涵洞支架设计计算书.doc
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涵洞支架设计计算书.doc
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涵洞盖板支架设计计算书
一、支架设计
我标段内涵洞支架均采用φ48×3.5mm的钢管进行搭设,支架从上之下依次为1.5~2cm的竹胶板+横向方木(10×10cm,间距45cm)+纵向方木(10×10cm,间距80cm)+钢管支架(纵向间距80cm×横向间距80cm),大小横杆布距均取1.2m,顶层横杆采取双扣件滑移。
底托直接坐立于C20涵洞基础混凝土上,扫地杆距地高度为20cm。
二、计算依据
1、《钢结构设计规范》GB50017-2003
2、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
3、《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》JGJ166-2008
三、计算参数
1、Q235钢材抗拉、抗压、抗弯强度设计值215MPa,抗剪强度设计值fv=125MPa,弹性模量E=206GPa。
2、碗扣式脚手架布距1.2m时,单根立杆设计荷载40KPa,立杆延米重取60KN/m,HG-60横杆每根重29N。
3、木材容重:
6KN/m3,抗弯强度设计值11MPa,顺纹抗剪强度设计值fv=1.3MPa,弹性模量E=7GPa。
4、2cm竹胶板重:
20kg/m2
5、钢筋混凝土容重:
26kN/m3
6、施工人员及设备荷载标准值:
2.5kN/m2
7、振捣混凝土荷载标准值:
2.0kN/m2
8、倾倒混凝土产生荷载标准值:
2.0kN/m2
9、荷载分项系数:
恒载1.2,活载1.4,为偏于安全,计算时将所有荷载按恒载和活载进行叠加组合。
四、荷载标准值计算
偏于安全考虑,计算模型取我标段内最大跨径5m×5m,厚度0.6m的盖板进行验算。
盖板区内荷载标准值计算:
1、方木重量G1=0.1×6=0.6kN/m2
2、竹胶板重量G2=0.2kN/m2
3、支架重量G3=3kN/m2
4、钢筋砼自重G4=0.6*26=15.6kN/m2
荷载总重:
0.6+0.2+3+15.6=19.4kN/m2
五、横向方木分配梁验算
参数计算:
I=bh3/12=0.1×0.13/12=8.33×10-6m4
W=bh2/6=0.1×0.12/6=1.67×10-4m3
横向方木为10×10cm,间距45cm。
恒载:
1.2×[0.45×(0.6+0.2+15.6)]=8.86kN/m
活载:
1.4×[0.45×(2.5+2+2)]=4.10kN/m
荷载q=8.86+4.10=12.96kN/m
为计算偏于安全,计算取单跨简支梁模型进行验算,跨度0.8m。
M中=ql2/8=12.96×1000×0.8×0.8/8=1036.8kN.m
σ=M/W=1036.8/1.67×10-4=6.21MPa<11×0.9=9.9MPa(露天环境强度进行折减0.9),抗弯强度满足设计要求
最大剪力V=ql/2=12.96×0.8/2=5.18kN
剪应力τ=3V/(2bh)=3×5.18×1000/(2×100×100)=0.777MPa<1.3×0.9=1.17MPa(露天环境强度进行折减0.9),抗剪强度满足设计要求。
挠度f=5ql4/(385EI)=5×12960×0.84×1000/(385×7×0.85×8.33×10-6)=1.39mm 六、纵向方木分配梁验算 纵向方木分配梁为10×10cm方木,间距同立杆间距0.8m。 参数计算: I=bh3/12=0.1×0.13/12=8.33×10-6m4 W=bh2/6=0.1×0.12/6=1.67×10-4m3 恒载: 1.2×[0.8×(0.6+0.2+15.6)]=15.74kN/m 活载: 1.4×[0.8×(2.5+2+2)]=7.28kN/m 荷载q=15.74+7.28=23.02kN/m 为计算偏于安全,计算取单跨简支梁模型进行验算,跨度0.8m。 P=ql2/3=23.02×0.8×0.8/3=4.91kN Mmax=Pl/4=4.91×1000×0.8/4=982.2kN.m σ=M/W=982.2/1.67×10-4=5.88MPa<11×0.9=9.9MPa(露天环境强度进行折减0.9),抗弯强度满足设计要求 最大剪力V=P/2=2.455kN 剪应力τ=3V/(2bh)=3×2.455×1000/(2×100×100)=0.368MPa<1.3×0.9=1.17MPa(露天环境强度进行折减0.9),抗剪强度满足设计要求。 挠度f=Pl3/(48EI)=4.91×0.83×1000/(48×7×0.85×8.33×10-6)=1.06mm 七、底模下立杆强度验算 立杆纵横向间距均为80cm,每根立杆自重(5×60+5/1.2×29×2)/1000=0.54kN 每根立杆承受恒荷载为模板及方木重: 0.8×0.8×(0.6+0.2+3)=2.43kN 每根立杆承受恒荷载砼重量: 0.8×0.8×15.6=9.98kN 恒载: 1.2×(0.54+2.43+9.98)=15.54kN 活载: 1.4×[0.8×0.8×(2.5+2+2)]=5.82kN 每根立杆承受的荷载总计15.54+5.82=21.36<40kN,立杆强度满足设计要求。 八、立杆稳定性验算 立杆承受由纵向方木传递来的荷载,因此N=12.96×0.8=10.37kN,由于纵横杆布距均为1.2m,长细比λ=L/i=1200/15.78=76.04,得φ=0.664 [N]=φA[σ]=0.664×489×215=69.81kN>N=10.3,满足设计要求。 九、扣件抗滑移计算 R=10.37/2=5.19 十、地基应力验算 每根立杆传递荷载为19.4×0.8×0.8=12.42kN,全部坐立于C20砼表面(暂按混凝土标号C20)。 C20砼表面承受压应力σ=12.42/(3.14*0.0242)=6.87MPa<[σ]=11.0MPa,所以可以确定涵洞基础C20砼地基满足设计要求。 十一、构造措施 在距离地面20cm高处设置扫地杆。 为确保安全,可设剪刀撑(计算时未考虑剪刀撑影响)。
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