40+64+40连续梁支架.docx

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40+64+40连续梁支架

40+64+40连续梁支架

老君堂60+100+60米连续梁边跨现浇段支架模板计算书

一、工程概况

60+100+60米连续梁边跨现浇段对应节段为9#段，节段长7.75m，中心梁高3.05m，梁底宽为6.7m,梁顶板宽13.4m，顶板厚40㎝，腹板厚60㎝，底板厚40㎝。

二、现浇支架模板方案

202#-204#墩间现浇段跨公路，为不中断公路交通，在该处搭设一门式支架进行现浇施工。

门式支架立柱采用Ф630*12钢管，立柱基础采用C20混凝土条形基础，基础宽1-1.2m，高0.6m。

钢管立柱下部通过焊接与预埋在基础上的80*80*2cm钢板相连，上部也焊接一块80*80*2cm钢板。

立柱高6.1m，纵向间距5.4m，横向间距腹板下2.8m，其余为3-3.2m。

纵梁采用2I45工字钢，I45工字钢上横向铺设I20工字钢，间距0.3m。

I20工字钢上纵桥向铺设14×20cm方木，在14×20cm方木上搭设碗扣支架支撑梁体底模，支架横向步距腹板下为0.3m，翼缘板下1.2m，其余0.6m，纵向步距0.6m，水平杆步距0.6m。

底模板采用18mm优质竹胶板，加劲肋木为10×10cm方木，间距25cm。

侧模采用18mm优质胶木板，加劲肋木为10×10cm方木，间距25cm，背楞采用2[10槽钢，背楞间距60cm，拉杆采用φ20圆钢，间距100cm.

地基采用C20砼进行硬化处理，砼厚10cm。

浇筑砼前先对原地面进行整平、夯实，夯实后地基承载力为200kPa以上。

支架模板具体布设尺寸见《支架模板布设示意图》。

三、受力检算

1、计算参数

竹胶木板：

（横向）E=6.1×103Mpa

（纵向）E=7.4×103Mpa

油松、新疆落叶松、云南松、马尾松：

[σ]=12MPa（顺纹抗压、抗弯）[τ]=1.3MPaE=9*103MPa

热轧普通型钢：

[σ]=190MPa[τ]=110MPaE=2.06×105Mpa

[10:

Wx=39.7cm3，Ix=198.3cm4A=12.74cm2m=10kg/m

I45b:

A=111.4cm2，Ix=33759cm4，Wx=1500.4cm3。

I20b:

A=39.55cm2，Ix=2502cm4，Wx=250.2cm3。

钢管柱Ф630*12：

A=233cm2,I=1.113*105cm4,W=3.53*103cm3，i=21.9cm。

2、荷载

钢筋混凝土自重荷载：

q1=26KN/m3×3.05m=79.3kN/m2

施工人员及机具荷载：

q2=2.5kN/m2

泵送砼冲击荷载：

q3=3.5kN/m2

振捣砼产生荷载：

q4=2kN/m2（底板），q4=4kN/m2（侧模）

3、底模检算

荷载分项系数取1.4。

则作用在底模上的最大均布荷载为：

q=1.4*（q1+q2+q3+q4）=1.4*（79.3+2.5+3.5+2）=122.2kN/㎡

竹胶板厚1.8cm,竹胶板下垫10×10cm肋木，肋木间距25cm，则竹胶板净跨距为15cm。

按一跨简支进行验算，如下图所示：

荷载：

q=122.2kN/m

截面抵抗矩：

W=bh2/6=1*0.0182/6=0.000054m3

截面惯性矩：

I=bh3/12=1*0.0183/12=4.86*10-7m4

跨中弯矩：

M=ql2/8=122.2*0.152/8=0.34kN.m

故跨中最大应力：

σ=M/W=0.34/0.000054=6296kPa=6.2Mpa<[σ]=50Mpa

强度满足要求。

挠度：

f=5ql4/384EI=5*122.2*0.154/（384*6.1*106*4.86*10-7）

=2.7*10-4m=0.27mm

挠度满足要求。

4、底模10×10cm肋木验算：

腹板下荷载最大，取腹板下的模板肋木进行验算。

竹胶板下采用10×10cm肋木，肋木间距25cm，肋木下垫14×20cm承重方木，15×10cm承重方木间距30cm，故10×10cm肋木跨度为30cm，对其按两跨连续梁进行验算，如下图所示：

作用在肋木上的荷载为：

q=122.2*0.25=30.6kN/m

截面抵抗矩：

W=bh2/6=0.1*0.12/6=1.7*10-4m3

截面惯性矩：

I=bh3/12=0.1*0.13/12=8.3*10-6m4

最大弯矩：

M=0.125ql2=0.125*30.6*0.32=0.34kN.m

故最大弯曲应力：

σ=M/W=0.34/（1.7*10-4）=2000kPa=2.0Mpa<[σ]=12Mpa

最大剪力：

V=0.625ql=0.625*30.6*0.3=5.7kN

τ=3V/2A=3*5.7/（2*0.01）=855kPa=0.86Mpa<[τ]=1.3Mpa

强度满足要求。

最大挠度：

f=0.521ql4/100EI=0.521*30.6*0.34/（100*9*106*8.3*10-6）

=1.7*10-5m=0.02mm

挠度满足要求。

5、腹板下14×20cm方木验算

14×20cm方木主要承受来自10×10cm方木传来的集中力作用。

集中力大小取10×10cm方木验算中的最大支反力R=5.7kN。

按简支梁对14×20cm方木进行验算，最大弯

矩计算简图如下：

荷载：

F=5.7kN

截面抵抗矩：

W=bh2/6=0.14*0.22/6=0.00093m3

截面惯性矩：

I=bh3/12=0.14*0.23/12=0.000093m4

最大弯矩：

M=Fl/4=5.7*0.3/3=0.57kN.m

故跨中最大应力：

σ=M/W=0.57/0.00093=613kPa=0.6Mpa<[σ]=12Mpa

满足要求。

最大挠度：

f=23Fl3/648EI=23*7*0.63/（648*9*106*9.3*10-5）

=6.4*10-5m=0.06mm

满足要求。

最大支反力则按下图计算：

5cm

F

F

25cm

最大支反力R=7F/6=6.7kN

取最大剪力为：

V=6.7kN

则剪应力τ=3V/2A=3*6.7/（2*0.028）=359kPa=0.36Mpa<[τ]=1.3Mpa

满足要求。

6、I20工字钢验算

I20b工字钢间距0.3m，铺设在I45b工字钢纵梁上，为简便起见，将其上部荷载近似看成均布荷载分布。

按三跨连续梁进行验算，荷载布置如下图所示：

g1

g1

2.8m

3m

2.8m

0.95m

0.6m

5.5m

0.6m

0.95m

g2

A

B

C

D

g3

g3

荷载：

腹板下为：

g1=122.2*0.3=36.7kN/m

底板下为：

g2=1.4*（26*0.8+2.5+3.5+2）*0.3=12.1kN/m

翼缘板下为：

g3=1.4*（26*0.4+2.5+3.5+2）*0.3=7.7kN/m

经结构力学求解器计算：

最大弯矩在AB及CD跨中：

Mmax=13.97kN.m

最大应力：

σ=M/W=13.97*103/250.2=55.8Mpa<[σ]=190Mpa

强度满足要求。

最大剪力在中支点处：

V=45.43kN

剪应力：

τ=3v/（2*A）=3*45.43*10/（2*39.55）=17.2Mpa<[τ]=110Mpa

满足要求。

最大挠度在AB及CD跨：

f=1.8mm

满足要求。

支反力为：

RA=17.18kNRB=45.43kN

RC=45.43kNRD=17.18kN

7、I45工字钢验算

I45工字钢承受来自I20工字钢的集中力荷载，计算简图如下：

5.4m

F

A

B

18*0.3m

集中力荷载F取I20工字钢验算中的最大支反力R=45.43kN。

经结构力学求解器计算可得：

最大弯矩：

Mmax=551kN.m

最大应力：

σ=M/W=551*103/（2*1500.8）=184Mpa<[σ]=190Mpa

强度满足要求。

最大剪力：

V=432kN

剪应力：

τ=3v/（2*A）=3*432*10/（2*222.8）=29Mpa<[τ]=110Mpa

满足要求。

最大挠度：

f=12mm

满足要求。

8、侧模验算

取混凝土浇筑速度为v=0.5m/h，坍落度为18cm，新浇砼的初凝时间t0取12h。

外加剂影响系数K1=1，坍落度影响系数K2=1.15。

新浇砼对侧模产生的压力：

qm=0.22rt0K1K2v1/2=0.22*26*12*1*1.15*0.51/2=55.8kN/m2

q1=rH=26*3.05=79.3kN/m2

取二者较小者进行验算。

荷载分项系数取1.4。

则荷载组合为：

q=1.4*（qm+q4）=1.4*（55.8+4）=83.7kN/㎡

侧模加劲肋木布置与底模一样，也为10×10cm方木，肋木间距25cm，净跨距15cm。

因其侧向最大压力小于底模压力，故无需再对侧模进行检算。

9、侧模肋木验算

侧模10×10cm肋木间距25cm，背楞为2[10槽钢，背楞间距60cm，故10×10cm肋木跨度为60cm，对其按两跨连续梁进行验算，如下图所示：

q

60cm

60cm

作用在肋木上的荷载为：

q=55.8*0.25=14kN/m

截面抵抗矩：

W=bh2/6=0.1*0.12/6=1.7*10-4m3

截面惯性矩：

I=bh3/12=0.1*0.13/12=8.3*10-6m4

最大弯矩：

M=0.125ql2=0.125*14*0.62=0.63kN.m

故最大弯曲应力：

σ=M/W=0.63/（1.7*10-4）=3706kPa=3.7Mpa<[σ]=12Mpa

最大剪力：

V=0.625ql=0.625*14*0.6=5.3kN

τ=3V/2A=3*5.3/（2*0.01）=795kPa=0.8Mpa<[τ]=1.3Mpa

强度满足要求。

最大挠度：

f=0.521ql4/100EI=0.521*14*0.64/（100*9*106*8.3*10-6）

=1.3*10-4m=0.12mm

挠度满足要求。

10、侧模背楞验算

背楞为2[10槽钢，拉杆间距取100cm，背楞主要承受来自侧模10×10cm方木传来的集中力作用。

集中力大小取侧模10×10cm方木验算中的最大支反力R=5.3kN。

按简支梁对2[10槽钢进行验算，计算简图如下：

F

25cm

F

25cm

25cm

F

25cm

荷载：

F=5.3kN

截面抵抗矩：

W=2*3.97*10-5m3=7.94*10-5m3

截面惯性矩：

I=2*1.98*10-6m4=3.96*10-6m4

最大弯矩：

M=Fl/2=5.3*1.0/2=2.65kN.m

故跨中最大应力：

σ=M/W=2.65/7.94*10-5=33375kPa=33.4Mpa<[σ]=190Mpa

最大剪力：

V=7.95kN

τ=3V/2A=3*7.95/（2*0.0025）=4770kPa=4.7Mpa<[τ]=110Mpa

强度满足要求。

11、侧模拉杆验算

拉杆为φ20圆钢，间距60*100cm。

故单根拉杆所受拉力为：

F=83.7*0.6*1.0=50.2kN

φ20圆钢截面积：

A=0.000314m2

故有拉杆最大应力：

σ=F/A=50.2/0.000314=159872kPa=160Mpa<[σ]=190Mpa

强度满足要求。

12、Ф630钢管立柱验算

Ф630*12钢管立柱按轴心受压杆件进行验算。

最大轴向压力N=432kN。

截面面积：

A=233cm2，

回转半径：

i=21.9cm,000

强度检算：

N/A=432*10/233=18.5Mpa

弯矩作用平面内稳定性检算：

计算长度l0=μl=0.7*7.6=5.32m。

长细比λ=l0/i=532/21.9=24.3<[λ]=100

杆件刚度符合要求。

由λ=25.2查表可得稳定系数φx=0.957，

故有N/（φxA）=432*10/（0.957*233）=19.4Mpa

符合要求。

13、地基承载力检算

Ф630钢管立柱支承在预埋在C20砼条形基础上的80*80*2cm钢板上，条形基础宽1.0m，高0.6m。

条形基础浇筑在厚20cm的C20混凝土面上，C20混凝土下原路面地基土承载力为200kPa以上。

C20砼条形基础所受钢板压应力

σ=P/A=432/（0.8*0.8）=675kPa=0.675Mpa<[σ]=10Mpa

符合要求。

混凝土应力扩散按450计算，则地基土所受应力为：

σ=P/A=432/（1.0*2.4）=180kPa<[σ]=200Mpa

符合要求。

14、门式支架预留沉落量

接头承压变形木与木取2mm，木与钢取2mm，支承基础沉陷取2mm。

门式支架钢管弹性压缩量：

∆=σL/E=18500*6.1/2.06*108=5.5*10-4m=0.6mm。

则支柱处预留沉落量：

∆L=0.6+2+2+2=6.6mm

纵梁跨中最大挠度12mm。

跨中预留沉落量：

∆L=12+6.6=18.6mm

为简便起见，假设纵梁沉落量按直线线性分布，则其余部位预留沉落量可由内插法获得。