箱梁满堂支架检算.doc
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箱梁满堂支架检算.doc
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现浇箱梁满堂支架强度检算
一、设计依据
鉴于目前碗扣式脚手架设计与施工规程处于编制过程之中,尚未正式发布。
本满堂支架主要依据《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》和航空航天工业部星河机器人技术开发公司开发的WDJ碗口型多功能脚手架使用说明书并结合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)进行设计。
二、设计说明
主线桥箱梁为预应力砼结构,整个箱梁砼分为两次浇筑成型(跨中区首先浇筑砼底板、腹板,最后浇筑顶板;中横梁及端横梁区砼一次浇筑成型)。
箱梁底部离地面最大高度15.2m。
满堂支架按纵向60cm,横向90cm(中横梁位置局部调整)、步距120cm间距搭设。
三、设计参数
竹胶板:
规格122x244x1.5cm
弹性模量:
纵向Ez=6.5GPa、横向Eh=4.5GPa
弯曲强度:
纵向σz=80MPa、横向σh=55MPa
密度:
9.5KN/m3
木材:
强度等级TC13(木结构设计规范),有:
15×10cm主受力方木、10×10cm分布方木、5×15cm木板、3×10cm木板等几种规格。
设计抗弯强度顺纹抗剪强度
弹性模量密度(新加工方木)8KN/m3
四、强度检算
根据设计图可知整个施工过程中,最不利受力位置主要在中横梁区,对该处进行荷载分析如下:
受力分析简图
4.110cm×10cm分布方木(间距25cm布置)强度检算
小方木每根长度4m,最大中心间距按25cm布置,由于主受力方木纵向间距为60cm,小方木跨度有6跨,剩余两侧各悬挑20cm。
此处按6跨连续梁(不考虑悬挑部分,两端按简支)进行受力分析。
①荷载分析
永久荷载
永久荷载包括钢筋砼、模板、支架自重,根据实际情况按砼高度1.5m,容重26KN/m3计算如下:
0.25×26×1.5(钢筋砼)+0.25×0.015×9.5(竹胶板)+0.1×0.1×8(分布方木自重)=9.87KN/m
可变荷载
可变荷载包括施工荷载、风荷载、雪荷载等,根据满堂支架搭设结构及工期安排,不考虑雪荷载和水平风荷载;施工荷载(作业层人员、器具、材料的重量)根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)取3KN/m2;砼振捣附加荷载根据公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000)取2KN/m2;砼采用泵车入模,不考虑砼入模的冲击荷载。
可变荷载合计为5KN/m2,折算到小方木上均布荷载为:
0.25×5=1.25KN/m
偶然荷载
满堂支架为临时施工结构,且根据不同部位采取了有效的安全措施,不考虑撞击力等因素引起的偶然荷载。
小方木承受均布荷载(含方木自重)为:
永久荷载:
9.87KN/m可变荷载:
1.25KN/m
②受力分析
永久荷载和可变荷载分别按1.2、1.4的分项系数按6跨连续梁利用结构分析软件进行分布方木受力分析如下:
现浇箱梁分布方木计算书
项目名称_____________日期_____________
设计者_____________校对者_____________
一、几何数据及计算参数
支座形式:
左端:
简支 右端:
简支
连续梁结构信息:
跨序号
跨度(mm)
截面惯性矩(×106mm4)
第1跨
600.0
8.3
第2跨
600.0
8.3
第3跨
600.0
8.3
第4跨
600.0
8.3
第5跨
600.0
8.3
第6跨
600.0
8.3
材料弹性模量(N/mm2):
E=10000.0
二、荷载数据
1.工况1(恒载)
2.工况2(活载)
三、内力计算结果
1.弯矩包络图
2.剪力包络图
3.截面内力
第一跨
1
2
3
4
5
6
7
正弯矩(kN-m)
0.00
0.28
0.41
0.39
0.23
0.02
0.01
负弯矩(kN-m)
-0.00
-0.01
-0.01
-0.02
-0.02
-0.11
-0.56
正剪力(kN)
3.48
2.03
0.57
0.01
0.01
0.01
0.01
负剪力(kN)
-0.06
-0.06
-0.06
-0.93
-2.39
-3.84
-5.30
挠度(mm)
0.00
0.07
0.11
0.12
0.09
0.04
0.00
正弯矩最大值(kN-m):
0.42 位置(m):
0.239
负弯矩最大值(kN-m):
-0.56 位置(m):
0.600
剪力最大值(kN):
-5.30 位置(m):
0.600
挠度最大值(mm):
0.12 位置(m):
0.268
第二跨
1
2
3
4
5
6
7
正弯矩(kN-m)
0.01
0.01
0.10
0.20
0.15
0.02
0.02
负弯矩(kN-m)
-0.56
-0.17
-0.03
-0.03
-0.03
-0.08
-0.42
正剪力(kN)
4.67
3.21
1.76
0.31
0.11
0.11
0.11
负剪力(kN)
-0.07
-0.07
-0.07
-0.08
-1.28
-2.73
-4.19
挠度(mm)
0.00
0.02
0.04
0.05
0.04
0.02
0.00
正弯矩最大值(kN-m):
0.20 位置(m):
0.317
负弯矩最大值(kN-m):
-0.56 位置(m):
0.000
剪力最大值(kN):
4.67 位置(m):
0.000
挠度最大值(mm):
0.05 位置(m):
0.301
第三跨
1
2
3
4
5
6
7
正弯矩(kN-m)
0.02
0.02
0.18
0.24
0.16
0.02
0.02
负弯矩(kN-m)
-0.42
-0.07
-0.03
-0.03
-0.03
-0.10
-0.47
正剪力(kN)
4.35
2.90
1.44
0.09
0.09
0.09
0.09
负剪力(kN)
-0.10
-0.10
-0.10
-0.17
-1.60
-3.06
-4.51
挠度(mm)
0.00
0.02
0.05
0.06
0.05
0.02
0.00
正弯矩最大值(kN-m):
0.24 位置(m):
0.294
负弯矩最大值(kN-m):
-0.47 位置(m):
0.600
剪力最大值(kN):
-4.51 位置(m):
0.600
挠度最大值(mm):
0.06 位置(m):
0.295
第四跨
1
2
3
4
5
6
7
正弯矩(kN-m)
0.02
0.02
0.16
0.24
0.18
0.02
0.02
负弯矩(kN-m)
-0.47
-0.10
-0.03
-0.03
-0.03
-0.07
-0.42
正剪力(kN)
4.51
3.06
1.60
0.17
0.10
0.10
0.10
负剪力(kN)
-0.09
-0.09
-0.09
-0.09
-1.44
-2.90
-4.35
挠度(mm)
0.00
0.02
0.05
0.06
0.05
0.02
0.00
正弯矩最大值(kN-m):
0.24 位置(m):
0.306
负弯矩最大值(kN-m):
-0.47 位置(m):
0.000
剪力最大值(kN):
4.51 位置(m):
0.000
挠度最大值(mm):
0.06 位置(m):
0.305
第五跨
1
2
3
4
5
6
7
正弯矩(kN-m)
0.02
0.02
0.15
0.20
0.10
0.01
0.01
负弯矩(kN-m)
-0.42
-0.08
-0.03
-0.03
-0.03
-0.17
-0.56
正剪力(kN)
4.19
2.73
1.28
0.08
0.07
0.07
0.07
负剪力(kN)
-0.11
-0.11
-0.11
-0.31
-1.76
-3.21
-4.67
挠度(mm)
0.00
0.02
0.04
0.05
0.04
0.02
0.00
正弯矩最大值(kN-m):
0.20 位置(m):
0.283
负弯矩最大值(kN-m):
-0.56 位置(m):
0.600
剪力最大值(kN):
-4.67 位置(m):
0.600
挠度最大值(mm):
0.05 位置(m):
0.299
第六跨
1
2
3
4
5
6
7
正弯矩(kN-m)
0.01
0.02
0.23
0.39
0.41
0.28
0.00
负弯矩(kN-m)
-0.56
-0.11
-0.02
-0.02
-0.01
-0.01
-0.00
正剪力(kN)
5.30
3.84
2.39
0.93
0.06
0.06
0.06
负剪力(kN)
-0.01
-0.01
-0.01
-0.01
-0.57
-2.03
-3.48
挠度(mm)
0.00
0.04
0.09
0.12
0.11
0.07
0.00
正弯矩最大值(kN-m):
0.42 位置(m):
0.361
负弯矩最大值(kN-m):
-0.56 位置(m):
0.000
剪力最大值(kN):
5.30 位置(m):
0.000
挠度最大值(mm):
0.12 位置(m):
0.332
③强度校核
由上述分析可知,方木承受最大弯矩值为:
0.56KN·m,最大剪力值为:
5.3KN。
抗弯截面模量:
截面惯性矩:
设计应力:
<安全
设计剪力:
<顺纹抗剪强度,实际为横纹抗剪。
安全
最大挠度:
规范允许最大挠度:
,理论计算最大挠度0.12mm满足规范许可要求。
安全
4.210cm×15cm主受力方木(间距35cm布置强度检算
①荷载分析
计算分布方木支撑处正负剪力绝对值之和的最大值为9.97KN。
受力主方木承受的荷载可按9.97KN,间距25cm的集中荷载计算所受外力,再考虑方木自重均布荷载0.1×0.15×8=0.12KN/m进行受力分析。
②受力分析
由于集中荷载已按1.2、1.4的分项系数进行荷载组合;方木自重为恒定值,且自重按湿方木考虑,不再会增大。
故主方木受力分析时分项系数按1.0考虑,结果分析如下:
现浇箱梁主方木受力计算书
项目名称_____________日期_____________
设计者_____________校对者_____________
一、几何数据及计算参数
支座形式:
左端:
悬挑 右端:
悬挑
连续梁结构信息:
跨序号
跨度(mm)
截面惯性矩(×106mm4)
第1跨
200.0
28.1
第2跨
900.0
28.1
第3跨
900.0
28.1
第4跨
900.0
28.1
第5跨
900.0
28.1
第6跨
200.0
28.1
材料弹性模量(N/mm2):
E=10000.0
二、荷载数据
1.工况1(恒载)
2.工况2(恒载)
三、
- 配套讲稿:
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