号梁段托(支)架及合拢梁段吊架的相关规范要求。
【TZ324——2010】技术指南中的相关要求:
4.2.2、 O号梁段托(支)架设计应符合下列规定:
2、托(支)架强度检算时,构件应力安全系数不小于1.3。
7.3.2 合拢梁段施工吊架尚应符合:
1、施工吊架的支点,应设置在梁体腹板上,且宜设在距悬臂端不小于50cm处;
2、施工吊架结构,应根据选用型钢类型、规格、力学性能等经设计计算确定,并应便利安装和拆除。吊架承载力检算时,构件应力安全系数应不小于1.3,稳定安全系数应不小于1.5。
(三)、底模平台的刚度要求
凡是直接支撑箱梁混凝土面的结构,对混凝土表面凸凹平整度构成直接影响的桁梁,其刚度应能保证混凝土表面平整度验收标准要求,即1m靠尺最大凸凹不平不得大于2mm。推算控制指标是1/500,即底模平台、钢模板的挠度指标不应大于L /500。
二、各类桥涵技术规范没有明确的计算荷载分项系数,参照下表取值。
各项荷载的性质及分项系数表
序号 荷载名称 性质 分项
系数 备注
1 最大浇筑节段梁段重量 恒载 1.2 按桥梁设计文件
2 挂篮自重 恒载 1.2 挂篮和模板合并算
3 最大节段外模板重量 恒载 1.2
4 施工机具重及振捣器振动力 活载 1.4 参照JGJ166-2008取值
5 施工人群荷载 荷载 1.4
6 平衡重重量 恒载 1.2 按设计方案记取
7 冬期施工防寒设施重量 恒载 1.2 一般不考虑,利用安全储备
8 防电、防坠物隔离棚 恒载 1.2
9 芯模和端模 恒载 1.2 参照JGJ166-2008取值,或按实际方案
三、各类桥涵技术规范没有明确的活载计算标准值,可借鉴【JGJ166——2008】(建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规程)的规定
悬浇梁的顶板厚度和一般楼板差不多,支架净空一般不会超过10m高,内模受外模板约束后整体稳定性很好,支架结构也简单,没有特殊要求。可以借鉴脚手架规范中的模板支架荷载标准值。
(一)、【JGJ166——2008】(建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规程)
4.1.1 作用于碗扣式钢管脚手架上的荷载,可分为永久荷载(恒荷载)和可变荷载(活荷载)。永久荷载的分项系数应取1.2,对结构有利时应取1.0;可变荷载的分项系数应取1.4。
4.2.4 模板支撑架永久荷载标准值应符合下列规定:
1、模板及支撑架自重标准值(Q1)应根据模板及支撑架施工设计方案确定。10m以下的支撑架可不计算架体自重;对一般肋形楼板及无梁楼板模板的自重标准值,可按表4.2.4采用。
表4.2.4 模板自重标准值(KN/m2)
模板构件名称 竹胶板及木模板 定型钢模板
平面模板及小楞 0.30 0.50
楼板模板(其中包括梁模板) 0.50 0.75
楼板模板及其支架(楼层高度为4m以下) 0.75 1.10www.tmgc8.com
注:其他类型模板按实际重量采用。表中第3行标准摘录【JGj162-2008】(建筑施工模板安全技术规范)。
2、新浇筑混凝土自重(包括钢筋)标准值(Q2)对普通钢筋混凝土可采用25KN/m3,对特殊混凝土应根据实际情况确定。
4.2.5、模板支撑架施工荷载标准值应符合下列规定:
1、施工人员及设备荷载标准值(Q3)按均布活载取1.0KN/m2;
2、浇筑和振捣混凝土时产生的荷载标准值(Q4)可采用1.0KN/m2。
4.4.2 计算变形(挠度)时的荷载设计值,各类荷载分项系数应取1.0。
(二)、关于活载的取值意见
过去浇筑混凝土的施工工艺是吊车吊料斗、蹦蹦车运送、人工手推车运输混凝土,施工车辆多、作业人员多。在桥面上,一般一个浇筑工作面(组)需要手推车6~8台、振捣器4~6台,铲锹4~6把,个别情况有1~2台电焊机,施工作业人员20~30人。桥面的车辆、机具、人群等荷载很大。
现在科学技术进步了,机械化程度大大提高。混凝土输送泵节省了很多车辆和设备,减轻了很大的劳动强度。现在混凝土浇筑,一般一个浇筑工作面(组)需要作业人员10~12人,混凝土振捣机具没啥变化,混凝土输送管只有部分重量落在模板支架上,大部分捆扎在独立支架上。桥面上的施工活载大大减少。
现在混凝土浇筑的施工工艺和劳动组织有了明显的改变,施工活载也大大降低。计算活载不应再按老规定、老传统的标准取值。那样做不符合客观实践,也会带来不必要的浪费,临时结构的设计也应与时俱进。
举一施工案例说明之浪费现象。
某96m跨系杆拱桥支架现浇梁支架设计方案。施工支架结构设计人员活载是按2.5KN/m2取值的,计算活载面积是按桥梁总投影面积计算的,桥面面积为长宽96m×14m=1344m2,计算人员荷载为336吨。加上活载1.4分项系数,设计计算人员荷载为470吨。实际施工是分五段3次施工的,每一段桥面上一次最多施工人员不超过30人,每人重量按60公斤计算,每段人员活载大约1.8吨。设计计算的人员活载与实际施工人员荷载相差十分遥远,再加上数值更大的机具活载,设计计算的附加活载十分巨大,造成了不必要的结构浪费!
《施工组织设计》也是施工临时结构设计的合理依据,施工人员荷载和机具荷载也可以按实际劳动组织情况取值,再增加一点储备系数,完全可以满足施工结构安全需要。
四、各项荷载计算方法
1、最大计算梁段荷载
(1)、计算梁段荷载重心位置
按横截面端面积计算梁段重心位置。计算图示如图1所示。
a、梁段重量:W= +箱内锚块重量(KN);
公式中:A1及A2——为梁段两端横截面积(m2);
——为箱梁钢筋混凝土重度,25KN/m3或者26KN/m3;
L——计算梁段长度(m).
b、梁段重心位置: , ;
公式中:a、b为梁段重心至两端的距离。
若按截面梁高h推算的话,可把上式中的A换成相应的梁高h值。由于梁段横向不是均匀厚度,按横截面高度推算的重心距离精度偏差较大。
(2)、计算梁段荷载分配值
悬浇梁段的重量由挂篮承担一部分,另一部分由已完梁段承担。计算挂篮所分配的梁段重量,计算简图如图2所示。
挂篮承担的悬挑力(荷载): ;
底模平台承担的后锚吊力: ;
公式中:a、b——为计算梁段重心前后距离,50cm是挂篮设计常采用的梁段吊点锚固距离;
W——计算梁段重量;
X——为挂篮设计拟定的前端结构距离。
2、挂篮自重荷载(包含外侧模板)
挂篮计算荷载一般计算底模平台+外侧模板自重荷载。上桁架自重荷载可以忽略,荷载分配系数和结构安全系数能够满足结构安全需要。
挂篮自重荷载(底平台+外侧模板),在开始设计之前,可先按《相关技术规范》规定,按计算梁段的50%估算。再按图2计算的F1与W、F2与W的比例分劈。
3、芯模和端模自重荷载
芯模板和端模板,先计算模板面积,再参考【JGJ166——2008】规范荷载标准值取值,然后再按图2计算的F1与W、F2与W的比例分劈.
4、施工机具及振捣器振动力荷载
先计算梁段顶面面积,再参考【JGJ166——2008】规范荷载标准值计取,然后再按图2计算的F1与W、F2与W的比例分劈。也可按实际施工劳动组织方案计取活荷载。
5、施工人群荷载www.tmgc8.com
同上4条计算方法。