梁的受力计算书

1、右非1#-6#坝段拦污栅联系梁配板支撑系统受力计算书1、概述根据相关设计图纸，右非1 #-6#坝段进水口拦污栅在 348.0m,V 360.0m.V372.0m分别设置了垂直流向和顺流方向上的联系梁，分别 为横梁、中梁、边梁及人字梁，各联系梁高度均为1.2m，宽度除边梁 为0.85m外，其余均为1m，长度分别为3.1m、5.4m、5.7m、6.4m。按照“右非1 #-6#坝段拦污栅联系梁配板、支撑图”设计图纸，联 系梁采用四管柱及三角支架做支撑，116工字钢做主梁，16槽钢做 垫梁，方木（10X12cm ）作次梁。为保证施工质量和安全，现对各联 系梁支撑系统进行受力计算。2、荷载取值2.1主要

2、荷载取值对浇筑砼支撑受力分析，支撑系统受砼的垂直压力，按砼垂直压 力计算公式求解出砼初凝前作用在模板上的垂直分布力。Q 横梁二Q 边梁二 中梁二 人字梁=YcH=24KN/m3X1.2m=28.8KN/m2 式中Q一新浇筑砼对模板的最大垂直压力彳一砼重力密度，取24KN/m22.2其它荷载取值将模板的自重荷载（0.33KN/W）、水平模板垂直方向振捣荷载（2KN/W ）与砼垂直压力进行组合后，恒荷载分项系数取1.2，活荷 载分项系数取1.4，各条梁的底部次梁最大线荷载计算如下：q 横梁二（28.8+0.33 ） KN/ tf X 1.2 X 0.575m+2KN/m2 X 1.4 X 0.57

3、5m=21.71KN/mq 边/ q 中梁= q 人字梁二（28.8+0.33） KN/tfX1.2X0.75m+2KN/m2X 1.4X0.75m=28.32KN/m经比较，取q=28.32KN/m作为线荷载标准值，依次对次梁、主梁、 垫梁、四管柱和三角支架进行验算。3、受力计算3.1材料力学性能经查阅施工结构计算方法与设计手册得，方木（10X12cm）、16槽钢、I 16工字钢、B7螺栓等力学性能如表1所示：表1方木、槽钢、工字钢、B7螺栓等材料的性能表材料性能单位数值备注方木 10 X 12cm截面面枳（A）cm240回转半径（i）cm3.47截面抵抗距（w）cm”24016截面面枳（A

4、）cm25.15回转半径（i）cm6.1截面抵抗距（w）cm”116.8I 16截面面枳（A）cm26.1回转半径（i）cm6.58截面抵抗距（w）cm”141B7螺栓截面面枳（A）cm560.6抗剪强度N/mm4700.5倍屈服强度屈服强度N/mm940依据检查报告Q235钢材抗剪强度N/mm125抗弯强度N/mm2153.2次梁根据设计图纸，次梁均是统一尺寸(200X12X10cm)。现根据荷 载取值情况定，取最大线荷载q=28.32KN/m进行受力计算，若符合规 范要求，则中梁、横梁、人字梁下的次梁都符合规范要求。(1)人字梁次梁是一根两等跨外伸梁，受力简图如图1所示。q=28.10 x

5、12cmA !日 I。图1：人字梁下的次梁受力简图、抗弯承载力计算经查阅施工结构计算方法与设计手册得各支点的剪力大小为:V0.375 ql； V-0.375 ql； VB左=-0.625ql； VB右二0.625ql 则各点的支座反力为：F5.31KN； Fc=5.31KN； FB=17.7KN；由图1受力分析可得：Mm =0.125Xql2=0.125X28.32KN/mX0.5X0.5m2=0.885kN.m。 则该处最大弯曲应力为：。狙=Lmax=0.885 X 106/240000=3.69N/mm2fm = 17N/mm2， 符合规范要求。、抗剪强度验算由上面计算，支座8点左右侧所受

6、剪力最大Vb右二0.625X28.32X 0.5=8.85KN，则其对应的最大剪应力值为：Tm =L5XVm H-A=1.5X8850N12000mm2=1.106N/mm2f = 1.7N/mm2,符合规范要求。(2)边梁次梁是一根两等跨外伸梁，受力简图如图2所示。10 x12coiA I I B fC-423 *425 丁图2：边梁下的次梁受力简图、抗弯承载力计算经查阅施工结构计算方法与设计手册得各点的剪力大小为:V0.375 ql； V-0.375 ql； VB左=-0.625ql； VB右二0.625ql则各点的支座反力为：Fa=4.514KN； Fc=4.514KN； FB=15.0

7、45KN； 由图1受力分析可得：Mm =0.125 X ql 2 =0.125 X 28.32KN/m X 0.425 X 0.425m 2 =0.639kN.m。则该处最大弯曲应力为：。狙=Mwax =O.639X106/240000=2.66N/mm2fm = 17N/mm2,符合规范要求。、抗剪强度验算由上面计算，支座8点左右侧所受剪力最大Vb右二0.625X28.32X 0.425=7.523KN，则其对应的最大剪应力值为：t m =1.5 XVm :A=1.5X7523N：12000mm2=0.94N/mm2Vf = 1.7N/mm2,符合规范要求。3.3主梁主梁是116工字钢，承受

8、次梁传递下来的集中荷载，是由两个可 动铰支座支撑的一根单跨外伸梁。人字梁下主梁最长且受次梁传递下 来的集中荷载最大，最大为F=17.7KN。计算人字梁下的中间主梁受力 情况，若符合规范要求，则所有主梁均符合规范要求。人字梁、抗弯强度验算主梁是由两个可动铰支座支撑的一根单跨外伸梁。人字梁梁下的主梁受力如图3所示图3：人字梁下的中间主梁受力简图由受力图可以列出方程式，求出A、B两点的支座反力：Fa+Fb=11F ；对8 点取距：则有 FaX3400+FX1500+FX860+FX220二 FX4900+FX4260+ F X 3620+FX 2980+FX 2340+ FX 1700+ FX 10

9、60+FX420解得：FA=Fb= 1_1 F=97.35KN通过查施工结构计算方法与设计手册得最大值弯矩值为:M =泾(1 -竺广 5x 173.4 *4)=8.313KN.m。max 8 L83.42则该处的最大弯曲应力为：om = wmax=8.313X 106141 X 103=58.96N/mm2fm = 215N/mm2,符合规范要求。、抗剪强度验算由图3可知，主梁在A、B两点剪力最大，剪力Va右二七左二FA-Va左二FVb=(97.35-17.7X3) =44.25KN。右则最大剪应力为T = S xax = (81.88mm3X1000X44.25KNX1000) max I

10、.d：(1130mm4X 10000X6mm) =53.44N/mm2f =125N/mm2,符合 v规范要求。、挠度验算查施工结构计算方法与设计手册，得此梁最大挠度值为3=些(5一24竺)=11 x7.7x103 X343 (5一 24xOS)=2.79mm 384EIL_384 x 2.06 x 105 x 1130 x 10434002_L =竺0 = 8.5mm，符合规范要求。4004003.4垫梁垫梁是16的槽钢，垫梁长度除边梁下为1m，其余均为1.3m。荷载主要来自主梁传递下来的集中荷载，底部是采用四管柱或带有B7 螺栓的三角支架支撑。垫梁是一根单跨外伸梁。计算人字梁下的垫梁 受力

11、情况，若符合规范要求，则横梁和中梁下的垫梁受力情况也符合 规范要求。（1）人字梁垫梁受主梁传递下来的集中荷载分别为F1=29.205KN，F2=97.35KN，是一根由两个可动铰支座支撑的单跨外伸梁。受力情况如图4所示。图4：人字梁下的一根垫梁受力简图、抗弯强度验算由上受力图可求出A、B两点支座反力FFb，根据静力学知识， 列出下列方程：F+ F=2F+F ； F X560+ F X240= F X800+ F X560.A B 12 A112Fa=Fb=0.5 (2Fi+F2) =77.88KN通过受力图可以看出最大值弯矩值在主梁中点位置Mm =FAX0.28-FiX0.52=9.22KN.

12、m则该处的最大弯曲应力为：。=。=9.22X 106 141X 103=65.39N/mm2f = 215N/mm 2,符合规范要求。、抗剪强度验算由图可知，主梁在A、B两点剪力最大，剪力七右二七左二廿-七左二FB-VB右=77.88-29.205=48.675KNo则最大剪应力为t = S xax = (54.1mm3X 1000X48.675KNX1000) max I .d：(935mm4X 10000X8.5mm) =33.14N/mm2f = 125N/mm2,符v合规范要求。、挠度验算查施工结构计算方法与设计手册，得此梁最大挠度值为3ILL = 97.35X 13 X563_ =0

13、.18mm_L =迎=1 4mm，符合规范要 48EI 48 x 2.06 x 105 x 934 x 104400 400*求。边梁垫梁受主梁传递下来的集中荷载分别为F =24.827KN , 1F =82.747KN,垫梁是一根由两个可动铰支座支撑的单跨外伸梁。 2受力情况如图5所示。帝7FrJL16AB5&| 210|480 210心 住。图5：边梁下的一根垫梁受力简图、抗弯强度验算由上受力图可求出A、B两点支座反力FFb，根据静力学知识， 列出下列方程：F+ F=2F+F ； F X480+ F X210= F X690+ F X240.A B 12 A112FA=Fb=0.5 (2F

14、1+F2) =66.2KN通过受力图可以看出最大值弯矩值在主梁两支座点位置，Mm = F1X0.21=5.214KN.m则该处的最大弯曲应力为： 。狙=Mwax=5.214X106；141X103=36.34N/mm2Vfm：| = 215N/mm2,符合规范要求。、抗剪强度验算由图可知，主梁在A、B两点剪力最大，剪力七右二七左二FVa左二FB-VB=66.2-24.827=41.373KN。右则最大剪应力为t = xax = (54.1mm3X 1000X41.373KNX1000) max I .d：(935mm4X 10000X8.5mm) =28.16N/mm2f = 125N/mm2

15、,符 v合规范要求。、挠度验算查施工结构计算方法与设计手册得，此梁最大挠度值为3二性=82,746x 103 x4803=0.蛔上=竺0 = 1 2mm，符合规范要48EI 48 x 2.06 x 105 x 934 x 104400 400*求。3.5三角支架、B7螺栓、四管柱的受力计算(1)三角支架的受力计算在SSB.B-360.0m高程段中梁支撑一端采用了三角支架，三角 支架用一个B7螺栓固定在墙上，主要承受上面垫梁传递下来的集中荷 载，通过计算可得，可将三个集中荷载看作为F=F=F=23.6KN三个集123中荷载作用在三角支架上面，三角支架是16的槽钢。经分析，三角支架、B7螺栓受力简

16、图如图6所示：图6：中梁下的三角支架受力简图三角支架内力计算：将BC杆方向作为X轴，CF杆方向作为Y轴，受力图中正为受拉，负为受压。假设CF杆与CB杆均受拉。根据力矩方程可得：N =25.96 X 35 =13.56KN； N =25.96 X TOC o 1-5 h z BA6.7CD132 =12.4KN； N =25.96 X 58 +25.96 X 08 =23.43KN； N =25.96 X6.7CD27.37.3CE65 +25.96 X 15 =28.45KN。7.37.3则可得：NcNcd1+Ncd2=35.83KN，Nce= Nce =28.45Xsin50 =21.79K

17、N。取节点C点分析：在 X 轴方向：NcD.sin50 + Nce +NCB=0在 Y 轴方向：NcD.cos50 =Ncf；得：Ncf=23.03KN, Ncb=-49.24KN（为负说明与假设方向相反，此杆受压）、DE杆抗弯强度验算由受力分析可得，DE杆受力最大，最大弯矩位置距D点650mm 位置处，则七二35.83X0.65-25.96X0.5=10.31KN.m。则该处最大弯曲应力：。却二max=10.31 X 106116800=88.27 N/mm2Vf =215N/mm2,符合规范要求。m、DE杆抗抗剪强度验算由图6受力分析可得出：杆件DH在D点所受剪力最大即VD右二35.83-

18、23.6=12.23KN，则 相应剪 应力 t = 、匕悠=54.1 X 1000 X max I .d12.23X1000)： (935X10000X8.5) =8.33N/mm2 f = 125N/mmv2，符合规范要求。、立杆稳定性验算16槽钢回转半径i=61mm，截面积为A=2160mm2，由图6可知，=0.69斜腹杆CB轴向受压最大，压力Nma49.24KN。长细比：入二L=1000：61=16.4,查建筑施工手册得， i80则f = jy_=49.24X103：(0.69X2160) =33.04N/mm2125N/mm2，符合规范要求。CF杆件轴向受拉，轴向拉力为Nma23.03KN，贝腥却=? =23.03X 103：2160=10.66N/mm2215N/mm2，符合规范要求。B7螺栓的受力计算由受力图6可以看出，三角支架是采用B7螺栓固定，即单个B7 螺栓承受垫梁传递下来的集中荷载F=23.6X3=77.88KN,现对B7螺栓 进行验算。查建筑施工手册得：B7螺栓的净截面积A=560.6mm2o、抗弯强度验算：Wm = ( 25.96 X 0.32+25.96 X 0.82+25.96 X 1.32 ) : 1.45=44.04KN.m。m = w =44.04X