盖梁穿钢棒计算书

1、7. 计算书7.1 墩柱系梁计算书本标段拟采用在墩柱上预留孔穿钢棒搭设支承平台施工。在墩身预埋 PVC管， 拆模后穿设 9cm的钢棒，钢棒上架设两组 I40b 的工字钢作为承重主梁， 主梁上铺 设 I16 的工字钢作为分配梁。 本标段墩柱系梁截面尺寸均为 2.0m 1.8m，考虑最 不利情况， 按柱间距最大的墩柱作为计算模型， 取王元大桥左线 15#墩墩柱系梁。 墩柱系梁简图如下：2.22.4I56a 9钢棒 I167.1.1 支承平台布置墩柱系梁施工支承平台采用在两墩柱上各穿一根 3m长 9cm钢棒，上面采用墩柱两侧各一根 12m（墩心距为 7.0 米，墩柱直径为 2.2 米，总长 36.8

2、 米，故选 择两根 6米长工字钢对接，在接头处的两侧及顶面、底面用 2cm厚 20cm长 16cm 宽的钢板焊接，安装时接头放置在中墩支点处 )长I56a 工字钢做横向主梁。主梁 上面安放一排单根长 3m的 I16 工字钢，间距为 50cm作为分布梁。分布梁上铺设 墩柱系梁底模，在I56a 和I16 工字钢之间安装木楔块调节底板标高偏差。 传力途 径为：墩柱系梁底模纵向分布梁 (I16 工字钢)横向主梁 (I56a 工字钢) 支点 9cm钢棒。7.1.2 计算参数计算依据及采用程序本计算书采用的规范如下：公路桥涵施工技术规范 (JTG/T F50-2011)钢结构设计规范(GB 50017-2

3、003)建筑结构荷载规范(GB50009-2001)路桥施工计算手册其他现行相关规范、规程主要材料1) I16 工字钢截面面积为： A=2611m2m截面抵抗矩： W=140.9103mm3截面惯性矩： I=1127 104mm4弹性模量 E=2.1105Mpa钢材采用 Q235钢，抗拉、抗压、抗弯强度设计值 =215Mpa。2) I56a 工字钢横向主梁采用 2根 I56a工字钢，横向间距为 220cm。截面面积为： A=13538m2m，X轴惯性矩为： I X=65576104mm4，X 轴抗弯截面模量为： WX=2342103mm3，钢材采用 Q235钢，抗拉、抗压、抗弯强度设计值 =2

4、15Mpa。3) 钢棒钢棒采用 90mm高强钢棒(A45) ，截面面积为： A=3.14452=6358.5mm2惯性矩为： I= d4/32=3.14 904/32=643.8 104mm4截面模量为： W=d3/32=7.15 104mm3抗剪强度设计值 =125Mpa。7.1.3 设计荷载1) 砼自重砼自重统一取 200cm梁高为计算荷载， 砼方量： V=1.82.0 (7.0-2.2)=17.28m 3，钢筋砼按 26KN/m3计算， 砼自重： G=17.2826=449.28KN均布每延米荷载： q1=449.28KN/(7.0-2.2)m=93.6kN/m2) 组合钢模板及连接件

5、0.95kN/m2 ，侧模和底模每延米共计18.24m2，q2=3.61kN/m3) I16 工字钢: 3m 长 I16 工字钢间距 0.5m，每延米 2根共计 6米，工字钢 单位重 0.205KN/m,合计： q3=60.205=1.23kN/m4) I56a 工字钢:共 2根，单根长 12米，共重：212106.27kg=2550.48kg q4=2.125KN/m5) 施工荷载 :小型机具、堆放荷载： q5=2.5KPa振捣混凝土产生的荷载： q6=2KPa荷载组合及施工阶段系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 。1)I16 工字钢分布梁

6、计算模型：I16 工字钢分布梁直接承受底模以上的自重， I16 工字钢分布在圆柱两侧的 I56a 工字钢上， 两工字钢主梁紧贴圆柱， 间距按圆柱直径 2.20cm，故 I16 工字钢 分布梁计算跨径为 220cm，系梁底宽为 180cm，按简支梁计算，如下图 :180q220220分布梁计算受力模型2 ）工字钢主梁计算模型： 工字钢主梁承受由每根分布梁传来的重力，按均布荷载考虑，两根工字钢各 承受一半的力，工字钢搭在两圆柱预埋的钢棒上，故工字钢计算跨径为两圆柱中 心的间距，取为 7.0m。计算简图如下：700q主梁计算受力模型3）钢棒计算模型钢棒为悬臂结构模型，此墩柱为双柱墩，系梁砼强度达到设

7、计值 80%以上， 卸载落梁，两个墩上的钢棒按照均衡受力考虑。因工字钢紧贴墩柱放置，故只需 验算钢棒的抗剪承载力。受力简图如下 :2.21.8p7.1.4 计算结果1)I16 工字钢分布梁计算荷载 q=1.2(q 1+q2+q3)+1.4 (q 5+q6) 1.8=1.2 (93.6+3.61+1.23)+1.4 (2.5+2) 1.8=129.468KN/mI16 工字钢分布梁布设间距 0.5m，单根承受 0.5 129.468=64.734KN 则单根槽钢在系梁底位置均布荷载 q=64.734/1.8=35.936KN/M 计算跨径 2.2m跨中弯矩： M=ql2/8=35.936 2.2

8、 2/8=21.758KN.M =M/W=21.758/140.9103mm3=154MPa 【 215MPa】 由结构力学均布荷载下的跨中最大挠度计算公式： f=5ql 4/384EI=5 35.9362.24/3842.11127=4.631mmf=l 0/400=2200/400=5.5mm(满足要求)2 ) I56a 工字主横梁计算 荷载：q=1.2(q1+q2+q3+q4)+1.4(q5+q6)1.8=1.2 (93.6+3.61+1.137+2.125)+1.4 (2.5+2) 1.8=131.91KN/mI56c 工字钢设两根，单根承受 q=0.5 131.91KN=65.953

9、KN/M 计算跨径 7.0m跨中弯矩： M=65.95372/8=403.96KN.M33=M/W=403.96/2342103mm3=172MPa 【 215MPa】跨中挠度： f=5ql 4/384EI=565.95374/(384 2.165576)=14.973mf=l/400=7.0/400=17.5mm3)钢棒切应力计算荷载： q=1.2(q1+q2+q3+q4)+1.4 (q 5+q6) 1.8=1.2 (93.6+3.61+1.137+2.125)+1.4 (2.5+2) 1.8=65.953KN/mQ=65.953(7.0-2.2)+2.125 (24-(7.0-2.2) 2

10、)/2/2=165.937KN =4/3Q/A=4/3165.937103/6358.5=34.796MPa =125Mpa 结论: 综合以上计算得知，此墩柱系梁支架能满足施工受力要求。7.2 脚手架设计及受力验算首先对提升机脚手架材料进行初选择，并通过严格检算来验证所选材料是否符 合相关规范要求，提升机脚手架拟采用 2根I32a 工字钢作为主梁， 8根【14a槽 钢作为纵、横梁， 40mm钢棒作为插入墩身的主要承购构件，纵、横梁上部布置 12m高双排 48 钢管脚手架，脚手架架上满铺脚手板。1. 荷载取值恒载：竖向钢管( 48mm 3.5mm)自重：g=3.14( 0.0242-0.0225

11、2 )785010=17.2N/m q=12(12+3)2217.2=12384N=12.38KN 横向及斜向钢管自重(共 9 层)：Q=9(9.1+4.6) 2217.2+(12+8) 4417.2=9859N=9.86KN 25连接钢筋自重： (8+3)490.83.85=1219 N=1.22 KN扣件自重：按 850 个计，每个取重量最大的 1.6kg共计 1.6 85010=11200N=13.6KN钢管脚手架等自重小计： 12.38+9.86+13.6+1.22=37.06KN 脚手板自重按满铺取 0.15KN/m27=1.05KN/m2 纵横梁自重： 14.53 2210=581

12、.2N/m=0.6KN/m 主梁自重： 52.69 10=526.9N/m=0.5KN/m 横载合计(转为线荷载) ：Q1=37.06/(9.1+4.6)/2+0.6+0.5+1.05 0.8=3.29KN/m活载：施工人员等荷载： 1.0kpa 0.8=0.8KN/m荷载组合：横载分项系数取 1.2 ，活载分项系数取 1.4q=3.291.2+0.8 1.4=5.07KN/m,每根纵梁承受线荷载为 2.54 KN/m2、纵梁验算根据路桥施工计算手册差得：Mmax=0.125ql2=0.125 2.54 7.5 7.5=17.86 KN.m214a 槽钢截面抵抗矩 W=80.52=161cm3 max= Mmax/W=17.86/161=110.93Mpa=145Mpa 能够满足钢结构中 =215 Mpa4. 主梁验算每根 I32a 工字钢主要承受集中荷载：P=4.72(9.1+4.6)/2=32.33 KNWmax=32.33 1.4=45.26 KN.mI32a 工字钢载面抵抗矩 W=692c3m max= Mmax/