现浇连续梁盘扣支架门洞支架验算报告Word文档格式.docx
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预压完成后,根据预压成果及设计预拱度,计算立模标高,调整模板。
安装钢筋、预应力管道。
安装外侧模。
按设计分段要求进行箱梁混凝土分段浇筑施工。
立杆:
横桥向:
间距全部为3×
1.2m+3×
0.6m+0.9m+2×
1.2m+0.9m+3×
0.6m+3×
1.2m。
纵桥向:
从梁远端为起点:
分别为1.2m,0.9m,0.6m。
步距:
均为1.5m。
底模:
采用20mm竹胶板。
次龙骨采用100mm*150mm方木方木横桥向20cm间隔布置
主龙骨采用单根(14工字钢),横桥方向布置。
翼板:
主龙骨采用单根(14工字钢),纵桥向布置。
次龙骨横向布置,采用100mm*100mm方木,间距30cm。
边跨现浇段支架横桥向步距:
1.2m+1.5m+1.2m+3*0.6m+1.5m+0.9m+1.5m+3*0.6m+1.2m+1.5m+1.2m
边跨现浇段支架纵桥向步距:
3*0.9m+3*1.5m
3、材料特性
根据钢结构设计规范要求,Q345钢材抗拉强度设计值[σ]=310Mpa、抗剪强度设计值[τ]=180Mpa;
Q235钢材抗拉强度设计值[σ]=215Mpa、抗剪强度设计值[τ]=125Mpa。
4、荷载计算
4.1施工各项荷载计算
(1)钢筋混凝土自重:
26kN/m³
(2)模板及次龙骨取:
1.5kN/m2
(3)施工人员及设备荷载取:
4kN/m2
(4)振捣荷载:
2.0kN/m2
4.2结构特性
1.盘扣支架特性
主架:
Q345B,
=300N/mm2,E=2.06×
105N/mm2
横斜杆:
Q235,
=200N/mm2,E=2.06×
图2-1盘扣支架截面图
2.盘扣支架尺寸
φ60.2mm×
t:
3.2mm横杆:
φ48.2mm×
2.5mm
斜杆:
2.75mm
材料特性一览表
材料名称
材质
截面尺寸(mm)
壁厚(mm)
强度fm(N/mm2)
弹性模量E(N/mm2)
惯性矩I(mm4)
抵抗矩W(mm3)
回转半径i(mm)
立杆
Q345B
60.2
3.2
300
2.06×
105
2.31×
7.7×
103
20.10
水平杆
Q235B
48.2
2.5
200
9.28×
104
3.86×
1.61
竖向斜杆
Q235
2.75
竹胶板
20
13
顺纹6000
666667
66667
I14
方木
100×
100
9000
8333333.3
240000
150
28125000
4.3设计工况及荷载组合
4.3.1分项系数
本项目盘扣支架计算按照基本组合,各荷载组合系数取值如下:
(1)结构自重,分项系数1.2;
(2)施工人员机具荷载、风荷载、振捣荷载,分项系数1.4;
4.3.2荷载组合
(1)强度荷载组合
1.2×
混凝土自重+1.2×
支架与模板系统自重+1.4(施工人员及机具+振捣混凝土荷载+风荷载)。
(2)刚度荷载组合
1.0×
混凝土自重+1.0×
支架与模板系统自重+1.0×
风荷载。
4.3.3箱梁荷载计算
混凝土箱梁荷载表
控制截面
区域
面积(m2)
容重(KN/m3)
截面荷载荷载(KN/m2)
B-B
翼缘
1.23
26.00
32.06
腹板
1.8
47.80
顶底板
4.9
126.854
D-D
4.2
108.95
5.7
147.446
E-E
32.06
5.8
150.86
6.2
161.798
3、风荷载计算:
根据《建筑施工承插型盘扣件钢管支架安全技术规程》(JGJ231-2010)第4.2.2条规定,作用在脚手架及模板支撑架上的水平风荷载标准值按下式计算:
式中:
为风荷载标准值(KN/m2);
为风压高度变化系数,按现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)采用;
为风荷载体型系数,取0.8;
为基本风压,按现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)采用。
按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)第8.2.1条规定地面粗糙度为B类,查阅表8.2.1条可以得到风压高度变化系数为1.39。
河北地区50年一遇基本风压根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)附录E可以得到为0.5KN/m2,所以风荷载标准值为:
4.2荷载组合
表2荷载组合系数表
荷载工况
分项系数
自重(ST)
1.2
现浇箱梁湿重(ST)
施工人员、施工材料及运输堆放荷载(ST)
1.4
振捣混凝土产生的荷载(ST)
风荷载
5、模型建立
依据委托方提供的支架设计图纸和地质等参数,进行结构建模计算。
5.1建立模型
结构采用大型结构有限元计算分析软件Midascivil进行整体空间受力分析,计算模型均采用梁单元进行模拟.
5.2模型说明
为了真实模拟支架受力情况,构件之间的空间位置按照真实情况模拟,构件之间的连接采用弹性连接之中的刚性连接,以保证结构整体受力的一致性。
5.3支架计算结果
5.3.1支架刚度结果
在考虑分项系数的荷载组合作用下,盘扣支架的Z向位移如下所示:
支架盘扣Z向位移图
支架I14工字钢Z向位移
支架盘扣Y向位移图
支架I14工字钢Y向位移
由以上结果可知,支架结构最大竖向位移为5.413mm,最大横向位移为7.51mm。
I14工钢相对位移为1.61mm,则有容许位移L/400=1200/400=3mm,所以I14工钢Z方向位移也满足规范要求。
5.3.2支架强度分析
考虑分项系数的荷载组合作用,支架各构件组合应力如下:
盘扣支架应力图
支架I14工字钢应力图
支架竖杆应力图
由上图可知:
支架各构件最大组合应力表
编号
构件类型
材料
拉应力(兆帕)
压应力
(兆帕)
容许应力
冗余度
1
盘扣支架竖杆
Q345
58
-234.1
21.9%
2
盘扣支架横杆
-32.5
215
73%
3
I14工字钢
52.1
-67.2
68.7%
考虑分项系数的荷载组合作用,支架各构件剪应力如下:
盘扣支架竖杆剪力图
盘扣支架横杆剪力图
盘扣支架I14工字钢剪力图
各构件最大剪应力表
最大剪应力
最小剪应力
容许剪应力
9.76
-4.52
180
94.6%
0.11
-0.11
125
99.9%
57.8
-58.2
53.4%
通过对支架结构进行强度分析结果可知,在组合荷载作用下,结构组合应力及剪应力均满足规范要求。
5.3.3支架稳定分析
对支架结构进行屈曲分析,定义自重荷载常量,其他全部结构荷载为变量,得到其临界稳定系数,从而判断其整体稳定性。
支架屈曲分析设置
本计算报告取一阶的模态进行判定,结果图形如下:
支架第一阶模态
由上图及模型分析可知支架稳定系数10.2,大于规范规定的失稳系数4~5的限值,故支架稳定性方面满足规范要求。
5.4局部受力分析
1.立杆稳定性计算
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式:
其中:
N—立杆的轴心压力设计值,N=48736N
φ—轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到0.55。
i—计算立杆的截面回转半径(cm);
i=2.01
A—立杆净截面面积(mm2);
A=571
σ=48736/(0.55×
571)
=155.2N/mm2≤300N/mm2
稳定性满足要求。
考虑风荷载时立杆的稳定性计算公式:
Mw—计算立杆段由风荷载设计值的弯矩(KN·
m),可按《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》公式5.4.2计算。
Mw=0.9×
MWk=(0.9×
1.4wk×
La×
h2)/10=187790N·
mm。
f—钢材抗拉、抗压和抗弯强度设计值,f=300N/mm2
φ—轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到0.55。
W—立杆截面模量(7700mm3)
A-立杆截面积(571mm2)
σ=155.2+24.4=179.6≤300N/mm2
5.5方木和竹胶板验算
(1)竹胶板验算
最不利截面在A-A截面腹板处,梁高6.635m,竹胶板20mm厚计算,因腹板位置10cm×
15cm方木间距200mm,所以竹胶板最大跨度为100mm。
竹胶板去1000mm板宽计算:
截面抗弯模量:
W=1/6×
bh2=1/6×
1000×
202=66666.7mm3
截面惯性矩:
I=1/12×
bh3=1/12×
203=666666.7mm4
按照最不利位置腹板处计算
作用于20mm竹胶板的最大荷载:
a、钢筋及砼自重取26kN/m3×
6.635m(梁高)=172.5kN/m2
b、施工人员及设备荷载取4kN/m2
c、振捣荷载取2kN/m2
荷载组合:
恒荷载分项系数取1.2,活荷载分项系数取1.4。
取1m宽的板为计算单元。
则q1=(a+b+c
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