鋼管樁支架受力驗(yàn)算

新邕寧邕江特大橋18#墩現(xiàn)澆段鋼管樁支架受力驗(yàn)算書(shū) 新邕寧邕江特大橋18#墩現(xiàn)澆段鋼管樁支架受力驗(yàn)算書(shū)PAGEPAGE418#墩現(xiàn)澆段鋼管樁支架受力驗(yàn)算書(shū)一、計(jì)算依據(jù)⑴《建筑施工碗扣鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》⑵《鋼管扣件水平模板的支撐系統(tǒng)安全技術(shù)規(guī)程》⑶《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)程》（⑷《鋼結(jié)構(gòu)》上、下冊(cè)/中國(guó)工業(yè)出版社⑸《結(jié)構(gòu)力學(xué)》/高等教育出版社⑹《材料力學(xué)》/高等教育出版社二、工程概況新邕寧邕江特大橋92+168+92米連續(xù)梁邊跨現(xiàn)澆段對(duì)應(yīng)節(jié)段為23#段，節(jié)段長(zhǎng)7.9m，中心梁高9m，梁底寬為6.5m,梁頂板寬9m，頂板厚55㎝，腹板厚45㎝，底板厚50㎝，設(shè)計(jì)混凝土方量為165m3。三、現(xiàn)澆鋼管樁支架模板方案鋼管樁立柱基礎(chǔ)采用C30混凝土條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)寬1-1.2m，高1m。鋼管立柱下部通過(guò)焊接與預(yù)埋在基礎(chǔ)上的80*80*2cm鋼板相連，鋼管樁立柱高23m，縱向間距2.25m，橫向間距腹板下2.5-3.97m。橫梁梁采用2I40工字鋼，I40工字鋼上橫向鋪設(shè)I32工字鋼，間距0.6m。在I32工字上搭設(shè)碗扣支架支撐梁體底模，支架橫縱向步距腹板下為0.6m，縱向步距0.6m，水平桿步距0.6m。支架頂托上橫向鋪15×15cm方木，在15×15cm方木上縱向鋪10×10cm方木為加勁肋木，方木凈距為20cm。底模板采用18mm優(yōu)質(zhì)竹膠板，側(cè)模采用18mm優(yōu)質(zhì)膠木板，加勁肋木為10×10cm方木，間距30cm，背楞采用2[10槽鋼，背楞間距60cm，拉桿采用φ20精扎螺紋鋼，間距80cm。通過(guò)設(shè)計(jì)文件該地段位于邕江岸邊，為弱風(fēng)化灰?guī)r，承載力為400Kpa。清楚表層草皮及泥土到弱風(fēng)化灰?guī)r基礎(chǔ)，按照鋼管樁支架橫向布置設(shè)置三道C30砼橫梁，寬度1.2m，長(zhǎng)度10m，高度1m。每道橫梁在中部設(shè)置一道伸縮縫，按照鋼管樁布置位置埋好預(yù)埋件。預(yù)埋前必須由測(cè)量班用全站儀對(duì)平面控制點(diǎn)位置進(jìn)行精確放樣。支架模板具體布設(shè)尺寸見(jiàn)《支架模板布設(shè)示意圖》。四、受力檢算1、計(jì)算參數(shù)竹膠木板：（橫向）E=7.4×103Mpa油松、新疆落葉松、云南松、馬尾松：[σ]=12MPa(順紋抗壓、抗彎)[τ]=1.3MPaE=9*103MPa熱軋普通型鋼：[σ]=190MPa[τ]=110MPaE=2.06×105MpaI40b:A=96.2cm2，Ix=22800cm4，Wx=1140cm3。I32b:A=76cm2，Ix=11600cm4，Wx=692cm3。鋼管柱Ф630*10：A=233cm2,I=1.113*105cm4,W=3.53*103cm3，i=21.9cm。2、荷載（取腹板處為計(jì)算對(duì)象，此處混凝土自重荷載最大）計(jì)算鋼筋混凝土自重荷載：q1=26KN/m3×6=156kN/m2施工人員及機(jī)具荷載：q2=2.5kN/m2泵送砼沖擊荷載：q3=3.5kN/m2振搗砼產(chǎn)生荷載：q4=2kN/m2（2）、剛度驗(yàn)算撓度：f=5ql4/384EI=5*39.36*0.64/(384*9*106*8.3*10-6)=0.08cm<[f]=L/400=60/400mm=0.15cm撓度滿足要求。5、腹板下15×15cm方木驗(yàn)算15×15cm方木主要承受來(lái)自10×10cm方木傳來(lái)的集中力作用。計(jì)算寬度按支架橫橋向布置間距@=0.6m，跨度按碗扣支架順橋向布置間距L=0.6m。（1）、強(qiáng)度驗(yàn)算荷載:q1＝q×1.2＝39.36*1.2=47.232KN/m彎矩M=（1/8）×q×L2＝（1/8）×47.232×0.62＝2.215KN.m截面抵抗矩：W=bh2/6=0.15*0.152/6=0.00056m3截面慣性矩：I=bh3/12=0.15*0.153/12=0.000042m4故跨中最大應(yīng)力：σ=M/W=2.215/0.00056=3955kPa=3.955Mpa<[σ]=12Mpa滿足要求。（2）、剛度驗(yàn)算最大撓度：f=5ql4/384EI=5*47.232*0.64/(384*9*106*4.2*10-5)=0.02cm<[f]=L/400=60/400mm=0.15cm撓度滿足要求。6、2I32b工字鋼受力驗(yàn)算I32b工字鋼間距0.6m，鋪設(shè)在I40b工字鋼縱梁上，為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，將其上部荷載近似看成均布荷載分布。按三跨連續(xù)梁進(jìn)行驗(yàn)算，荷載布置如下圖所示：gg1g13m3m3m1.25m0.45m5.6m0.45m1.25mg2ABCDg3g3荷載：腹板下為：g1=196.8*0.6=118.08kN/m底板下為：g2=1.4*(26*0.5+2.5+3.5+2)*0.6=17.64kN/m翼緣板下為：g3=1.4*(26*0.55+2.5+3.5+2)*0.6=18.672kN/m經(jīng)結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器計(jì)算：最大彎矩在AB及CD跨中：Mmax=44.95kN.m最大應(yīng)力：σ=M/W=44.95*103/692=64.96Mpa<[σ]=190Mpa強(qiáng)度滿足要求。最大剪力在中支點(diǎn)處：V=37.86kN剪應(yīng)力：τ=3v/(2*A)=3*37.86*10/(2*76)=7.42Mpa<[τ]=110Mpa滿足要求。7、2I40b工字鋼受力驗(yàn)算2I40b工字鋼承受來(lái)自2I32b工字鋼的集中力荷載，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：9.6m9.6mFAB16*0.6m集中力荷載F取2I32b工字鋼驗(yàn)算中的最大支反力R=37.86kN。經(jīng)結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器計(jì)算可得：最大彎矩：Mmax=392kN.m最大應(yīng)力：σ=M/W=392*103/（2*1140）=171.9Mpa<[σ]=190Mpa強(qiáng)度滿足要求。最大剪力：V=365kN剪應(yīng)力：τ=3v/(2*A)=3*365*10/(2*96.2)=56.9Mpa<[τ]=110Mpa滿足要求。8、Ф630鋼管樁立柱受力驗(yàn)算Ф630*12鋼管立柱按軸心受壓桿件進(jìn)行驗(yàn)算。最大軸向壓力N=365kN。截面面積：A=233cm2，回轉(zhuǎn)半徑：i=21.9cm,000強(qiáng)度檢算：N/A=365*10/233=15.66Mpa<f=190Mpa強(qiáng)度滿足要求。彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定性檢算：計(jì)算長(zhǎng)度l0=μl=0.7*22.68=15.876m。長(zhǎng)細(xì)比λ=l0/i=1587.6/21.9=72.5<[λ]=100桿件剛度符合要求。由λ=72.52查表可得穩(wěn)定系數(shù)φx=0.813故有N/(φxA)=365*10/(0.813*233)=19.3Mpa<f=190Mpa符合要求。9、地基承載力檢算Ф630鋼管立柱支承在預(yù)埋在C30砼條形基礎(chǔ)上的80*80*2cm鋼板上，條形基礎(chǔ)寬1.2m，高1m。條形基礎(chǔ)澆筑在弱風(fēng)化灰?guī)r上，地基承載力為400kPa以上。C30砼條形基礎(chǔ)所