资源描述
连续梁支架检算
目录
一、编制依据1
二、工程概况1
三、支架布置1
四、支架检算1
1、荷载标准值1
2、模板的强度、刚度检算2
3、方木的强度和刚度检算4
4、 工字钢检算7
5、立杆承载9
6、 地基承载力验算12
主线K4+865中桥连续梁支架检算
一、编制依据
1、《钢结构设计规范》GB517-23
2、《木结构设计规范》GB505-23
3、《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166 - 28
4、《建筑结构荷载规范》GB59-21
5、《建筑施工计算手册》江正荣 中国建筑工业出版社
6、第四册 主线K4+866中桥桥梁工程设计图纸
二、工程概况
主线K4+865为主线上跨匝道,先施工桥梁下部结构,待匝道路基填筑完成后,进行桥梁上部结构施工。路基顶面至箱梁底高度为7.4m,采用碗扣式支架进行现浇施工。
三、支架布置
中桥采用碗扣式脚手架,钢管型号:①48 x3.5mm。支架布置情况:
1、立杆:桥墩横梁实心段按60cm(纵向)x60cm(横向)布置,竖向步距为1.2m;腹板位置90cm(纵向)x 60cm (横向),竖向步距为1.2m;空腹段90cm(纵向)x 90cm (横向),竖向步距为1.2m;翼板处90cm(纵向)x 90cm(横向),竖向步距为1.2m。上下设置天地托,天地托的可调高度控制在5〜35cm之间。
2、剪刀撑:纵、横向每5〜6排设置一道横向、纵向剪刀撑(支架外侧均设置纵、横向剪刀撑),剪刀撑斜杆与水平面夹角在450〜6之间。
3、横向分配梁:采用14工字钢,间距同支架纵向间距。
4、方木:10cmx10cm方木,横梁及腹板位置均为满铺,空箱位置间距0.2m (中-中)。方木纵向布置。
5、模板:底模采用12mm厚的竹胶板,翼缘板部分用12mm胶合板,侧面模板采用12mm厚竹胶板。
四、支架检算
荷载首先作用在底模板上,按照”底模一纵向方木一工字钢一碗扣支架一基础”的传力顺序。
1、荷载标准值
1 )箱梁混凝土荷载q「钢筋混凝土单位重26KN/m3,取混凝土超灌系数为1.05
横梁实心段和腹板处q =26 x 1.6 x 1.05=43.68KN/m2;1
空腹段 q2=26 x 0.44 x 1.05=12.012KN/m2;
翼板处 q3=26 x 0.5 x 1.05=13.65KN/m2。
2) 模板荷载q4: 0.2倍混凝土自重。
3) 施工人员和机具荷载q3: 4KN/m2。
4) 振捣砼产生的荷载q6: 2KN/m2。
横梁、腹板组合荷载:q=(q +q ) x1.2+(q +q ) x 1.4=( 43.68+43.68 x 0.2 )x 1.2+(4+2)1436
X 1.4=71.3KN/m2
空箱顶板、底板组合荷载:q=(q2+q4) x1.2+( q3 +q6) x1.4=(12.012+12.012 x
0.2)x1.2+(4+2) x 1.4= 25.7KN/m2
翼板处组合荷载:q=(q+q ) x1.2+(q +q ) x 1.4= ( 13.65+13.65 x 0.2 ) x 1.2+(4+2)3436
x 1.4= 28.056KN/m2
2、模板的强度、刚度检算
模板采用优质竹胶板,板厚12mm,取1mm宽度计算。
竹胶板力学特征:E=9.898 x 10 Mpa
A
1
12
12mm 2 =12 x 10-6m2 ;
W
1
bh2
-1 12 1224mm 3 = 24 x 10-9m3 ;
6
6;
I
1
bh3
-1 1 123144mm 4=144 x 10-i2m4
12
12
EI=9898 x 106 x 144 x 10-12=1425312 x 10-6N.m2
EA=9898 x 106 x 12 x 10-6=118776N
1)横梁实心段和腹板处
实心段和腹板位置方木满铺,故不需验算模板强度。
2 )空腹段
荷载:q=25.7x 10 x 0.1= 25.7N/m方木间距为20cm (中到中)。取6跨连续梁作为计算模型:
荷载布置图
弯矩图
剪力图
跨中最大弯矩
弯曲应力:
M°.。7
2.91Mpa
13Mpa
满足要求
W 24 10 9
最大剪力:Q
剪应力:兰
2.87N
3 2.87
-一 一…
0.36Mpa
1.7Mpa
满足要求
2 A 2 12 10 6
最大挠度:f 0.17mm -14
3)翼缘模板检算
荷载:q=28.1x 10 x 0.1=
2
0.5nm
4
28.1N/m方木间距为20cm
满足要求
(中到中)。取6跨连续梁
位移图
作为计算模型:
荷载布置图
弯矩图
剪力图
位移图
弯曲应力:
M
—
W
_J_^24 10 9
3.75Mpa
13Mpa
满足要求
最大剪力:
Q 3.4N
剪应力:
当—
2A 2
3 3.4
12 10 6
0.425Mpa
1.7Mpa
满足要求
最大挠度:
f 0.2mm
4
20.5mm4
满足要求
3、方木的强度和刚度检算
方木力学特征:E=90N/mm2 w=bh /6=1>12/6=16.7 *04mm 4;
I= bh/12=1>13/12=8.3 1<06mm 4。
1)横梁实心段
方木单根长4cm,间距10cm (中-中),工字钢间距60cm,按6跨等间距连续梁计算,取10cm宽度折算为线荷载,q 71.3CN /m 10 0.1m 7130N /m
、-]t-45* 扬
X z?i\. x
-22213-lP"45-]?7.45
又
林•展LLl.&t
JLl.Oti
荷载布置图
-27].49-2T1.4P
LCV.42
3PC.42
弯矩图
剪力图
位移图
弯曲应力:
M 271.49
166.67
1.63Mpa
12Mpa
满足要求
剪应力:
3Q
2A
3 2591.48
2 1 10 4
0.39Mpa
1.9Mpa
满足要求
最大挠度:
f 0.08nm -1-
4
垩 1.5mm
4
满足要求
2)腹板处
方木单根长4cm,间距10cm
(中-中),工字钢间距90cm,按6跨等间距连续梁计
算,取10cm宽度折算为线荷载:q
71.3CN /m 10 0.1m 7130N /m。
荷载布置图
弯矩图
剪力图
位移图
弯曲应力: L 271.49 1.63Mpa12Mpa 满足要求
W 166.67
剪应力:—3 259' 48 0.39Mpa1.9Mpa满足要求
2A 2 1 10 4
最大挠度:f 0.4mm9 2.25mm满足要求
4 4
3)空腹段和翼缘板段
空腹段和翼缘板段架子和方木步距一样,故只要去两者荷载大的验算即可,故q = 28.1kn/。方木单根长4cm,间距20cm (中-中)工字钢间距90cm,按4跨等间距连续梁计算,取20cm宽度折算为线荷载: q 28.1 10 0.2m 5620N /m。
荷载布置图
弯矩图
剪力图
位移图
弯曲应力:
M 487.74 2
.92Mpa12Mpa
满足要求
W 166.67 -
剪应力:
3Q 3 3070.932A 2 1 10 4
0.461Mpa1.9Mpa
满足要求
最大挠度:
f 0.31nm
4
9
2.25mm
4
满足要求
经上面计算可知:实心段下工字钢间距为0.6米时,10 x10cm肋木按10cm(中心距离)铺设;腹板下工字钢间距为0.9米时,10 x10cm肋木按10cm(中心距离)铺设;空箱下和翼缘板下工字钢间距为0.9米时,10 x10cm肋木按20cm (中心距离)铺设,方木强度及刚度满足设计要求。
4、工字钢检算
14工字钢,其截面力学参数:
A=21.50cm2=2150x10-6m2
I=712cm4=712 x 10-12m4
W=101.7cm3=1 017 x 1 0-9m3
E=2.1 x 105MPa
7
EI=2.1x 10iix 712 x 10-12=14952N.
EA=2.1 x 1011 x 2150 x 10-6=45150N.
1)横梁实心段
横梁位置采用60cm (纵向)x60cm(横向)的支架间距,工字钢横向布置,布置间距
为60cm,跨度为60cm,按6跨连续梁来测算:
q0 q(LxL )=71.3KN/m 2 x 0.1x 0.60=4278N
荷载布置图
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X1K
弋喘严
-L201.15 -1101.13
-ISOL L3 -L2C1.13
茂…""•
弯矩图
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剪力图
--.「…………一了 …-「一JL
计77^777^77^77TTQz7^777^7
位移图
弯曲应力:
— 1651.55 16.2枷 a230Mpa满足要求
W 101.7
剪应力:
竺 3 15586.59 10.9m138Mpa 满足要求
2A 2 2150
最大挠度:
f 0.02mm竺^ 1.5mm满足要求
4 4
2)跨中
空箱、腹板位置采用0.9米x0.9米,工字钢延横向布置,布置间距为0.9米,跨度为0.9米:腹板下方木间距10cm,空箱下方木间距20cm。取中间两个腹板段和一个空箱段共6跨进行计算。
腹板下荷载:q
0
空箱下荷载:q
0
q(L L )=71.3KN/m2x0.10x0.9=6417N
X y
q(L L )=25.7KN/m 2 x 0.20x 0.9=4626N
Xy
q0q(LxL ) =71.3KN/m 2 x 0.1x 0.60=4278N
M1-B4 LM] BiW1-B4 LW LB4 LM L7】CL.凸 JtDS 4>3:-O -M LD4 LQqiKIlfJ LD4 LB4 L14 LU L»Q]T
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荷载布置图
弯矩图
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li-Sl.r •MALI-
1345fi.£; 1345<i S.9
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剪力图
位移图
弯曲应力: L 竺W 24.8Mpa230Mpa满足要求
W 101.7
剪应力: 丑 3 23450.83 16.37Mpa138Mpa 满足要求
2A 2 2150
实心段最大挠度:f 0.04mm*罂1.5mm满足要求
4 4
空箱段最大挠度:f 0.03nm空 9 2.25mm满足要求
4 4
5、立杆承载
相关力学参数:
V——Lx、Ly段的混凝土体积(m3);
Q模板支架自重标准值(取0.75KN/m 2)
1
Q 新浇混凝土(包括钢筋)标准值,混凝土容重取26KN/m 3,按最大荷载梁位置进2
行校核
Q振捣混凝土时产生的荷载标准值;(取2KN/m 2)
3
Q施工人员及设备荷载标准值;(按均布活荷载取1.0 kN/n2)
4
N [1.Q 1.4 Q Q )]L L1.2) V
134 x y2
= [1.2 x 0.75+1.4
=1.84+17.98
=19.82KN
空箱腹板立杆轴力位置:
N [1.Q 1.4 Q Q )]L L1.2) V
134 x y2
= [1.2 x
=2.76+26.96
=29.72KN
空箱段和翼缘板立杆轴力位置:
空箱段和翼缘板处碗扣架步距相同,而翼缘板处荷载大于空箱段,故取翼缘板处计算。
N [1.Q 1.4 Q Q )]L L1.2) V
134 x y2
=4.31+12.64
=16.95KN
因此立杆最大轴力:
横梁位置F=19.82+1.052 x 1.2=21.083KN<84.74KN 满足要求
空箱腹板位置 F=29.72+1.052 x 1.2=30.99KN<84.74KN满足要求
空箱段和翼缘板位置F=16.95+1.052 x 1.2=18.22KN<84.74KN满足要求
3) 立杆承载能力检算
选用的钢管尺寸为直径48.3mm,壁厚3.2mm,材质选用为Q345钢,根据压杆稳定条件,
11
计算得支撑钢管容许N值:
直径48.3mm的钢管的回转半径为:i=1.598
l 1.5+2 0.35=1.85
J 0.71.85 1 81.03
i 1.598
查表得Q345的折减系数值为:0.623 (《冷弯薄壁型钢结构技术规范》-GB518 )
N 4.534 10 4 0.623 3 106 84.74KN
其中:Q345的强度值f为3N/mm2(《冷弯薄壁型钢结构技术规范》-GB518 )
6. 地基承载力验算
基层填筑完毕后,在表面浇筑20cm标号C20混凝土,同时为了克服基层的受力不均匀,在底托下方垫10cmx15cm方木,方木横桥向布置。
550
砼基层简图
立杆最大荷载29.72kN
地基承载力:o=N/A=29.72 x 103N/(0.55mx0.55m)=98.25kpa。
因此,基底处理后,地基承载力不得小于98.25kpa。
素混凝土验算:
长度 a=150mm,宽度 b=150mm,板厚 ho=2mm,混凝土强度等级为 C20,fc=9.6N/mm2,ft=1.1N/mm2。
局部抗压计算:
F 1.35 f A
tc l c ln
12
l
l=1,混凝土影响系数C50以下取1;
f
c=9.6N/mm2, C20混凝土轴心抗压强度;
Al=150 x 150mm2=225 mm2混凝土局部受压面积(传感器底座);
Ab=550 x 550mm2=3025mm2局部受压计算底面积;
Aln=150 x 150mm2=225mm2混凝土局部受压净面积;
l^jb =3.67,混凝土局部受压时的强度提高系数;
1.35 f Al=1.35 x 1 x 3.67 x 9.6 x 225N
=1.07 x 106N=1070KN
F=29.72KN < 1.35 fA广1070KN满足要求
2 )抗冲切计算:
Os =a/b=150/150=1.< 2 取 0s=2
根据规范式(7.7.1-2)
n=0.4+1.2/Os=0.4+1.2/2=1.
有效板厚:h < 8mm取Oh = 1.0
计算截面周长:Um=2[(a+ho) + (b+ho)]=2x[(150+2) + (150+2)]=140 0mm
F1=0.7xOhxftxnxUmxho=0.7 x 1 x 1.1 x 1 x 14 x 2=215,6N
F=29.72kN <0.7xphxftxnxUmx ho=215.6kN 满足要求
13
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