现浇梁支架验算Word格式文档下载.docx
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横杆
步距(m)
允许载荷(KN)
横杆长度(m)
允许集中荷载(KN))
允许均布荷载(KN)
0.6
40
0.9
4.5
12
1.2
30
3.5
7
1.8
25
1.5
2.5
2.4
20
2.0
3.0
(二)、荷载分析计算
(1)箱梁实体荷载:
a、纵桥向根据箱梁断面变化,按分段均布荷载考虑,其布置情况如下:
纵桥向荷载分布图
b、桥向各断面荷载布如下:
横桥向荷载分布图
(2)模板荷载q2:
a、内模(包括支撑架):
取q2-1=1.2KN/m2;
b、外模(包括侧模支撑架):
取q2-2=1.5KN/m2;
c、底模(包括背木):
取q2-3=1.0KN/m2;
(3)施工荷载:
取q3=2.0KN/m2。
(4)碗扣脚手架及分配梁荷载:
按支架搭设高度10米计算:
q4=1.5(钢管)+1.0(分配梁)=2.5KN/m2。
(5)水平模板的砼振捣荷载,取q5=2.0KN/m2。
(三)、碗扣立杆受力计算
(1)在跨中断面腹板位置,最大分布荷载:
q=1.2*q1-2+1.2*(q2-1+q2-2+q2-3)+1.4*(q3+q4+q5)
=1.2*31.72+1.2*(1.2+1.5+1.0)+1.4*(2.0+2.5+2.0)=51.6KN/m2
碗扣立杆分布60cm×
120cm,横杆层距(即立杆步距)60cm,则
单根立杆受力为:
N=0.6×
1.2×
51.6=37.15KN<
[N]=40KN
(2)在跨中断面底板位置,最大分布荷载
q=1.2*q1-4+1.2*(q2-1+q2-2+q2-3)+1.4*(q3+q4+q5)
=1.2*10.14+1.2*(1.2+1.5+1.0)+1.4*(2.0+2.5+2.0)=25.71KN/m2
碗扣立杆分布90cm×
120cm,横杆层距(即立杆步距)120cm,则
N=0.9×
25.71=27.76KN<
[N]=30KN
(3)跨中翼缘板位置立杆计算:
q=1.2*q1-1+1.2*(q2-1+q2-2+q2-3)+1.4*(q3+q4+q5)
=1.2*7.15+1.2*(1.2+1.5+1.0)+1.4*(2.0+2.5+2.0)=22.12KN/m2
碗扣立杆分布为90cm×
120cm,横杆层距(即立杆步距)120cm,
单根立杆最大受力为:
22.12=23.89KN<
(4)支点底板位置:
q=1.2*q1-6+1.2*(q2-1+q2-2+q2-3)+1.4*(q3+q4+q5)
=1.2*22.91+1.2*(1.2+1.5+1.0)+1.4*(2.0+2.5+2.0)=41.03KN/m2
碗扣立杆分布为0.6cm×
0.9cm,横杆层距(即立杆步距)120cm,则
N=0.6×
0.9×
41.03=22.16KN/m2<
[N]=30KN
(四)、地基受力计算
由工程地质勘察报告,设计提供的地质勘探资料表明,地表土质为亚粘土、粘土、
亚砂土,地基的承载力最小为160kpa,无软弱下卧层。
各部位地基受力如下表:
箱梁部位
荷载(KN)
受力面积(m2)
地基受力(Kpa)
跨中腹板
37.15
0.6*1.2
51.6
跨中底板
27.76
0.9*1.2
25.71
跨中翼缘板
23.89
22.12
支点底板
22.16
0.9*0.6
41.03
(五)、支架立杆稳定性验算
碗扣式满堂支架是组装构件,一般单根碗扣在承载允许范围内就不会失稳,为此
以轴心受压的单根立杆进行验算。
碗扣件采用外径48mm,壁厚3.5mm,A=489mm2,A3钢,I=10.78*104mm4,回转半径λ=(I/A)1/2=1..58cm,[σ]=205MPa。
公式:
N≤[N]=ΦA[σ]
跨中底板位置步距:
h=120cm,跨中腹板位置步距h=60cm。
跨中底板处长细比λ=L/λ=120/1.58=75.9<
[λ]=150取λ=76;
横梁底板处长细比λ=L/λ=60/1.58=37.9<
[λ]=150取λ=38;
此类钢管为b类,轴心受压杆件,查表:
Φ=0.744(跨中底板处),Φ=0.893(跨中腹板处)
跨中底板处:
[N]=0.744×
489×
205=74582.28N=74.6KN
跨中腹板处:
[N]=0.893×
205=89518N=89.6KN
支架立杆步距120cm中受最大荷载的立杆位于跨中底板处,其N=27.76KN;
立杆步距60cm中受最大荷载的立杆位于跨中腹板处,其N=37.15KN(见前碗扣件受力验算)
由上可知:
N=27.76KN≤[N]=74.6KN
N=37.15KN≤[N]=89.6KN
n=[N]/N=74.6/27.76=2.7>2
n=[N]/N=89.6/37.15=2.4>2
结论:
支架立杆的稳定承载力满足稳定要求。
(六)、地基沉降量估算
(1)假设条件:
E0在整个地层中变化不大,计算地层按一层进行考虑。
(2)按照弹性理论方法计算沉降量:
S=pbω(1-μ2)/E0
S——地基土最终沉降量;
p——基础顶面的平均压力;
按最大取值P=51.6Kpa
b——矩形基础的宽度;
0.6m
μ、E0——分布为土的泊松比和变形模量;
μ=0.2
E0=[1-2μ2/(1-μ)]Es=5.517
Es——土的压缩模量,取6.13Mpa
ω——沉降影响系数,取1.12
最终沉降量:
S=51.6×
10-3×
1.12×
(1-0.22)/5.517=9.1mm
(七)、支撑梁受力计算
1)[12.6槽钢受力计算
[12.6槽钢为热轧普通槽钢,截面惯性距Ix=388.5cm4,截面抵抗距Wx=36.4cm3,容许弯曲应力[σw]=145MPa,弹性模量E=2.1×
105MPa。
a.跨中腹板部位:
腹板部位的砼荷载q=51.6*0.6=30.96KN/m,立杆纵向间距为120cm,横向间距为60cm,按3等跨连续梁计算。
①荷载:
均布荷载q=30.96KN/m
②强度验算:
Mmax=0.08*ql2=0.08*30.96*1.22=3.57KN·
m=3.57*106N·
mm
σw=Mmax/Wx=3.57×
106/36.4×
103=98.1MPa<
[σw]=145MPa
③挠度验算:
f=0.677*ql4/100EI=0.677*30.96*103*1.24/100*2.1×
1011*388.5*10-8
=0.5mm<
f=1200/400=3mm故满足要求。
b.跨中底板部位:
立杆纵向间距为120cm,横向间距为0.9cm,底板部位的砼荷载q=25.71*0.9=23.14<
30.96KN/m,不作检算。
c.支点底板部位:
立杆纵向间距为60cm,横向间距为0.9cm,底板部位的砼荷载q=41.03*0.9=36.93KN/m,按3等跨连续梁计算。
①荷载:
均布荷载q=36.93KN/m
Mmax=0.08*ql2=0.08*36.93*0.62=1.06KN·
m=1.06*106N·
σw=Mmax/Wx=1.06×
103=29.1MPa<
f=0.677*ql4/100EI=0.677*36.93*103*0.64/100*2.1×
=0.4mm<
f=600/400=1.5mm故满足要求。
2)10cm×
15cm木方受力验算
10×
15cm方木采用木材材料为A-3~A-1类,其容许应力、弹性模量按A-3类计,即:
[σw]=12Mpa,E=9×
103MPa,10cm×
15cm方木的截面特性:
W=10×
152/6=375cm3,I=10×
153/12=2812.54cm4。
a.跨中腹板部位:
106/375×
103=9.52MPa<
[σw]=12MPa
f=0.677*ql4/100EI=0.677*30.96*103*1.24/100*9×
109*2812.54*10-8
=1.7mm<
立杆纵向间距为60cm,横向间距为0.9cm,底板部位的砼荷载q=41.03*0.9=36.93KN/m2,按3等跨连续梁计算。
103=2.83MPa<
f=0.677*ql4/100EI=0.677*36.93*103*0.64/100*9×
=0.1mm<
(八)、分配梁计算
10cm木方做横向分配梁,间距25cm,其容许应力、弹性模量按A-3类计,即:
[σw]=12MPa,E=9×
103MPa。
10cm×
10cm方木的截面特性:
102/6=167cm3,I=10×
103/12=833.34cm4。
1).跨中底板部位:
立杆纵向间距为120cm,横向间距为0.9cm,底板部位的砼荷载q=25.71*0.25=6.43KN/m,按3等跨连续梁计算。
均布荷载q=6.43KN/m
Mmax=0.08*ql2=0.08*6.43*0.92=0.42KN·
m=0.42*106N·
σw=Mmax/Wx=0.42×
106/167×
103=2.51MPa<
f=0.677*ql4/100EI=0.677*6.43*103*0.94/100*9×
109*833.34*10-8
f=900/400=2.5mm故满足要求。
2).跨中腹板部位:
立杆纵向间距为120cm,横向间距为0.6cm,底板部位的砼荷载q=51.6*0.25=12.9KN/m,按2等跨连续梁计算。
均布荷载q=12.9KN/m
Mmax=0.125*ql2=0.125*12.9*0.62=0.58KN·
m=0.58*106N·
σw=Mmax/Wx=0.58×
103=3.47MPa<
f=0.521*ql4/100EI=0.521*12.9*103*0.64/100*9×
3).支点底板部位:
立杆纵向间距为60cm,横向间距为0.9cm,底板部位的砼荷载q=41.03*0.25=10.26KN/m,按3等跨连续梁计算。
均布荷载q=10.26KN/m
Mmax=0.08*ql2=0.08*10.26*0.92=0.66KN·
m=0.66*106N·
σw=Mmax/Wx=0.66×
103=3.95MPa<
f=0.677*ql4/100EI=0.677*10.26*103*0.94/100*9×
=0.6mm<
(九)竹胶模板受力计算
1)底模板受力计算
①荷载按腹板部位荷载进行计算,q=51.6×
0.001=0.052KN/m
②计算参数:
竹胶模板面板宽122cm,其肋(10cm×
10cm木方分配梁)间距为25cm,因此,面板按五跨连续梁进行计算。
竹胶面板规格为2440mm×
1220mm×
18mm,静曲强度:
[σ]纵向≥70Mpa,[σ]横向≥50Mpa,弹性模量:
[E]纵向≥6×
103Mpa,[E]横向≥4×
103Mpa。
取1mm宽竹胶板作简化计算,其截面抵抗距W=bh2/6=1×
182/6=54mm3,跨度/板厚=600/18=33.3<100,属小挠度连续板。
③面板验算
a.强度验算:
Mmax=KmqL2=0.103×
0.052×
2502=334.8N.mm
σ=M/W=334.8/54=6.2N/mm2<[σ]横向=50Mpa,满足要求。
b.刚度验算:
考虑竹胶面板肋为10cm×
10cm木方,面板净跨径为150mm,故ω=KωqL4/(100EI)=0.521×
(0.15)4/(100×
4×
103×
1×
183/12)
=0.1mm<[ω]=0.4mm,满足要求。
2)侧模板受力计算
侧模板采用18mm厚竹胶板,8×
8cm木方作模板竖肋,间距20cm,双排钢管作横
肋,拉筋两层设置,间距100cm,对此进行模板和支撑受力计算。
根据箱梁设计图纸,可知侧模与水平线夹角为20º
,则可知cos20=0.93°
≈1,则可以假设侧模垂直受水平荷载的情况进行计算。
①水平荷载计算:
砼浇筑速度v=0.3m/h,侧模高度为110cm,新浇砼初凝时间为6h,故新浇砼对侧模侧压力按下式计算:
P1=γ·
h=26×
1.1=28.6KN/m2
振捣砼产生荷载:
P2=4.0KPa
②面板验算:
按五跨连续梁进行验算,荷载q=32.6×
0.001=0.033KN/m。
a.强度验算:
0.033×
2502=212.4N.mm
σ=M/W=212.4/54=3.93N/mm2<[σ]横向=50Mpa,满足要求。
考虑面板竖肋为8cm×
8cm木方,面板净跨径为170mm,故ω=KωqL4/(100EI)=0.664×
(0.17)4/(100×
③8cm×
8cm木方竖肋验算
8×
8cm木方做侧模竖肋,间距25cm,其容许应力、弹性模量按A-3类计,即:
W=8×
82/6=85.3cm3,I=8×
83/12=341.3cm4。
按三跨连续梁进行验算,跨度取60cm。
a.荷载:
均布荷载q=32.6×
0.25=8.15KN/m
b.强度验算:
Mmax=0.100*ql2=0.100*8.15*0.62=0.29KN·
m=0.29*106N·
σw=Mmax/Wx=0.29×
106/85.3×
103=3.4MPa<
c.挠度验算:
f=0.677*ql4/100EI=0.677*8.15*103*0.64/100*9×
109*341.3*10-8
=0.2mm<
④拉筋设计
拉筋采用φ12mm圆钢,间距为纵向100cm,竖向60cm,进行如下验算:
F=(P1+P2)×
0.6×
1=19.56KN
σ=F/A=173.0MPa<[σ]=235MPa,满足强度要求。
三、小结
根据以上验算,该支架、模板满足足够的强度、刚度等要求,可以用以该现浇梁施
工,施工中根据第一跨首件工程完成后及时进行总结,用以确定指导后续施工。
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