盖梁计算书.doc

悬空支架计算书

新厂特大桥过渡墩盖梁悬空支架计算书
一、 总体施工方案
新厂特大桥过渡墩盖梁高度高，采用满堂支架施工盖梁耗时长、占用大量钢管扣件等周转材料、不经济。拟采用在墩柱上预留孔穿钢棒搭设支承平台施工。
5#、8#过渡墩盖梁尺寸为11.4m*3m*3.5m，分两次浇筑，首次浇筑方量较大，故以首次浇筑混凝土情况建立盖梁计算模型，盖梁简图如下：

二、 支承平台布置
盖梁施工支承平台采用在两墩柱上各穿一根3.5m长φ10cm钢棒，上面采用墩柱两侧各一根12m长H450*250型钢做横向主梁，搭设施工平台的方式。主梁上面安放一排每根3.5m长 的I16工字钢，间距为50cm作为分布梁。分布梁上铺设盖梁底模。传力途径为：盖梁底模——纵向分布梁（I16工字钢）——横向主梁（H450*250型钢）——支点φ10cm钢棒。
三、 计算依据及采用程序
本计算书采用的规范如下：
1. 《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）
2. 《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）
3. 《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）
4. 《建筑施工扣件式钢管支架安全技术规范》（JGJ130-2001）
5. 其他现行相关规范、规程
四、 计算参数
1、主要材料
（1）I16工字钢
纵向分布梁23根，间距50cm
截面面积为：A=2610mm2
X轴惯性矩为：IX=1130×104mm4，
X轴抗弯截面模量为：WX=141.3×103mm3，
钢材采用Q235钢，抗拉、抗压、抗弯强度设计值［σ］=215Mpa。
（2）H450型钢
横向主梁采用2根H450*250型钢，横向间距为295.2cm。
截面面积为：A=11100mm2，
X轴惯性矩为：IX=33760×104mm4，
X轴抗弯截面模量为：WX=1500×103mm3，
钢材采用Q235钢，抗拉、抗压、抗弯强度设计值［σ］=215Mpa。
（3）钢棒
钢棒采用φ100mm高强钢棒，
截面面积为：A=3.14×502=7850mm2，
惯性矩为：I=πd4/32=3.14×1004/32=981.25×104 mm4
截面模量为：W=πd3/32=9.8125×104 mm3
抗剪强度设计值［τ］=125Mpa。
2、设计荷载
（1）砼自重
砼自重统一取11.4m*3m*3.5m盖梁第一次浇筑混凝土量为计算荷载，
砼方量：V=60.3m3，钢筋砼按2400kg/ m3计算，
砼自重：G1=60.3×2400×9.8/1000=1418.26KN
（2）模拟组合钢模板及连接件厚度0.01m，则单位面积重78 kg/m2，侧模和底模共计63.5m2， G2=78×63.5×9.8/1000=48.54KN
（3）工字钢重量
I16工字钢
23根I16工字钢间距0.5m，单根长3.5m，合计：G3=23*20.5*3.5*9.8/1000=16.17KN
（4）H450*250型钢
共2根，单根长12米，共重：G4 =2×12×79.7×9.8/1000=18.75KN
（5）施工荷载
小型机具、堆放荷载：q5=2.5 KPa
振捣混凝土产生的荷载：q6=2 KPa
施工荷载G5=11.4×3×（q5+q6）=154 KN
（6）荷载组合及施工阶段
盖梁自重及支架自重均按恒载考虑组合系数1.2，施工荷载按活载考虑组合系数1.4。
3、受力模型
1） I16工字钢分布梁计算模型：
I16工字钢分布梁直接承受底模以上的自重，I16工字钢分布在墩身两侧的H450*250型钢上，两型钢主梁紧贴墩身，间距按墩身厚度取300cm，故I16工字钢分布梁计算跨径为300cm，盖梁底宽为300cm，按简支梁计算，实际偏安全，如下图

分布梁计算受力模型(单位：cm)

2）H450*250型钢主梁计算模型：
型钢主梁承受由每根双槽钢分布梁传来的重力，按均布荷载考虑，两根型钢各承受一半的力，型钢搭在两墩身预埋的钢棒上，故型钢计算跨径为两钢棒中心的间距，取为5.4m，按两端外伸悬臂计算。如下图

主梁受力模型
3）钢棒计算模型
钢棒为悬臂结构模型，工字钢紧贴圆柱，故只考虑钢棒受剪，4个支点抗剪截面分担承受上面传来的重力。

五、 计算结果
1. I16工字钢分布梁计算
总荷载P=1.2×(G1+G2+G3)+1.4×G5=1.2×(1418.26+48.54+16.17)+1.4×154=1995.16KN
I16工字钢分布梁总共23根，盖梁底宽3m;
则单根均布荷载q=P/(a·n)=1995.16/(3×23)=28.92 KN/m
计算跨径3m
跨中弯矩：M=1/8ql2=0.125×28.92×32=32.53KN.m
σ=M/W=32.53/141.3×103mm3=230.22MPa＜215MPa】
2. H450*250型钢主横梁计算
总荷载P=1.2×(G1+G2+G3+G4)+1.4×G5=1.2×(1418.26+48.54+16.17+18.75)+1.4×154=2017.66KN
H350*250型钢设两根，单根承受q=P/(a·n)=2017.66/(2×11.4)=88.49 KN/m
计算跨径5.4m

跨中弯矩：M=1/2qlx[(1-a/x)(1+2a/l)-x/l]
=1/2*88.49*5.7*5.4*[(1-3/5.4)*(1+2*3/5.7)-5.4/5.7]=0 KN.M
σ=M/W=0=0MPa＜【215MPa】
跨中挠度：f=ql4(5-24a2/l2)/384EI
=71.532*64*(5-24*32/62)/(384*2.1*33759)
= -0.00124m=1.24mm<[f]=l/400=6.0/400=15mm
悬臂端点挠度：f=qal3(6a2/l2+3a3/l3-1)/24EI
=71.532*3*63*(6*32/62+3*33/63-6)/(24*2.1*33759)
=-0.1058m<[f]=l/400=6.0/400=15mm
3. 钢棒计算
荷载：q=1.2*(q1+q2+q3)+1.4*(q5+q6)
=1.2*(107.8+4.94+1.23)+1.4*(2.5+2)
=143.064KN/m
Q=(143.064*10.8+19.13)/4=391.06KN
τ=Q/A=391.06×103/7850=49.82MPa<[τ]=125Mpa
六、 结论
综合以上计算得知，此支架方案能满足施工受力要求。

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