盖梁门式支架施工计算书讲解学习.doc

盖梁支架设计计算书一、盖梁支架施工工程概况1、工程简介本工程跨线桥盖梁共8个，分A1型和A2型两种，A1型盖梁与路线垂直长度11.75m，跨度8.5m，断面尺寸1.81.7m，悬臂最长1.025m；A2盖梁与路线垂直长度13.025m，跨度11.05m，断面尺寸1.81.8m，悬臂最长2.025m。盖梁立柱直径均为1.2m。本次验算1.81.8m盖梁支架系统设计。盖梁示意图如下：2、支架系统设计盖梁支架采用MF1219门式钢管支架，立杆422.5，支架纵桥向间距均为60，横桥向最大间距60cm。门式支架布置两层，门架间以斜支撑、水平杆和剪刀撑连接构成整体框架。盖梁底模、侧模均采用18mm优质胶合板，在侧模外侧采用间距0.8m的212.6槽钢作竖带，竖带高2m，在竖带上下各设一条20的螺杆作拉杆，在竖带外设483.5的钢管斜撑，支撑在横梁上。在底模下部采用1010cm方木作横梁及纵梁。盖梁支架设计如下图所示：二、盖梁支架及模板施工受力验算1、荷载计算钢筋砼自重荷载q1钢筋砼重力密度取26KN/m3，盖梁梁高为1.8m，不考虑梁端部梁高减小，自重荷载为q1=261.8=46.8KN/。模板、楞木等荷载q2胶合板荷载，胶合板容重17KN/m3：q1=1.810.018317/（1.81）=0.92KN/。模板两侧背楞方木荷载，容重8 KN/m3：q2=0.10.11108/（1.81）=0.45KN/。模板两侧背楞槽钢荷载，l=200，间距80，单位重0.124KN/m：q3=20.124/（1.80.8）=0.17KN/。底横梁方木荷载，间距30，容重8 KN/m3：q4=0.10.118/（1.80.3）=0.15KN/。20拉杆荷载，l=240：q5=2.415.82/1000/（1.80.8）=0.053KN/。以上共计荷载：q2=1.75 KN/底纵梁方木荷载q3底纵梁方木荷载，容重8 KN/m3：q4=0.10.114/（1.81）=0.03KN/m。门架自重荷载q4MF1219门架：0.28KN/m、振捣砼荷载：对水平模板f1=2KN/，对垂直模板f1=4KN/。倾倒砼荷载：f2=2KN/。施工人员及机具荷载：f3=2.5 KN/。以上共计荷载:q5=6.5KN/，q5=8.5KN/。2、荷载组合、模板侧压力计算Q1=q11.2+ （f1+ f2）1.4=46.81.2+（4+2）1.4=64.56KN/。、验算底模、横梁Q2=（q1+q2)1.2 +q51.4=（46.8+1.75）1.2+6.51.4=67.36KN/。、验算纵梁Q3=（q1+q2+q3)1.2 +q51.4=（46.8+1.75+0.03）1.2+6.51.4=67.4KN/。3、底模板验算底模钉在横向方木上，横向方木30cm，截取1m板宽计算，跨径30cm三等跨连续板计算，计算简图如下 10.018m胶合板截面特点 I=bh3/12=1001.83/12=48.6cm4=4.8610-7 m4 W= bh2/6=1001.82/6=54cm3=5.410-5 m3 Sx= bh2/8=40.5cm3=4.0510-5 m3 w=12MPa=1.9 MPaE=910 3MPa 截面验算a. 弯曲强度验算Mmax=0.1ql2=0.167.360.32=0.606kNmw= Mmax /W=0.606/(5.410-5)=11.2106N/m2=11.2MPaw=12 MPa ，可。b. 剪切强度验算Qmax=0.6ql=0.667.360.3=12.12kNmax= QmaxSx/(Ib) =12.121034.0510-5/(4.8610-71.0)=1.01106N/m2=1.01MPa=1.9MPa ，可。c. 挠度验算fmax=0.677ql4/(100EI) =0.67767.361030.34/(10091031064.8610-7)=0.00084mf=l/400=0.3/400=0.00075m，考虑到结构计算的安全储备，故挠度基本满足要求。4、横梁方木验算横向方木采用1010cm，方木长度2m，0.3m，盖梁下方木最大跨径0.6m。按三不等跨连续梁计算。分布荷载：q=67.360.3m=20.21kN/m，计算简图如下 1010cm松木方截面特性 I=0.14/12=8.3310-6 m4 W= 0.13/6=1.6710-4 m3 Sx= 0.10.12/8=1.2510-4 m3 w=12MPa=1.9 MPaE=9103 MPa 截面强度验算a. 弯曲强度验算Mmax=0.64kNm（结构力学求解器计算）w= Mmax /W=0.64103/(1.6710-4)=3.83MPaw=12 MPa (满足要求)b. 剪切强度验算Qmax=7.04kNmax= QmaxSx/(Ib) =7.041031.2510-4/(8.3310-60.1)=1.06MPa=1.9MPa (满足要求)c. 挠度验算fmax=0.00028mf=l/400=0.0015m (满足要求)5、纵梁方木验算纵向方木采用1010cm，跨径0.6m，可按均布荷载三等跨连续梁来计算。分布荷载按最大跨径0.6m：q=67.40.6=40.44 kN/m计算简图如下： 1010cm松木方截面特性 I=0.14/12=8.3310-6 m4 W= 0.13/6=1.6710-4 m3 Sx= 0.10.12/8=1.2510-4 m3 w=12MPa=1.9 MPaE=9103 MPa 截面验算a. 弯曲强度验算Mmax=0.1ql2=0.140.440.62=1.46kNmw= Mmax /W=1.46103/(1.6710-4)=8.74106N/m2=8.74MPaw=12 MPa ，可。b. 剪切强度验算Qmax=0.6ql=0.640.440.6=14.56kNmax= QmaxSx/(Ib) =14.561031.2510-4/(8.3310-60.1)=0.22106N/m2=0.22MPa=1.9MPa ，可。c. 挠度验算fmax=0.677ql4/(100EI) =0.67740.441030.64/(10091031068.3310-6)=0.00047mf=l/400=0.6/400=0.0015m，可。6、门式支架稳定性验算 门式支架的单肢按最大纵向间距60cm、横向间距60cm，故一个立杆所承担的荷载面积为0.60.60.36m2。MF1219门架自重荷载为：0.28KN/m一榀门架单肢立杆承担的荷载： N=Q30.36+1.20.281.93=24.9KNN/A 24.9103/310=80.3Mpa205MPa。j 为门架立杆的稳定系数，按，查表得j =0.177，Nd=j A1f=0.177310205/103=11.2KN24.9KN，不能满足要求。在中间加一道钢管连接，则有h0=965，查表得j =0.588，Nd=j A1f=0.588310205/103=37.4KN24.9KN，满足要求。7、侧模板验算、混凝土对模板的侧压力计算：采用内部振捣器时，新浇混凝土作用干模板的最大侧压力可按下列二式计算，并取二式中的较小值：式一：F=0.22 V ct012V式二：F= V cH，式中：F新浇混凝土对模板的最大侧压力（KN/m2） V c混凝土的重力密度（KN/m2）t0新浇混凝土的初凝时间（h），可按实测确定，当缺乏实验资料时，可采用t200/(T+15)计算；式中：T混凝土的温度（）V混凝土的浇灌速度（m/h） H混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度 1外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0，掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2。 2混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时取0.85，5090mm时取1.0，110150mm时取1.15。有效压头高度h（m）按下式计算：h=F/ V c式中：h有效压头高度（m）H混凝土浇灌高度（m）盖梁高1.8m，计算混凝土对模板的侧压力F=0.22 V ct012V式中：11.2，21.15，V1m/h，Vc=26KN/m3, t0=200/(T+15)= 200/(25+15)=5h；代入上式得：F0.222651.21.15139.47 KN/m2；而FV cH261.846.8KN/m2；按取最小值，故最大侧压力为39.47 KN/m2，有效压头高度为h=39.47/26=1.52m。、模板及其支架设计计算的荷载组合为：F组F1.2+（f1+f2）1.439.471.2+（4+2）1.4=55.76KN/m2；、对拉螺栓的设置计算背楞为竖向2根12.6槽钢，拉杆竖向间距1.85m，横向间距0.8m。背楞最大线荷载：q=39.470.8=44.61KN/m，受力荷载图如下：底下拉杆受力最大：Rmax=30.25KN故选取M20对拉螺杆（容许拉力为38.2KN）可满足强度要求。 模板面板的计算面板支承在方木小楞上，小楞间距30cm，面板计算简图如下图：A、抗弯强度验算 弯矩图如下:面板的最大弯距：Mmax=0.4KN.m；按以下公式进行面板抗弯强度验算： 其中， -面板承受的应力(N/mm2)； M -面板计算最大弯距(N.mm)； W -面板的截面抵抗矩 : b:面板截面宽度，h:面板截面厚度； W= 0.80.0182/6=4.3210-5m3； f -面板截面的抗弯强度设计值(N/mm2)； f=13MPa；面板截面的最大应力计算值： = M/W = 0.4103/ 4.3210-5 = 9.26MPaf=13 MPa ，满足要求。B、抗剪强度验算剪力图如下：面板的最大剪力：max = 8.03KN；截面抗剪强度必须满足:其中， -面板截面的最大受剪应力(N/mm2)； -面板计算最大剪力； b-构件的截面宽度； hn-面板厚度； fv-面板抗剪强度设计值：fv = 1.5 N/mm2；面板截面的最大受剪应力计算值: =38.03103/(20.80.018)=0.84N/mm2T=1.5N/mm2，满足要求。C、挠度验算fmax=0.677ql4/(100EI) 其中，q-作用在模板上的侧压力线荷载: q = 44.61KN/m l-计算跨度(内楞间距): l =300mm； E-面板的弹性模量: E = 6500N/mm2； I-面板的截面惯性矩: I = 801.83/12=38.88cm4；面板的最大挠度计算值:= 0.67744.611030.34/(100650010638.8810-8) = 0.96mm=l/400=300/400=0.75mm，由于荷载按最大取值，安全储备大，因此挠度基本满足要求。8、侧模次背楞验算（方木）次背楞支承在槽钢主背楞上，间距为0.3m，槽钢间距0.8m。次背楞分布荷载：q=55.760.3=16.73KN/m计算简图如下图所示：、抗弯强度验算弯矩图如下:次背楞最大弯距：Mmax=1.07KN.m；按以下公式进行抗弯强度验算： 其中， -背楞承受的应力(N/mm2)； M -计背楞算最大弯距(N.mm)； W -背楞的截面抵抗矩 : b: 背楞截面宽度，h: 背楞截面厚度； W= 0.10.12/6=1.6710-4m3； f 方木截面的抗弯强度设计值(N/mm2)； f=13MPa；构件截面的最大应力计算值： = M/W = 1.07103/ 1.6710-4 = 6.41 MPaf=13 MPa ，满足要求。.抗剪强度验算剪力图如下：构件的最大剪力：max = 8.03KN；截面抗剪强度必须满足:其中， 构件截面的最大受剪应力(N/mm2)； -构件计算最大剪力； b-构件的截面宽度； hn构件厚度； fv构件抗剪强度设计值：fv = 1.5 N/mm2；构件截面的最大受剪应力计算值: =38.03103/(20.10.1)=1.2N/mm2T=1.5N/mm2，满足要求。.挠度验算c. 挠度验算fmax=0.677ql4/(100EI) 其中，q-作用在模板上的侧压力线荷载: q = 16.73KN/m l-计算跨度(内楞间距): l =800mm； E构件的弹性模量: E = 6500N/mm2； I构件的截面惯性矩: I = 10103/12=833.3cm4；构件的最大挠度计算值:= 0.67716.731030.84/(1006500106833.310-8) = 0.86mm=l/400=800/400=2mm，满足要求。9、侧模主背楞验算（槽钢）主背楞槽钢为212.6，间距为0.8m，上下拉杆间距1.85m。主背楞分布荷载：q=55.760.8=44.61KN/m计算简图如下图所示：、抗弯强度验算弯矩图如下:主背楞最大弯距：Mmax=9.51KN.m；按以下公式进行抗弯强度验算： 其中， -背楞承受的应力(N/mm2)； M -背楞计算最大弯距(N.mm)； W -背楞的截面抵抗矩 （两根槽钢）: W=62.12=124.23 f 方木截面的抗弯强度设计值(N/mm2)； f=205MPa；构件截面的最大应力计算值： = M/W =9.51103/ 124.210-6 = 76.57 MPaf=205 MPa ，满足要求。.抗剪强度验算剪力图如下：构件的最大剪力：max = 27.13KN；截面抗剪强度必须满足:=VSx/I其中， 构件截面的最大剪应力； -构件计算最大剪力； Sx-构件的截面静矩，为36.43； I构件的截面惯性矩，为3914； 构件腹板厚度，为5.5；槽钢截面的最大剪应力计算值: =27.131030.536.410-6/(39110-85.510-3)=23N/mm2=85N/mm2，满足要求。.挠度验算c. 挠度验算fmax=0.677ql4/(100EI) 其中，q-作用在构件的线性荷载: q = 44.61KN/m l-计算跨度: l =1.85m； E构件的弹性模量: E = 2.1105N/mm2； I构件的截面惯性矩: I = 391cm4；构件的最大挠度计算值:= 0.67744.611031.854/(21002.110510639110-8) = 2.2mm=l/400=1850/400=4.6mm，满足要求。三、地基验算搭设支架前，必须对地基进行处理，清除表面的淤土、松土，平整压实，用18t压路机静压46遍，压实后测定承载力。根据支架验算结果，可调底座的集中力为24.9kN，施工采用205cm垫木来扩散集中力，传递面积为0.12m2(0.60.2m)，则要求地基承载力为：24.9/0.12=208kPa当地基承载力R210kPa即可符合承载力的要求，可用静力触探仪测定。