現(xiàn)澆箱梁支架計算

PAGEPAGE12支架施工計算書一、工程結(jié)構(gòu)特點：**高速公路與省道**線相交于**8處，該處設(shè)置分離式立交橋一座，交角為148o50′42″，上部為現(xiàn)澆C50預應力砼連續(xù)箱梁，橋梁布置為30+40+30m，全橋為一聯(lián)，分為左半幅和右半幅,左右幅結(jié)構(gòu)形式均為直腹板單箱雙室斷面、梁高為2.2m，半幅頂寬為12.75m，底寬為8.75米二、材料選用的質(zhì)量要求：1.鋼管規(guī)格選用為Φ48×3.5mm,鋼管的端部切口應平整，禁止使用有明顯變形、裂紋和嚴重銹蝕的鋼管，扣件應符合現(xiàn)行國家質(zhì)量標準且與鋼管管徑相配套的可鍛鑄鐵扣件，扣件使用前應進行質(zhì)量檢查，有裂縫、變形、繡蝕的嚴重使用，出現(xiàn)滑絲的螺栓必須更換。2.槽鋼、工字鋼、立柱鋼材必須符合現(xiàn)行國家質(zhì)量標準，抗壓強度和剛度滿足設(shè)計要求，發(fā)生變形的鋼材嚴禁使用。三、支架的布設(shè)：支架布設(shè)分為立桿、橫向水平桿、縱向水平桿、剪刀撐和斜撐。1.立桿布置要橫成排縱成行，立桿布置間距位置要準確，施工時不得大于該間距。2.水平橫桿和縱桿步距均為1.2m，使所有立桿連成3.在支架處四周均設(shè)剪刀撐，內(nèi)部沿橋縱向和橫向，每三排和三列均設(shè)一道剪刀撐與地面夾角接近45o，以確保支架的總體穩(wěn)定性。4.立桿下墊15×15cm鋼板底托，縱向可調(diào)托座上放置兩個8號槽鋼，在縱向放置的槽鋼上放置8×10cm木枋。四、支架的驗算：根據(jù)支架布置的特點和荷載分布的情況，支架驗算劃分為四個部分，腹板區(qū)、底板區(qū)、翼板區(qū)和門架部分。1.腹板區(qū)（1）荷載分析①梁體砼重G1=2.2×26=57.2KPa②模板重：G2=0.018×10=0.18KPa（竹膠板密度取10KN/M3）③施工荷載；G3=2.5kpa④傾刻砼時產(chǎn)生的沖擊荷載；G4=4.0KPa⑤振搗砼時產(chǎn)生的荷載：G5=20KPa⑥其他荷載支架偏低可忽略不計。則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木枋該木桿采用松木料，其計算參數(shù)為：密度為ρ=7KN/M3容許應力為[δ]=10MPa容許剪應力為[τ]=1.7～2.3MPa彈性質(zhì)量為E=9×103MPa則木枋上每延米分布的荷載為q=0.3G=0.3×80.756=24.23KN/m跨中最大彎矩為M=QL2/8=24.23×0.62/8=1.1KN.m最大剪應力為Q=qL/2=24.23×0.6m/2=7.3KN截面抵抗距W=bh2/6=8×102/6=133.33cm3截面慣性距I=bh2/12=8×103/12=666.67cm4方木自重引起的彎矩和剪應力可忽略不計a正應力δ=M/W=1.1×106/133.33×103=8.25MPa＜[δ]能滿足要求。b剪應力=3Q/2A=3×7.3×103/2×8×10×102=1.37MPa能滿足要求。c撓度驗算?max=5ql4/384EI=5×24.23×0.64×1012/384×9×666.67×107=0.68㎜＜600/400=1.5㎜.能滿足要求（3）縱梁槽鋼：計算參數(shù)：截面面積：A=10.24cm2質(zhì)量g=8.04kg/m慣性距：Ⅰx=101.3cm3抵抗距Wx=25.3回轉(zhuǎn)半徑：ⅰx=3.14cm容許應力為：[δ]=215MPa彈性質(zhì)量為：E=2×105MPa則單根縱梁上分布的荷載為：q=0.6×G/2=0.6×80.756/2=24.23KN/m最大彎矩為：Mmax=ql2/8=24.23×0.92/8=2.453KN.ma彎曲強度為：δ=Mmax/Wx=2.453×106=97.0MPa＜[δ]能滿足要求。3.抗彎剛度：?=ql4/150EIx=24.23×0.94×1012/150×2×105×101.3×104=0.5㎜＜{?}=3㎜能滿足要求。（4）立桿驗算：Ф48×3.5㎜扣件式鋼管計算參數(shù)。截面積：A=4.89×102㎜2慣性距：Ⅰ=1.215×105㎜4抵抗距：W=5.078×103㎜3回轉(zhuǎn)半徑：ⅰ=15.78㎜鋼管極限強度：[δ]=215MPa每根立柱承受的縱梁傳遞的軸向荷載為N=0.9×0.6×80.756=43.61KNλ=L/i=1200/15.78=76查表得縱向彎曲系數(shù)Ф=0.676立桿容許軸向應力為{N}=ФA[δ]=0.676×489×10-6×215×103=71.1KN>N能滿足要求。（5）地基承載為：P=N/A=43.61/0.15×0.15=1940KPa=1.94MPa橋墩、腹板地基承載力不能小于1.94MPa2.底板區(qū)（1）荷載分析①梁體砼重：G1=0.5×26=13KPa②模板重：G2=5％G1=13×0.05=0.65KPa（按梁體的5％計算）③施工荷載：G3=2.5KPa④傾倒砼時產(chǎn)生的沖擊荷載G4=4.0KPa⑤振搗砼時產(chǎn)生的荷載：G5=2.0KPa⑥其他荷載可忽略不計則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載為q=0.3G=0.3×28.28=8.484KPa跨中最大彎矩為M=qL2/8=8.484×0.92/8=0.859KN.m交點處最大剪力為Q=qL/2=8.484×0.9/2=3.817KN截面抵抗距W=bh2/6=133.33cm3截面慣性距I=bh3/12=666.67cm4方木自重引起的彎矩和剪應力可忽略不計則a正應力δ=M/W=0.859×106/133.33×103=6.44MPa＜[δ]能滿足YAO求b剪應力=3Q/2A=3×3.817×103=0.716MPa能滿足要求c撓度驗算?max=5Ql4/384EI=5×8.484×0.94×1012/384×9×666.67×107=1.21mm＜900/400=2.25（3）縱梁槽鋼計算參數(shù)：截面面積：A=10.24cm2質(zhì)量g=8.04kg/m慣性距：Ⅰx=101.3cm3抵抗距Wx=25.3回轉(zhuǎn)半徑：ⅰx=3.14cm容許應力為：[δ]=215MPa彈性質(zhì)量為：E=2×105MPa則單根縱梁分布荷載為q=0.9G=0.9×28.28=25.452KPa最大彎矩為Mmax=qL2=25.452×0.92/8=2.577KN.ma彎曲強度=Mmax/Wx=2.577×106/25.3×103=101.9MPa<[δ]能滿足要求b抗彎強度：?=ql4/150EL=25.452×0.94×1012/150×2×105×101.3×104=0.6mm＜[?]（4）立桿驗算計算參數(shù)。截面積：A=4.89×102㎜2慣性距：Ⅰ=1.215×105㎜4抵抗距：W=5.078×103㎜3回轉(zhuǎn)半徑：ⅰ=15.78㎜鋼管極限強度：[δ]=215MPa每根立桿承受的縱梁傳遞的軸向荷載為N=0.9q=0.9×25.452=22.9KNλ=L/2=1200/15.78=76.查表得Ф=0.676.則立桿容許軸向力為[N]=ФA{δ}=0.676×489×10-6×215=71.1KN＞N能滿足要求(5)地基承載為P=N/A=22.9/0.15×0.15=1018KPa=1.02MPa為了保證地基穩(wěn)定和施工方便,底板區(qū)的地基承載力按1.94MPa控制3.翼板區(qū)翼板區(qū)的荷載分布比底板區(qū)的荷載分布小,而支架搭設(shè)與底板區(qū)的完全相同.因此支架能滿足要求.不再進行驗算4、門架部分門架凈寬為4m、高4.3m縱梁與橫梁均用40a型工字鋼組成，模板下設(shè)置8×10cm方木和2根背靠背8個槽鋼，間距為25cm，兩者交錯布置，（1）8×10cm方木計算參數(shù)密度為ρ=7KN/M3.木材的容許力為[δ]=10MPa.容許剪應力為[τ]=1.7～2.3MPa彈性質(zhì)量為E=9×103MPa.（1）荷載分析①.梁體砼重：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％計）③施工荷載：G3=2.5KPa④傾倒砼時產(chǎn)生沖擊荷載G4=4.0KPa⑤振搗砼時產(chǎn)生的荷載G5=2.0KPa則G=1.2(G1+G2)+1.4(G3+G4+G5)=1.2(18.54+0.93)+1.4(2.5+4+2)=35.264KPa木桿上每延米分布的荷載為q=0.25G=35.264×0.25=8.816跨中最大彎矩為M=qL2/8=(8.816×12)/8=1.102KN.m支點處最大剪力為Q=qL/2=(8.816×1)/2=4.408KN截面抵抗矩W=bh2/6=10×82/6=106.7cm截面慣性矩I=bh3/12=10×83/12=426.7cm4則a.正應力δ=M/W=1.102×106/106.7×103=10MPa＜[δ]能滿足要求。b.剪應力τ=3Q/2A=(3×4.408×103)/(2×8×10×102)=0.83MPa＜[τ]能滿足要求。c.撓度驗算:?max==(5ql4)/(384EI)=(5×8.816×14×1012)/(384×9×105×426.71×102)=2.9mm≈(1000/400)=2.5mm.基本該木桿主要用來與模板聯(lián)結(jié)，起固定模板作用，應力與撓度主要有與其相鄰的槽鋼承重。（2）槽鋼驗算①計算參數(shù)截面積A=10.24cm質(zhì)量g=8.04kg/m慣性矩Ix=101.3cm3抵抗矩Wx=25.3cm3回轉(zhuǎn)半徑Nx=3.14cm容許應力[δ]=215Mpa彈性模量E=2×105Mpa因8個槽鋼是背靠背布置，側(cè)單根槽鋼上分布的荷載為:q=1/2×0.25×G=1/2×0.25×35.264=4.408Kpa最大彎矩Mmax=ql2/8=4.408×1.02/8=0.551KN.ma.彎曲強度δ=Mmax/Wx=0.551×106/25.3×103=21.8Mpa＜[δ]能滿足要求b.抗彎剛度?=ql4/150Ex=(4.408×1.04×1012)/(150×2×105×101.3×104)=0.15mm＜3mm若槽鋼改為單根，則q=0.25×G=35.264×0.25=8.816Kpaa.彎曲強度δ=Mmax/Wx=8.816×1.02×106/8×25.3×103=43.6MPa＜[δ]能滿足要求b.抗彎剛度?=8.816×1.02×1012/150×2×105×101.3×104=0.3mm＜[?]=施工時槽鋼可以變?yōu)閱胃?）橫門洞40a工字鋼①計算參數(shù)截面面積A=86.07質(zhì)量g=67.56kg/m截面慣性距Ix=21714截面抵抗距Wx=1085.7回轉(zhuǎn)半徑Ix=15.88cm容許應力為[δ]=215Mpa彈性模量E=2×105Mpa②荷載分析a.梁體砼重：G1=18.54KPab模板重：G2=0.93+（8.04×2×6+67.56×5）×10/1.2×5×10-3=1.65KPac施工荷載：G3=2.5KPad傾倒砼時產(chǎn)生沖擊荷載G4=4.0KPae振搗砼時產(chǎn)生的荷載G5=2.0KPa則G=1.2(G1+G2)+1.4(G3+G4+G5)=36.13KPa單根工字鋼分布的荷載為:Q=1.2G=1.2×36.13=43.36KPa最大彎矩Mmax=qL2/8=43.36×52/8=135.5KN.ma.彎曲強度δ=Mmax/Wx=135.5×106/1085.7×103=125Mpa＜[δ]能滿足要求。b.抗彎剛度?=qL4/150Ex=43.36×54×1012/150×2×105×21714×104=4.2mm>[?]=3mm不能滿足要求若把工字鋼間距變?yōu)?則?=36.13×1×54×1012/150×2×105×21714×104=3mm=[?]能滿足要求。門架施工時，該工字鋼間距按1米布置。（4）順門洞I40a字銅①計算參數(shù)截面面積A=86.07質(zhì)量g=67.56kg/m截面慣性距Ix=21714截面抵抗距Wx=1085.7回轉(zhuǎn)半徑Ix=15.88cm容許應力為[δ]=215Mpa彈性模量E=2×105Mpa②荷載分析a.梁體砼重：G1=18.54KPab.模板支架重：G2=1.65+（67.54×4×2.7×10）/（6×2.7×103=2.1KPac.施工荷載：G3=2.5KPad.到砼的產(chǎn)生的荷載G4=4.0KPae.振到砼時產(chǎn)生的荷載G5=2.0KPa則G=1.2（G1+G2）=1.4(G3+G4+G5)=36.668KPa單根工字鋼分布的荷載為：q=2.7G=49.5KPa最大彎矩為Mmax=qL2/8=49.5×2.72/8=45.11KNma.彎曲強度：δ=Mmax/Wx=45.11×106/1085.7×103=41.5MPa＜[δ]能滿足要求b.抗彎剛度：?=ql4/150EI=49.5×2.74×1012/150×2×105×21714×104=0.4mm<[?]（5）鋼管立柱①直徑400mm厚度10mm的立柱截面積A=π（D2-d2）/4=3.14（4002-3902）/4=6201