支架现浇各项荷载受力验算.doc

_第七章 施工各项荷载受力验算荷载参数：（1）、模板自重标准值：Q1=2KN/m2（2）、钢筋混凝土容重标准值：Q2=26KN/m3（3）、施工人员及设备荷载标准值：Q3=2.5KN/m2（4）、浇筑和振捣混凝土产生的荷载标准值：Q4=3.0KN/m2（5）、其他荷载Q5=3.0 KN/m27.1立杆受力计算支架立杆外径48mm，壁厚为3mm，截面积A=（R2-r2）=424mm2惯性矩I=（D4-d4）/64=1.078105mm4回转半径i=(I/A)1/2=15.95mm每两层横杆之间间距为L=1.2m，则立杆长细比=L/i=75根据路桥施工计算手册查附表3-26，得折减系数=（0.713+0.651）/2=0.682查附表3-20，得钢管立杆容许应力=140N/mm2则单根立杆容许承载力为：A= 0.682424140=40.5KN查表13-5，横杆间距100cm时，立杆容许荷载为31.7KN，横杆间距125cm时，立杆容许荷载为29.2KN，则当横杆间距为120cm时，用内插法计算立杆容许荷载为：31.7-（31.7-29.2）（100-120）/（100-125）=29.7KN综合得单根立杆容许荷载为29.7KN。对三处分别进行验算，其中一处为横梁底部，一处为跨中腹板处，一处为跨中箱室处。立杆单位重量为42410-6785010=33.3N/m，支架最大高度为11.4m,则支架自重为33.311.4=0.38KN7.1.1横梁底部：此时横向间距为0.6m，纵向间距为0.6m，混凝土高度为2.2m，则正常施工时单杆承载力为（2+262.2+2.5+3+3）0.60.6+0.38=24.75KN，超载预压时单杆承载力为（262.2120%+3）0.60.6+0.38=26.17KN，取大值则单杆承载力为26.17KN29.7KN，强度满足要求.7.1.2跨中腹板处：此时横向间距0.6m，纵向间距0.6m，混凝土高度在0.22m范围内为2.2m高，在0.38m范围内为0.92m高，则正常施工时单杆承载力为（2+2.5+3+3）0.60.6+26（0.222.2+0.380.92）0.6+0.38=17.16KN，超载预压时单杆承载力为30.60.6+26（0.222.2+0.380.92）120%0.6+0.38=16.7KN ，取大值则单杆承载力为17.16KN29.7KN，强度满足要求；7.1.3跨中箱室处：此时横桥向间距为0.9m，纵桥向间距为0.6m,混凝土高度为0.5m高，则正常施工时单杆承载力为（2+260.5+2.5+3+3）0.90.6+0.38=13.07KN，超载预压时单杆承载力为（260.5120%+3）0.90.6+0.38=10.42KN，取大值则单杆承载力为13.07KN29.7KN，强度满足要求。7.2模板底方木受力计算方木按简支梁计算，方木中心间距为30cm。已知参数：椽木宽度b=100mm,h=100mm截面惯性矩：I=bh3/12=1001003/12=8.33106mm4截面抵抗矩：W=bh2/6=1001002/6=1.67105 mm47.2.1荷载计算模板自重荷载：N1= Q1l=20.3=0.6 KN/m 新浇混凝土自重荷载：N2= Q2hl=262.20.3=17.16 KN/m施工人员及设备荷载：N3= Q3l=2.50.3=0.75 KN/m 浇筑和振捣混凝土产生的荷载：N4= Q4l=3.00.3=0.9KN/m 其他荷载：N5= Q5l=3.00.3=0.9KN/m 正常施工时永久荷载：q1=（N1+ N2） =（0.6+16.5）=17.76KN/m可变荷载：q2=（N3+ N4+ N5）=（0.75+0.9+0.9）=2.55 KN/m超载预压时永久荷载：q1= 120%N2 =120%17.16=20.6KN/m可变荷载：q2= N5=0.9 KN/m7.2.2抗弯强度计算正常施工时，最大弯矩Mmax=ql2/8=（17.76+2.55）0.62/8=0.91KNm 超载预压时, 最大弯矩Mmax=ql2/8=（20.6+0.9）0.62/8=0.97KNm取大值，则M=0.97 KNm椽木抗弯强度计算值：f=M/W=0.97106/1.67105=5.8N/mm2椽木抗弯强度设计值：f=15 N/mm2f=5.8N/mm2f=15 N/mm2故抗弯强度满足要求。7.2.3挠度计算正常施工时，最大挠度计算值：V=5（q1+q2）l4/384EI=5(17.76+2.55）0.641012/（3841048.33106）=0.4mm。超载预压时，最大挠度计算值：V=5（q1+q2）l4/384EI=5(20.6+0.9）0.641012/（3841048.33106）=0.44mm。最大允许挠度值：V=l/400=600/400=1.5mm取大值，V=0.44mmV= 1.5mm故挠度计算满足要求。7.3 10#工字钢计算 10#工字钢按简支梁计算。取两个位置进行验算，一处为横梁底部，此时支架横向间距为0.6m，纵向间距为0.6m，混凝土高度为2.2m；另一处为跨中箱室处，此时支架横向间距为0.9m，纵向间距为0.6m,混凝土高度为0.5m。已知参数：10#工字钢宽度b高度h=68mm100mm截面惯性矩：I=245cm4,截面抵抗矩：W=49cm37.3.1横梁位置1）荷载计算模板自重荷载：N1= Q1l=20.6=1.2 KN/m 新浇混凝土自重荷载：N2= Q2hl=262.20.6=34.3KN/m施工人员及设备荷载：N3= Q3l=2.50.6=1.5KN/m 浇筑和振捣混凝土产生的荷载：N4= Q4l=3.00.6=1.8KN/m 其他荷载：N5= Q5l=3.00.6=1.8KN/m 正常施工时，10#工字钢其上椽木作用均布荷载q=40.6KN/M，超载预压时，10#工字钢其上椽木作用均布荷载q=34.3120%+1.8=43 KN/M，则验算时取q=43 KN/M。2）抗弯强度计算最大弯矩Mmax= ql2/8=430.62/8=1.935KNm10#工字钢抗弯强度计算值：f=M/W=1.935106/（49103）=39.5N/mm210#工字钢抗弯强度设计值：f=215 N/mm2f=39.5N/mm2f=215 N/mm2故抗弯强度满足要求。3）挠度计算最大挠度计算值：V=5ql4/384EI=5430.641012/（3842.1*105245104）=0.141mm。最大允许挠度值：V=l/400=600/400=1.5mmV=0.141mmV= 1.5mm故挠度计算满足要求。7.3.2跨中箱室位置1）荷载计算模板自重荷载：N1= Q1l=20.9=1.8 KN/m 新浇混凝土自重荷载：N2= Q2hl=260.50.9=11.7KN/m施工人员及设备荷载：N3= Q3l=2.50.9=2.25KN/m 浇筑和振捣混凝土产生的荷载：N4= Q4l=3.00.9=2.7KN/m 其他荷载：N5= Q5l=2.00.9=2.7KN/m 正常施工时，10#工字钢上椽木作用均布荷载q=21.15KN/M，超载预压时，10#工字钢上椽木作用均布荷载q=11.7120%+2.7=16.74KN/M，则验算时取q=21.15KN/M2）抗弯强度计算最大弯矩Mmax= ql2/8=21.150.92/8=2.14KNm10#工字钢抗弯强度计算值：f=M/W=2.14106/（49103）=43.7N/mm210#工字钢钢抗弯强度设计值：f=215 N/mm2f=43.7N/mm2f=215 N/mm2故抗弯强度满足要求。3）挠度计算最大挠度计算值：V=5ql4/384EI=521.150.941012/（3842.1*105245104）=0.357mm。最大允许挠度值：V=l/400=900/400=2.25mmV=0.357mmV= 2.25mm故挠度计算满足要求。7.4基础验算按照前述地基处理方式，在建筑工程师手册上可以查出地基承载力为fck=200KN/m2 ，基础检算时，取单根立杆分析：根据以上计算，全桥单根立杆最大荷载N=26.17KN，立杆可调底座面积S=0.120.12=0.0144m2，立杆底部混凝土承受荷载为：垫层=N/S=(26.17103)/0.0144=1.82Mpa20Mpa，混凝土垫层承载力满足要求。应力按45角扩散：7.4.1横梁底横梁处混凝土垫层厚度为15cm, 单根立杆最大荷载N=26.17KN，其下地基受力面积S=(0.12+20.15tg45)(0.12+20.15tg45)= 0.420.42=0.1764m2。地基承受的荷载为：地基=N/Ag =（26.17+0.420.420.1524）/0.1764=150.76Kpa200Kpa，地基承载力满足要求。7.4.2跨中腹板底跨中腹板处混凝土垫层厚度为10cm, 单根立杆最大荷载N=17.16KN， 其下地基受力面积S=(0.12+20.1tg