现浇箱梁支架计算

PAGEPAGE12支架施工计算书一、工程结构特点：**高速公路与省道**线相交于**8处，该处设置分离式立交桥一座，交角为148º50′42″，上部为现浇C50预应力砼连续箱梁，桥梁布置为30+40+30m，全桥为一联，分为左半幅和右半幅,左右幅结构形式均为直腹板单箱双室断面、梁高为2.2m，半幅顶宽为12.75m，底宽为8.75米二、材料选用的质量要求：1.钢管规格选用为Φ48×3.5mm,钢管的端部切口应平整，禁止使用有明显变形、裂纹和严重锈蚀的钢管，扣件应符合现行国家质量标准且与钢管管径相配套的可锻铸铁扣件，扣件使用前应进行质量检查，有裂缝、变形、绣蚀的严重使用，出现滑丝的螺栓必须更换。2.槽钢、工字钢、立柱钢材必须符合现行国家质量标准，抗压强度和刚度满足设计要求，发生变形的钢材严禁使用。三、支架的布设：支架布设分为立杆、横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑和斜撑。1.立杆布置要横成排纵成行，立杆布置间距位置要准确，施工时不得大于该间距。2.水平横杆和纵杆步距均为1.2m，使所有立杆连成3.在支架处四周均设剪刀撑，内部沿桥纵向和横向，每三排和三列均设一道剪刀撑与地面夹角接近45º，以确保支架的总体稳定性。4.立杆下垫15×15cm钢板底托，纵向可调托座上放置两个8号槽钢，在纵向放置的槽钢上放置8×10cm木枋。四、支架的验算：根据支架布置的特点和荷载分布的情况，支架验算划分为四个部分，腹板区、底板区、翼板区和门架部分。1.腹板区（1）荷载分析①梁体砼重G1=2.2×26=57.2KPa②模板重：G2=0.018×10=0.18KPa（竹胶板密度取10KN/M3）③施工荷载；G3=2.5kpa④倾刻砼时产生的冲击荷载；G4=4.0KPa⑤振捣砼时产生的荷载：G5=20KPa⑥其他荷载支架偏低可忽略不计。则G=1.2（G1+G2）+1.4（G3+G4+G5）=1.2(57.2+0.18)+1.4(2.5+4+2)=80.756KPa（2）8×10cm木枋该木杆采用松木料，其计算参数为：密度为ρ=7KN/M3容许应力为[δ]=10MPa容许剪应力为[τ]=1.7～2.3MPa弹性质量为E=9×103MPa则木枋上每延米分布的荷载为q=0.3G=0.3×80.756=24.23KN/m跨中最大弯矩为M=QL2/8=24.23×0.62/8=1.1KN.m最大剪应力为Q=qL/2=24.23×0.6m/2=7.3KN截面抵抗距W=bh2/6=8×102/6=133.33cm3截面惯性距I=bh2/12=8×103/12=666.67cm4方木自重引起的弯矩和剪应力可忽略不计a正应力δ=M/W=1.1×106/133.33×103=8.25MPa＜[δ]能满足要求。b剪应力=3Q/2A=3×7.3×103/2×8×10×102=1.37MPa能满足要求。c挠度验算ƒmax=5ql4/384EI=5×24.23×0.64×1012/384×9×666.67×107=0.68㎜＜600/400=1.5㎜.能满足要求（3）纵梁槽钢：计算参数：截面面积：A=10.24cm2质量g=8.04kg/m惯性距：Ⅰx=101.3cm3抵抗距Wx=25.3回转半径：ⅰx=3.14cm容许应力为：[δ]=215MPa弹性质量为：E=2×105MPa则单根纵梁上分布的荷载为：q=0.6×G/2=0.6×80.756/2=24.23KN/m最大弯矩为：Mmax=ql2/8=24.23×0.92/8=2.453KN.ma弯曲强度为：δ=Mmax/Wx=2.453×106=97.0MPa＜[δ]能满足要求。3.抗弯刚度：ƒ=ql4/150EIx=24.23×0.94×1012/150×2×105×101.3×104=0.5㎜＜{ƒ}=3㎜能满足要求。（4）立杆验算：Ф48×3.5㎜扣件式钢管计算参数。截面积：A=4.89×102㎜2惯性距：Ⅰ=1.215×105㎜4抵抗距：W=5.078×103㎜3回转半径：ⅰ=15.78㎜钢管极限强度：[δ]=215MPa每根立柱承受的纵梁传递的轴向荷载为N=0.9×0.6×80.756=43.61KNλ=L/i=1200/15.78=76查表得纵向弯曲系数Ф=0.676立杆容许轴向应力为{N}=ФA[δ]=0.676×489×10-6×215×103=71.1KN>N能满足要求。（5）地基承载为：P=N/A=43.61/0.15×0.15=1940KPa=1.94MPa桥墩、腹板地基承载力不能小于1.94MPa2.底板区（1）荷载分析①梁体砼重：G1=0.5×26=13KPa②模板重：G2=5％G1=13×0.05=0.65KPa（按梁体的5％计算）③施工荷载：G3=2.5KPa④倾倒砼时产生的冲击荷载G4=4.0KPa⑤振捣砼时产生的荷载：G5=2.0KPa⑥其他荷载可忽略不计则G=1.2（G1+G2）+1.4(G3+G4+G5)=28.28KPa(2)8×10cm木枋木枋上每延米分布的荷载为q=0.3G=0.3×28.28=8.484KPa跨中最大弯矩为M=qL2/8=8.484×0.92/8=0.859KN.m交点处最大剪力为Q=qL/2=8.484×0.9/2=3.817KN截面抵抗距W=bh2/6=133.33cm3截面惯性距I=bh3/12=666.67cm4方木自重引起的弯矩和剪应力可忽略不计则a正应力δ=M/W=0.859×106/133.33×103=6.44MPa＜[δ]能满足YAO求b剪应力=3Q/2A=3×3.817×103=0.716MPa能满足要求c挠度验算ƒmax=5Ql4/384EI=5×8.484×0.94×1012/384×9×666.67×107=1.21mm＜900/400=2.25（3）纵梁槽钢计算参数：截面面积：A=10.24cm2质量g=8.04kg/m惯性距：Ⅰx=101.3cm3抵抗距Wx=25.3回转半径：ⅰx=3.14cm容许应力为：[δ]=215MPa弹性质量为：E=2×105MPa则单根纵梁分布荷载为q=0.9G=0.9×28.28=25.452KPa最大弯矩为Mmax=qL2=25.452×0.92/8=2.577KN.ma弯曲强度=Mmax/Wx=2.577×106/25.3×103=101.9MPa<[δ]能满足要求b抗弯强度：ƒ=ql4/150EL=25.452×0.94×1012/150×2×105×101.3×104=0.6mm＜[ƒ]（4）立杆验算计算参数。截面积：A=4.89×102㎜2惯性距：Ⅰ=1.215×105㎜4抵抗距：W=5.078×103㎜3回转半径：ⅰ=15.78㎜钢管极限强度：[δ]=215MPa每根立杆承受的纵梁传递的轴向荷载为N=0.9q=0.9×25.452=22.9KNλ=L/2=1200/15.78=76.查表得Ф=0.676.则立杆容许轴向力为[N]=ФA{δ}=0.676×489×10-6×215=71.1KN＞N能满足要求(5)地基承载为P=N/A=22.9/0.15×0.15=1018KPa=1.02MPa为了保证地基稳定和施工方便,底板区的地基承载力按1.94MPa控制3.翼板区翼板区的荷载分布比底板区的荷载分布小,而支架搭设与底板区的完全相同.因此支架能满足要求.不再进行验算4、门架部分门架净宽为4m、高4.3m纵梁与横梁均用40a型工字钢组成，模板下设置8×10cm方木和2根背靠背8个槽钢，间距为25cm，两者交错布置，（1）8×10cm方木计算参数密度为ρ=7KN/M3.木材的容许力为[δ]=10MPa.容许剪应力为[τ]=1.7～2.3MPa弹性质量为E=9×103MPa.（1）荷载分析①.梁体砼重：G1=0.5×2.2×26×3+362.5×0.5×2×26+0.6×0.15×4×26/2+0.3×0.15×4/2=18.54KPa②模板重：G2=0.93KPa（按砼重的5％计）③施工荷载：G3=2.5KPa④倾倒砼时产生冲击荷载G4=4.0KPa⑤振捣砼时产生的荷载G5=2.0KPa则G=1.2(G1+G2)+1.4(G3+G4+G5)=1.2(18.54+0.93)+1.4(2.5+4+2)=35.264KPa木杆上每延米分布的荷载为q=0.25G=35.264×0.25=8.816跨中最大弯矩为M=qL2/8=(8.816×12)/8=1.102KN.m支点处最大剪力为Q=qL/2=(8.816×1)/2=4.408KN截面抵抗矩W=bh2/6=10×82/6=106.7cm截面惯性矩I=bh3/12=10×83/12=426.7cm4则a.正应力δ=M/W=1.102×106/106.7×103=10MPa＜[δ]能满足要求。b.剪应力τ=3Q/2A=(3×4.408×103)/(2×8×10×102)=0.83MPa＜[τ]能满足要求。c.挠度验算:ƒmax==(5ql4)/(384EI)=(5×8.816×14×1012)/(384×9×105×426.71×102)=2.9mm≈(1000/400)=2.5mm.基本该木杆主要用来与模板联结，起固定模板作用，应力与挠度主要有与其相邻的槽钢承重。（2）槽钢验算①计算参数截面积A=10.24cm质量g=8.04kg/m惯性矩Ix=101.3cm3抵抗矩Wx=25.3cm3回转半径Nx=3.14cm容许应力[δ]=215Mpa弹性模量E=2×105Mpa因8个槽钢是背靠背布置，侧单根槽钢上分布的荷载为:q=1/2×0.25×G=1/2×0.25×35.264=4.408Kpa最大弯矩Mmax=ql2/8=4.408×1.02/8=0.551KN.ma.弯曲强度δ=Mmax/Wx=0.551×106/25.3×103=21.8Mpa＜[δ]能满足要求b.抗弯刚度ƒ=ql4/150Ex=(4.408×1.04×1012)/(150×2×105×101.3×104)=0.15mm＜3mm若槽钢改为单根，则q=0.25×G=35.264×0.25=8.816Kpaa.弯曲强度δ=Mmax/Wx=8.816×1.02×106/8×25.3×103=43.6MPa＜[δ]能满足要求b.抗弯刚度ƒ=8.816×1.02×1012/150×2×105×101.3×104=0.3mm＜[ƒ]=施工时槽钢可以变为单根（3）横门洞40a工字钢①计算参数截面面积A=86.07质量g=67.56kg/m截面惯性距Ix=21714截面抵抗距Wx=1085.7回转半径Ix=15.88cm容许应力为[δ]=215Mpa弹性模量E=2×105Mpa②荷载分析a.梁体砼重：G1=18.54KPab模板重：G2=0.93+（8.04×2×6+67.56×5）×10/1.2×5×10-3=1.65KPac施工荷载：G3=2.5KPad倾倒砼时产生冲击荷载G4=4.0KPae振捣砼时产生的荷载G5=2.0KPa则G=1.2(G1+G2)+1.4(G3+G4+G5)=36.13KPa单根工字钢分布的荷载为:Q=1.2G=1.2×36.13=43.36KPa最大弯矩Mmax=qL2/8=43.36×52/8=135.5KN.ma.弯曲强度δ=Mmax/Wx=135.5×106/1085.7×103=125Mpa＜[δ]能满足要求。b.抗弯刚度ƒ=qL4/150Ex=43.36×54×1012/150×2×105×21714×104=4.2mm>[ƒ]=3mm不能满足要求若把工字钢间距变为1则ƒ=36.13×1×54×1012/150×2×105×21714×104=3mm=[ƒ]能满足要求。门架施工时，该工字钢间距按1米布置。（4）顺门洞I40a字铜①计算参数截面面积A=86.07质量g=67.56kg/m截面惯性距Ix=21714截面抵抗距Wx=1085.7回转半径Ix=15.88cm容许应力为[δ]=215Mpa弹性模量E=2×105Mpa②荷载分析a.梁体砼重：G1=18.54KPab.模板支架重：G2=1.65+（67.54×4×2.7×10）/（6×2.7×103=2.1KPac.施工荷载：G3=2.5KPad.到砼的产生的荷载G4=4.0KPae.振到砼时产生的荷载G5=2.0KPa则G=1.2（G1+G2）=1.4(G3+G4+G5)=36.668KPa单根工字钢分布的荷载为：q=2.7G=49.5KPa最大弯矩为Mmax=qL2/8=49.5×2.72/8=45.11KNma.弯曲强度：δ=Mmax/Wx=45.11×106/1085.7×103=41.5MPa＜[δ]能满足要求b.抗弯刚度：ƒ=ql4/150EI=49.5×2.74×1012/150×2×105×21714×104=0.4mm<[ƒ]（5）钢管立柱①直径400mm厚度10mm的立柱截面积A=π（D2-d2）/4=3.14（4002-3902）/4=6201