连续钢构梁支架检算

连续钢构梁支架检算一、计算说明计算时关键考虑中间跨距最大的最不利情况进行检算。结构计算依据为《钢结构设计手册》、《建筑施工手册》第四版Q235钢设计值[σ]=205MPa。《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》，依据设计要求，为保证梁体结构和支架稳定性，该梁分两次浇注，首先浇注右幅梁体，待梁体养护龄期达到7天后，在浇注左幅梁体。1.1主要参数：恒载分项系数取1.2活载分项系数取1.4C40钢筋混凝土容重取26KN/m3(素砼容重为25KN/m3,钢筋容重取0.15Kg/m3)。竹胶板木模选120cm×240cm×2cm矩形模板，弹性模量E=5.0×103MPa,密度为б1=700Kg/m3,静弯强度

[σ]=11MPa。钢管外径48mm，厚3.5mm，截面积为489mm2，惯性矩I=12.18cm4，抵抗矩W=5.079cm3,每米长自重38.4N/m，回转半径i=15.78mm。I10工字钢截面抵抗矩W=49cm3，截面惯性矩I=245cm4，每米重量11.261Kg/m。I36a工字钢的截面抵抗矩W=877.6cm3,截面惯性矩I=15796cm4，每米重量60Kg/m，设计值[σ]=205MPa。松木密度440kg/m3,抗弯强度[σ]=17MPa，抗剪强度[fv]=1.7MPa，弹性模量E=10×109Pa。I50a工字钢每米重量93.61Kg/m，I=46472cm4，W=1858.9cm3。直径52.9cm螺旋焊钢管，8mm壁厚，每米重量103.29kg/m,截面抵抗矩W=1680.55cm3,截面惯性矩I=44450.54cm4，回转半径i=18.42cm,截面积S=130.88cm2重力加速度g取9.8。二、方案选择2.1架空方案钢构梁侧模板选用竹胶板木模，单块尺寸为120cm×240cm×2cm，梁侧模板竖向支撑选用100mm×100mm松木，间隔30cm布置。梁侧横向支撑选用钢管及对拉筋加固。底模采用2cm厚竹胶板，模板尺寸为1.2m×2.4m×0.02m，梁底模下垫设松木，间隔25cm布置。方木下方纵向设置I10。I10工字钢下方设置60×60碗扣式脚手架支撑。脚手架设置在I50a纵梁上。I50a工字钢间距60cm，I50a工字钢下设置2片双拼的I36a工字钢做为横冠梁。横冠梁下方设置6根直径52.9cm螺旋钢管。螺旋管承重基础由人工挖孔桩承受。三、结构检算3.1架空计算模型3.1.1底板模板计算：梁底模板采用木胶合板木模加方木，底板上所受荷载按单向板考虑，底板纵向取b=1m，厚度h=0.02m,方木间距为30cm。W=1/6×b×h2=6.67×10-5m3,I=l×b3×12=1×(0.02)3÷12=6.67×10-7m4。恒载系数取1.2，活载系数取1.4。人行、机械活载,混凝土振捣荷载：1.5KN/m2、2KN/m2由于模板最小宽度为1.2m，故按4跨连续梁建模，荷载分布图如下：梁体自重荷载：N=1.2×1.44×1×1×26000+1.4×3500=49828N/m。模板荷载受力图如下：模板弯矩图如下：Mmax=333.67N·mσ=Mmax/w=333.67÷(6.67×10-5)=5Mpa<11Mpa模板挠度图如下：由结构力学求解器计算知最大模板变形最大发生在1、4单元。Fmax=0.4mm<250/400=0.6mm，模板满足要求。3.1.2方木受力计算松木密度440kg/m3,抗弯强度[σ]=17MPa，弹性模量E=10×103MPa。W=bl2÷6=0.1×0.12÷6=1.67×10-4m3。I=bl3÷12=0.1×0.13÷12=8.33×10-6m4,A=0.1×0.1=0.01m2按3孔连续梁建模。方木所受最大荷载为：N=1.2×0.25×1.44×26000+1.4×3500=16132N/m方木所受荷载布置图如下：方木所受弯矩图如下：Mmax=580.75N·mσ=Mmax/w=580.75÷(1.67×10-4)=3.5Mpa<17Mpa方木挠度图如下：由结构力学求解器计算知最大变形发生在1、3单元Fma=0.2mm<600/400=1.5mm，满足要求。3.1.3I10工字钢计算I10工字钢截面抵抗矩W=49cm3，截面惯性矩I=245cm4，截面面积A=14.345cm2，每米重量11.261Kg/m。弹性模量E=2.06×105MPa，按3跨连续梁建模。I10工资钢所受最大线荷载为：N=1.2×1.44×0.6×26000+1.4×3500=31856.8N/mI10所受荷载布置图如下：（1）I10工字钢弯矩图如下：Mmax=1146.84N·mσ=Mmax/w=1146.84÷(49×10-6)=23.4Mpa<215Mpa（2）I10工字钢剪力图如下：Qmax=11468.45Nτ=VS/(bI)=(11468.45×28.2×10-6)/(4.5×10-3×245×10-8)=29.3Mpa<125Mpa（2）I10工字挠度图如下：由结构力学求解器计算变形最大为1、3单元。Fmax=0.06mm<600/400=1.5mm，满足要求。3.1.4支架计算钢管外径48mm，厚3.5mm，截面积为489mm2，惯性矩I=12.18cm4，抵抗矩W=5.079cm3,每米长自重38.4N/m，回转半径i=15.78mm。有I10工字钢传递荷载为：由结构力学求解器计算支架所承受最大荷载为21025.5N。（1)立杆强度计算：σ=N/A=21025.5/4.893×10-4=43Mpa<215Mpa（2)稳定性计算计算长度l0=kμh=1.155×1.5×1=1.7mλ=170/15.78=10.8，用查表φ=0.952。σ=N/φA=21025.5/(0.952×4.893×10-4)=45.1Mpa<215Mpa支架满足要求。3.1.5I50工字钢计算I50a工字钢每米重量93.61Kg/m，I=46500cm4，W=1860cm3。截面面积A=119.304cm2。I50工字钢受力图如下：混凝土自重N1=1.2×5×1.44×7.3×26000=1639872N模板自重:N2=1.2×5×7.3×0.02×700×9.8=6009.4N方木自重:N3=1.2×30×5×0.1×0.1×440×9.8=7761.6NI10工字钢自重:N4=1.2×13×5×11.2×9.8=8561.3N支架自重:N5=1.2×9×13×3.841×（1+0.6）×9.8=8455.8N梁体底板下方荷载有8片I50工字钢承担，I50工字钢所受线荷载为N6=（（N1+N2+N3+N4+N5）+1.4×3500×5×7.3）÷8÷7.3=31669.7NI50工字钢荷载图如下：I50工字钢弯矩图如下：Mmax=210959.8N·mσ=Mmax/w=210959.8÷(1860×10-6)=113.4Mpa<215MpaI50工字钢剪力图如下：Qmax=115594.4Nτ=VS/(bI)=(115594.4×1084.1×10-6)/(12×10-3×46470×10-8)=22.5Mpa<125Mpa（3）I50工字钢挠度图如下：有结构力学有结算最大变形在跨中。Fmax=12mm<7300/400=18.25mm，满足要求。3.1.6I36a工字钢计算I36a工字钢的截面抵抗矩W=875cm3,截面惯性矩I=15800cm4，每米重量60Kg/m，截面面积A=76.480cm2，设计值[σ]=205MPa，按3跨连续梁建模。有I50工字钢传递荷载如下图：I36a工字钢所受最大反力为115594.4/2=57797.2N。I36工字钢受力图如下：（1）I36a工字钢弯矩图如下：Mmax=233118..9N·mσ=Mmax/ww=231118.99÷(875×10-6)=226.4MMpa<2215Mppa（2）I36a工字钢钢剪力图如如下：Qmax=699356..6Nτ=VS/(bI))=(699356..6×508..8×10-6)/(110×10-3×157660×10-8)=222.4Mppa<1225Mpa（2）I36a工字钢钢挠度图如如下：由结构力学求解解器计算知知变形最大大发生在11、3单元。Fmax=0.22mm<22000//400==5mm，满满足要求。3.1.7螺螺旋管计算算直径52.9ccm螺旋焊焊钢管，88mm壁厚厚，每米重重量1033.29kkg/m,,截面抵抵抗矩W==16800.55ccm3,截面惯性性矩I=444450.554cm4，回转半半径i=118.422cm,截截面积S==130..88cmm2。有结构力学求解解器计算螺螺旋管所受受最大反力力为：由结构力学求解解器计算螺螺旋管所受受最大反力力为2544307..7×2=50086155.4N（1）螺旋管强度计计算σ=F/A=(55086115.4++11×103..29×9.8))÷(1300.88××10-4)=39..7MPaa＜215MMPa稳定性计算：按按11m钢管管长度计算算，L0=2×11=222m长细比=22000/188.42==119..4查表得￠=0..435σ=N/￠A=((5086615.44+11××103..29×9.8))÷(0.4355×130..88×10-4)=91..3MPaa＜215MMPa,满满足要求。3.3.8人人工挖孔桩桩长度计算算螺旋管下部设置置人工挖孔孔桩，桩径径为1.225m。桩桩顶设置660高，宽宽度1.335m横冠冠梁。由结构力学求解解器计算知知单根桩基基所承受的的最大反力力为：N=(5086615.44+11××103..29×9.8))+2.00×0.6×1.355×2.5×103×9.8==5594440.11N=5599.44KKN，安全系数数按1.22取值。单根根桩承载力力为5599.44××1.2==671..3KN。由铁路桥桥涵地基和和基础设计计规范255页。式中：[P]-----桩桩的允许承承载力（KKN）U-----桩身截截面周长（m），U=3.14×1.25=3.925mfi-----各土层的的极限摩阻阻力（KPPa），查表得得fi取55KPaLi----各土层层厚度（mm）A----桩底底支承面积积（m2），A=3..14×(1.225/2))2=1.223m2[σ]----桩底地地基土的允允许承载力力（KPaa），依据设设计取1440KPam0----桩底支支承力折减减系数，挖挖孔桩取11.0L==(2×[P]-m0×A×[σ])/((U×fi)L=(2×6771.3--1×1.233×140))/(3.9225×55)==5.4mm人工挖孔桩长度度设置为6m，可满足设计计要求。人工挖孔壁厚度度计算：t=由设计图纸和结结合现场施施工情况，范范辛铁路路路基下部为为粉质黏土土。且无地地下水。P=P−土对护壁的最大大侧压力（N/m2γ−土的重度（KNN/m3）H−挖孔桩护壁深度度（m）D−挖孔桩直径（mm）fc−混凝土的轴心抗抗压强度（N/mm2φ−土的内摩擦角（°）c−土的粘聚力（KKN/m22）K−安全系数，取11.65设计人工挖孔桩桩采用直径径1.255m混凝土土灌注桩，考虑护壁作用取1.45m，深度6m，混凝土护壁采用C20混凝土，每节高度为1m，地基土为粉质黏土，天然重度为20KN/m3,内摩擦角φ=10°，地下无水，不考虑粘聚力。P=P=20×6×taan2(45°−10°2)--2×0×tan(45°−10°2t=一般最小厚度为为8cm，本本设计取110cm。本本护壁满足足设计要求求。3.2满堂支架架计算在73#-74##及75#--76#墩墩之间，地地势较为平平坦，所以以采取满堂堂支架施工工方案。满满堂支架采采用60×60cmm的碗扣式式钢管脚手手架。钢管管外径488mm，厚厚3.5mmm，截面面积为4889mm22，惯性矩矩I=12..18cmm4，抵抗矩矩W=5..079ccm3,每米长自自重38..4N/mm，回转半半径i=115.788mm。由结构力学求解解器计算支支架所承受受最大荷载载为210025.55N。（1）立杆强度计算：：σ=N/A=211025..5/4..893××10-4=433Mpa<<215MMpa（2）钢管稳定性检检算脚手架的最大计计算高度取取12m。计算长度l0==h+2aa=0.6++2×0.3==1.2mm长细比λ=ll0/i=1..2m/1..58cmm=76＜230，符合要要求查表得φ=0.7444N式中N为计算立立杆段的轴轴向力设计计值，φ为轴向受受压构件的的稳定系数数,由上取值值0.7444。Mw为计算立立杆段由风风荷载设计计值产生的的弯矩。由《建筑结构荷荷载规范》（GB50009-2012）知垂直于建筑物表面上的风荷载标准值为参数取值：βz取值0.7平顶山及周边地地区基本风风压ω0=0.4KN/查表得，施工地点点地面粗糙糙度为B类地面，脚脚手架高度度12m，由由内插法法得：μ风荷载标准值为为：ωk=作用于脚手架的的风荷载弯弯矩值：Mla为立杆纵距距，取值00.6m，la为立杆杆纵距，取取值0.66m，h为立杆步步距，取值值0.6mm，则Mw=0.9×1..4×0.31×0.6×0.62÷10=8..4N·则W=5.08××10-6m3，Mw/W=8..4÷(5.088×10-6)=1.665NφA+M满足要求（3）地基检算混凝土基础段表表层为155cm厚C20混凝凝土，底部部为换填碎碎石基础，支支架高度为为12m。混凝土表表面受力21025.5NN，12m钢管管重4433.8N，底托尺寸寸为10×10cmm，C20混凝土土轴心抗压压强度设计计值则基础础受力fcc=10N/mmm2，回填土土夯实后基基底承载力力为1200KPaC20混凝土强强度检算：：N（21025.55+4433.8）÷（100×100）=2.144N/mmm2＜13.44N/mmm2，满足要要求。3.3侧模板梁体侧模采用22cm厚的的竹胶板，外外侧采用110×10的方木木竖向向布布置，间距距25cmm。外侧背背肋采用双双拼[100槽钢。对对拉筋采用用[σ]==300MMpa。恒载分项项系数取11.2，活活载分项系系数取1..4。新浇混凝土对侧侧模板的侧侧压力（式式3—1），（式3—2）式中—为新浇混混凝土对模模板的最大大侧压力（kN/m2）；—为素混凝土的的容重（kkN/m33），取值值25；—为混凝土初凝凝时间（hh），根据据试验结果果，取值为为6；—外加剂修正系系数，取值值1.2；—混凝土入模坍坍落度修正正系数，取取值1.115；—混凝土浇筑速速度（m//h），取取值0.55；由式3—1得，由式3—2得，取最小值，得混混凝土对侧侧模板的振捣混凝土产生生的荷载（kN/m2），取值3.53.3.1侧模模板计算梁底模板采用木木胶合板木木模加方木木，底板上上所受荷载载按单向板板考虑，底底板纵向取b=1mm，厚度h==0.022m,方木木间距为330cm。W=1//6×b×h2=6.667×10-5m3,I=ll×b3×12=11×(0.002)3÷12=66.67××10-7m4N=1..4×(32..3+3..5)=550.122KN/mm荷载图如下：弯矩图如下Mmax=3335.633N·mσ=Mmax/ww=3355.63÷÷(6.667×10-5)=5.003Mpaa<11MMpa挠度图如下：由结构力学求解解器计算知知最大模板板变形最大大发生在11、4单元。Fmax=0.44mm<2250/4400=00.6mmm，模板满满足要求。3.3.2竖向向方木计算算松木密度4400kg/mm3,抗弯强度度[σ]=117MPaa，弹性模模量E=10×1003MPa。W=bl2÷6=0..1