盖梁支架计算书Word文档下载推荐.docx
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一、工程概况
1.盖梁类型
详见《圆柱墩墩身、系梁、盖梁施工方案》第二章工程概况
2.支架搭设情况
盖梁施工采用无落地支架施工技术:
在墩柱中预埋两根PVC管,将φ70mm钢棒穿入其中,作为墩柱两侧牛腿拉杆,牛腿上放置千斤顶,将两根45a型工字钢分别担在墩柱两侧的千斤顶上,并在两根工字钢上均匀铺设12.6工字钢作为分配梁,在超出盖梁的槽钢上铺设δ=5cm厚木板作为施工平台,分配梁两端每隔2米焊一节1.2m高Φ25钢筋作为护栏立柱,护栏横向通长布钢筋3道,护栏钢筋焊好后用安全网围护。
二、计算依据
《路桥施工计算手册》人民交通出版社
《结构力学》高等教育出版社
《钢结构设计原理》高等教育出版社
《公路桥涵施工技术规范》交通部部颁JTJ041-2000
三、模板支架布置图
四、计算原则
由于本项目盖梁尺寸繁多,模板均采用同种材料同一厂家加工,支架均采用同种材料搭设,故在进行模板验算与支架验算时,选取结构自重最大的盖梁进行验算,即选择尺寸为长×
宽×
高为11m×
2.4m×
1.6m的盖梁(过渡墩)进行验算,采用ansys有限元分析软件与SM-slove结构力学求解进行验算。
五、高1.6m盖梁模板验算
1.侧模布置
侧模采用钢模,面板厚度4mm,竖肋间距40cm,横肋间距30cm,竖向大肋间距1.05m。
材料用量表
类别
材料
规格
面板
A3扁钢
δ=4mm
竖中肋
δ=6mm
竖边肋
等边角钢
∠75*75*7
横中肋
横边肋
对拉背杆
槽钢
[8
2.模板所受侧压力
新浇混凝土对模板的侧压力(按墩身模式):
γch=25×
1.6=40KN/m2,f>γch。
取较小值40KN/m2,γc为砼重度,砼浇筑速度按2m/h计,浇筑温度按T=15℃,初凝时间10h计。
公式参考《建筑施工计算手册》(中国建筑工业出版社)P443(8-8)。
考虑振动荷载4KN/m2,则模板所受侧压力为F=40+4=44KN/m2。
3.面板验算
按双向板计算,三边固结、一边简支的情况来处理。
(参考<
路桥施工计算手册>
)。
计算简图
1)强度验算
ly/lx=0.3/0.4=0.75。
查表得双向板内力组合系数为:
,
,Kf=0.00294。
取1m宽的板条作为计算单元,荷载为:
q=44KN/m。
支座弯矩:
跨中弯矩:
钢材泊松比系数ν=0.3,跨中弯矩修正值为:
面板的截面系数:
面板的正应力:
钢材承压强度设计值,f=215MPa,σmax<f,满足要求。
2)挠度验算
钢板的刚度:
最大挠度:
<[
]=l/400=0.75mm
满足要求。
4.横肋验算
横边肋采用∠75*75*7,支承在竖向大肋上,按三跨连续梁计算。
荷载:
q=Fh=44×
0.3=13.2KN/m
∠75*75*7的截面系数Wmin=9.93cm3,惯性矩I=53cm4,计算简图如下:
计算结果Mmax=1.27KN·
m。
(1)强度验算
σmax=Mmax/Wmin=1.27×
103/9.93=128MPa<145MPa。
(2)挠度验算
1、6单元端点:
2、3单元中点:
计算最大挠度f=0.00049m=0.49mm,结构允许挠度[f]=L/400=400/400=1mm。
5.竖向大肋验算
选用2[8,截面模量W=50.6cm3,惯性矩I=202cm4。
大肋下部荷载q=25×
1.6×
1.05=42KN/m。
按两跨连续梁计算,计算简图如下:
最大弯矩为:
Mmax=1.8KN·
σmax=Mmax/W=1.8×
103/50.6=35.6MPa<145MPa满足要求。
1单元中点处:
挠度f=0.00017m=0.17mm<l/400=2mm满足要求。
面板、横肋和竖向大肋的挠度组合为:
面板与横肋组合:
f=0.45+0.49=0.94mm<3mm
面板与竖向大肋组合:
f=0.45+0.17=0.62mm<3mm
均满足施工对模板的要求。
六、支架验算
⑴计算参数
材料特性:
工字钢等级为Q235,弹性模量E=200GPa,泊松比σ=0.3;
材料设计控制值:
Q235钢轴向应力为135MPa,弯曲应力140MPa,剪应力80MPa;
⑵荷载情况
钢筋混凝土容重γ=25KN/m3,盖梁高度为h=1.6m,盖梁宽度B1=2.4m,纵梁间距B=2.2m
盖梁体积:
V=40.4m3(未扣除柱顶部分混凝土体积)
钢筋混凝土自重荷载:
q1=25kn/m3×
40.4m3=1010kn;
根据《路桥施工计算手册》与模板设计图纸:
模板自重荷载:
侧模荷载取0.9KN/m2(备注:
带龙骨),底模荷载取0.7KN/m2,q2=0.9×
(16.83×
2+2.16×
2)+0.7×
2.4×
11=52.7kn;
振动混凝土荷载:
2KN/m2,q3=2×
11=52.8kn;
施工人群机具荷载:
3KN/m2,q4=3×
11=79.2kn;
考虑1.2倍的安全系数
则整个支架上面所受的均布荷载q均=(1010+52.7+52.8+79.2)×
1.2/11/2.4=54.3kpa
⑶计算过程
计算过程采用ansys有限元分析软件,先建立空间模型,再进行结构受力分析。
工45a计算跨径6.6m,工12.6a计算跨径1.8m
支架模型
支架整体变形图
第一主应力图
由计算结果应力图得到:
最大第一主应力产生在45a工字钢支点位置,
σs1max=+135MPa≤140Mpa,满足要求。
第二主应力图
最大第二主应力σs2max=93MPa≤140Mpa,满足要求。
第三主应力图
最大第二主应力σs3max=-135MPa≤140Mpa,满足要求。
XY方向剪应力图
XY方向剪应力τXYmax=9.96MPa≤80Mpa,满足要求。
YZ方向剪应力图
YZ方向剪应力τYZmax=12.3MPa≤80Mpa,满足要求。
横梁(工45a)第一主应力图
上图显示横梁(工45a)最大应力值为135Ma,最大挠度在跨中处fmax=0.005094m=5.094mm(方向向下),结构允许挠度[f]=L/400=6600/400=16.5mm。
(参见《公路桥涵施工技术规范》-JTJ041-2000P67页规定)
fmax<[f],满足要求。
分配梁(工12.6)第一主应力图
上图显示分配梁(工12.6a)最大应力值为56.4Ma,最大挠度在跨中处fmax=0.006368m(累计竖向挠度)-0.005094m(工45a竖向最大挠度)=1.274mm(方向向下),结构允许挠度[f]=L/400=1800/400=4.5mm。
七、销棒验算
设计控制值:
45#钢容许弯曲应力220MPa,剪应力为110MPa。
φ70mm钢棒(45#钢)验算(按单根钢棒受力的极端情况考虑)
单根钢棒承受剪力Q=(1010+52.7+52.8+79.2)×
1.2/4/2=179.205kn
φ70mm钢棒抗剪截面为A=3.14×
352=3846.5mm2,则φ70mm钢棒抗剪力极限值为:
τmax=179.205kn/3846.5mm2=46.6MPa≤110MPa,经验算,符合要求。
八、牛腿验算
详见《牛腿设计加工大样图》
牛腿全部采用2cm厚钢板焊接,焊缝要求满焊、且焊缝厚度要求不低于10mm。
钢板等级为Q235,弹性模量E=200GPa,泊松比σ=0.3;
牛腿所受集中荷载Q=(1010+52.7+52.8+79.2)×
1.2/4=358.41kn
采用ansys有限元结构分析软件对牛腿受力进行验算:
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