Главная Минимаркер Мосты и тоннели Минимаркер Строительство городских мостовых сооружений Минимаркер Расчеты опалубки бетонных и железобетонных конструкций

Расчеты опалубки бетонных и железобетонных конструкций

Страница 4 из 13

При проектировании опалубок необходимо проверить расчетом:

  • прочность элементов опалубки во время бетонирования (например, прочность досок обшивки и ребер жесткости);
  • деформации элементов опалубки во время бетонирования (прогибы изгибаемых элементов не должны превышать 1/400 пролета для лицевых поверхностей надземных конструкций и 1/200 – для прочих);
  • устойчивость положения собранной опалубки под действием собственного веса и ветровой нагрузки.

При бетонировании опор для расчета опалубки должны рассматриваться сочетания нагрузки на конструкции, приведенные в таблице 3.1.

Таблица 3.1 – Сочетания нагрузок на конструкции

Сочетания нагрузок на конструкции

Примечание: В числителе указаны нагрузки, учитываемые при расчете по первому, в знаменателе – по второму предельному состоянию.

Из таблицы 3.1 следует, что прочность элементов боковой опалубки тела опор определяется проверкой на давление свежеуложенной бетонной смеси и горизонтальное давление от сотрясений при выгрузке бетона.

Нагрузка от давления свежеуложенной бетонной смеси определяется по таблице 3.2.

Таблица 3.2 – Формулы для расчета от давления свежеуложенной бетонной смеси

Формулы для расчета от давления свежеуложенной бетонной смеси

В таблице 3.2:

р – нормативное боковое давление бетонной смеси. Па (кгс/м2);

γб – удельный вес бетонной смеси (2500 кгс/м3);

H – высота активного слоя бетона (не более толщины слоя, уложенного в течение 4 ч);

v – скорость бетонирования по вертикали, м/ч;

RB, RH – радиус действия внутреннего и наружного вибратора соответственно (RB = 0,75 м, RH = 1 м).

k1, k2 = 1;

h2 = 0,3 м.

Горизонтальная нагрузка на боковую опалубку от сотрясения при выгрузке бетонной смеси определяется по таблице 3.3.

Высота слоя, укладываемого в опору (hсл), м/ч, определяется выражением

hсл = Q/S

Таблица 3.3 – Данные для расчета горизонтальной нагрузки

Данные для расчета горизонтальной нагрузки

где Q – производительность, м3/ч, бетонного завода; принимается из условия недопущения вибрирования схватившегося слоя бетона; определяется по формуле:

17012014_f36

где S – площадь бетонируемого массива опоры, м2;

Rв – радиус действия вибратора;

tсхв – время схватывания бетонной смеси (4 часа);

tmр – время транспортирования смеси от бетонного завода до бетонируемой опоры.

Достаточность сечения досок (расчетная схема на рис. 3.8) определяется из условия:

17012014_f37

где W – момент сопротивления поперечного сечения досок на ширине 1 пог. м;

0,8 – коэффициент, учитывающий неразрезность досок, опирающихся на кружальные ребра.

q = F/l,

здесь F – площадь трапециевидной эпюры нагрузок от горизонтального давления бетонной смеси;

l = 4hсл

Схемы к расчету элементов опалубки

Рис. 3.8 – Схемы к расчету элементов опалубки: а – досок обшивки; б – кружальных ребер обвязки и тяжей (распорки, фиксирующие размеры опоры, в плане не показаны)

Жесткость досок обшивки должна гарантировать отсутствие волнистости тела опоры по высоте, т. е. прогиб досок должен быть в пределах допусков, определяясь по формуле:

17012014_f38

где [f] = (1/400)l для лицевых поверхностей и (1/250)l – для прочих;

Е – модуль упругости древесины (8340 МПа);

I – момент инерции сечения досок обшивки шириной 1 м;

l – расстояние между кружальными ребрами по высоте опоры;

qst – ордината статического давления бетонной смеси.

Кружальные ребра рассчитывают на растяжение с изгибом (рис. 3.8) по формуле

17012014_f39

где Ареб, Wреб – соответственно площадь и момент сопротивления поперечного сечения ребра;

Rдер – расчетное сопротивление древесины (пиломатериалов);

17012014_f40

с – толщина опоры;

hсл – высота слоя бетона, укладываемого за 1 ч;

17012014_f41

Тяжи рассчитывают на растяжение по формуле

17012014_f42

где

NT = 4hслa,

здесь а – расстояние между тяжами в плане.

Если доски обшивки расположены горизонтально (что целесообразно, например, при опалубливании ростверка), прочность досок проверяется по условию

17012014_f43

где

p = qb,

b и Wдoc – ширина и момент сопротивления поперечного сечения доски соответственно.

Вертикальные ребра опалубки из горизонтальных досок воспринимают давление бетонной смеси в пределах высоты H = 4hсл. Расчетная схема ребра – балка на двух опорах, роль которых выполняют тяжи.

При изготовлении деревянной опалубки из щитов порядок расчета аналогичен изложенному выше.

Щитовая опалубка (деревянная, деревометаллическая и металлическая) имеет неоспоримые преимущества перед стационарной из–за оборачиваемости щитов (это возможно только при идентичности поперечных сечений опор). К недостаткам щитовой опалубки можно отнести возможность «изломов» тела опоры в местах стыковки щитов.

Деревянные и деревометаллические щиты обшиваются изнутри фанерой или пластиком, обеспечивающими гладкую рабочую поверхность опоры. Щиты опалубки могут набираться на всю высоту опоры (что требует принятия мер по обеспечению пространственной жесткости короба опалубки) или последовательно переставляться снизу вверх при поярусном бетонировании опоры.

Металлическая опалубка тела опор состоит из листов, подкрепленных ребрами жесткости, и обвязки. Листы рассчитываются на давление бетонной смеси как пластинки, жестко защемленные по контуру. Толщина обшивки должна удовлетворять условиям прочности и жесткости. Исходя из условия прочности, толщина стального листа обшивки должна быть не менее

17012014_f44

исходя из требования необходимой жесткости

17012014_f45

где к1, к2 – коэффициенты (таблица 3.4);

Таблица 3.4 – Значения коэффициентов для расчета толщины стального листа обшивки

Значения коэффициентов для расчета толщины стального листа обшивки

b – меньшая сторона пластинки;

q, qi – распределенная нагрузка на пластинку соответственно расчетная и нормативная;

Rcm – расчетное сопротивление стали;

[f/b] – допустимый прогиб пластинки (1/400 «пролета»).

Для бетонирования высоких опор виадуков используют скользящую опалубку, которую обычно выполняют из металла и конструируют в виде каркаса и щитов. Каркас представляет собой две замкнутые горизонтальные рамы в верхней и нижней зонах опалубки. Высота опалубки – около 1,2 м. Щиты выполняют из стальных листов толщиной 3–6 мм (иногда более) с ребрами жесткости. Скорость v передвижения опалубки высотой Н, м определяется исходя из условия схватывания бетона ранее освобождения его от опалубки по формуле

17012014_f46

где tcxв – время схватывания бетона от начала затворения;

2 – запас времени, ч.

При H = 1,2м и tcxв = 4ч скорость передвижения опалубки

v = 1,2/(4+2) = 0,2 м/ч.

Необходимая производительность бетонного завода определится по выражению:

Q = vS,

где S – площадь бетонирования (например, площадь поперечного сечения опоры).

В этом случае высота зоны активного давления бетонной смеси на стенки опалубки составит H = 0,2 * 4 = 0,8 м.

Расчет прочности и жесткости опалубки выполняется в соответствии с приведенными выше рекомендациями.


© 2013 - 2017 Учебно-образовательный портал "Все лекции"
Материалы, представленные на страницах нашего сайта, созданы авторами сайта, присланы пользователями, взяты из открытых источников и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Все авторские права на материалы принадлежат их законным авторам.
Разработка сайта - Скобелев Алексей





Яндекс.Метрика