中水五局现浇箱梁连续梁满堂支架计算书

中水五局现浇箱梁连续梁满堂支架计算书 中水电路桥郑州市三环路快速化工程 碗扣支架结构计算书 审批: 审核: 编制: 郑州市北三环BT项目三标段项目经理部 二O一二年九月 碗扣支架结构计算书 1、编制依据 现浇梁部分设计图纸及相关设计文件 《客运专线桥涵施工指南》 《客运专线桥涵验标》 《木结构设计规范》 《钢结构设计规范》 《WDJ型钢管碗扣脚手架技术条件》 2、编制范围 中州大道互通立交桥支架现浇连续梁。 本计算书计算见相关图纸. 3、荷载组合 支架法施工主要荷载有以下: 钢筋混凝土自重荷载 P1; 模板、支撑自重荷载P2; 人员、设备重 P3; 震动器产生荷载 P4; 倾倒混凝土产生荷载P5。 箱梁混凝土容重25KN/m3。 模板自重: 外模重量646.8KN，内模重量382.2KN，底模重量249.9KN。 根据设计要求， 选取荷载大小为: P3=2.5KN/m; P4=2.0KN/m; P5=6.0KN/m. 1 荷载组合安全系数为:静荷载 1.2，动荷载 1.4。 3.1 梁截面荷载组合 1)钢筋混凝土自重荷载P1 (注:此图中0.8136、1.8589、0.3436、1.77m2分别为混凝土截面分段面积。) 钢筋混凝土容重按照2.5t/m3 计算，Q1,Q2,Q3Q4为梁截面分段区，顺桥向取单位米，则荷载为: Q1区: P1=0.8136×25/2.160=9.417KN/m : P1=1.8589×25/2.04=22.781KN,m Q2区 Q3区: P1=(0.3436×25+0.3436×25)/1.376=8.422KN,m Q4区: P1=1.77×25/1.65=26.818KN,m 2) 模板、支撑自重荷载P2 Q1区: P2=1.233 KN,m : P2=1.233 KN,m Q2区 Q3区: P2=1.233KN,m Q4区: P2=1.233KN,m 3)荷载组合 Q1区: P=P1+P2+P3+P4+P5=(9.417+1.233)×1.2+(2.5+2+6) ×1.4=27.480KN,m Q2区: P=P1+P2+P3+P4+P5=(22.781+1.233)×1.2+(2.5+2+6) ×1.4=43.517 KN,m Q3区: P=P1+P2+P3+P4+P5=(8.422+1.233)×1.2+(2.5+2+6) ×1.4=26.286 KN,m Q4区: P=P1+P2+P3+P4+P5=(26.818+1.233)×1.2+(2.5+2+6) ×1.4=48.361 KN,m 2 3.2 支架布置 支架布置如下图所示: 3 4、支架检算 4.1 底板、腹板模板受力检算 4.1.1 上分配梁检算 上分配梁横向布置，纵向间距为20cm，单根上分配梁承受的荷载为: 上分配 梁方木:宽100mm，高50mm 抵抗惯性矩I=bh3/12=0.1×0.053/12=1.042×10-6m4。 抵抗矩W= bh2/6=0.1×0.052/6=4.167×10-5m3 弹性模量E=10×103MPa。 [σ]=13 MPa 容许弯曲应力 容许剪切应力[τ]=1.3 MPa 方木设计容许值[f/L]=1/400 方木截面面积:0.005m2 计算荷载为均布荷载，方木间距为0.2m，故计算荷载为0.2Q。计算跨径为下 分配梁间距60cm和90cm，荷载和间距布置如下图所示: 荷载分布示意图(单位: KN/m) 剪力图(单位:KN) 4 弯矩图(单位: KN.m) 支座反力图(单位: KN) 挠度图 计算结果: ( 乘子 = 1) ----------------------------------------------------------------------------------------------- 2 杆端 1 杆端 ---------------------------------------- ------------------------------------------ 单元码 轴力 剪力 弯矩 轴力 剪力 弯矩 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 1 0.00000000 0.14770790 0.00000000 0.00000000 -2.06516510 -0.31295680 2 0.00000000 2.37727166 -0.31295680 0.00000000 -2.56462834 -0.39726731 3 0.00000000 2.55477416 -0.39726731 0.00000000 -2.52524184 -0.32479506 4 0.00000000 2.75260355 -0.32479506 0.00000000 -2.46919645 -0.23977293 5 5 0.00000000 2.53943283 -0.23977293 0.00000000 -2.68236717 -0.28265323 6 0.00000000 2.75506514 -0.28265323 0.00000000 -2.46673486 -0.19615415 7 0.00000000 2.00050515 -0.19615415 0.00000000 -1.83255685 -0.28256035 8 0.00000000 2.29127149 -0.28256035 0.00000000 -2.44002851 -0.34950100 9 0.00000000 2.72575290 -0.34950100 0.00000000 -2.75956710 -0.27572494 10 0.00000000 2.89914502 -0.27572494 0.00000000 -2.90405498 -0.27719793 11 0.00000000 2.76949724 -0.27719793 0.00000000 -2.82178276 -0.35137351 12 0.00000000 2.44209939 -0.35137351 0.00000000 -2.28920061 -0.28256906 13 0.00000000 1.83822564 -0.28256906 0.00000000 -2.01895836 -0.19759804 14 0.00000000 2.46984165 -0.19759804 0.00000000 -2.75195835 -0.28223305 15 0.00000000 2.68127217 -0.28223305 0.00000000 -2.54052783 -0.24000975 16 0.00000000 2.47046968 -0.24000975 0.00000000 -2.75133032 -0.32426794 17 0.00000000 2.50606417 -0.32426794 0.00000000 -2.55467983 -0.39742617 18 0.00000000 2.56578004 -0.39742617 0.00000000 -2.37611996 -0.31207913 19 0.00000000 2.05482650 -0.31207913 0.00000000 -0.49932950 0.00000000 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 反力计算 1) 约束反力值 ( 乘子 = ----------------------------------------------------------------------------------------------- 结点约束反力 合力 支 座 ---------------------------------------- ------------------------------------------ 结 点 水平 竖直 力矩 大小 角度 力矩 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 1 0.00000000 0.14770790 0.00000000 0.14770790 90.0000000 0.00000000 2 0.00000000 4.44243676 0.00000000 4.44243676 90.0000000 0.00000000 3 0.00000000 5.11940251 0.00000000 5.11940251 90.0000000 0.00000000 4 0.00000000 5.27784539 0.00000000 5.27784539 90.0000000 0.00000000 5 0.00000000 5.00862927 0.00000000 5.00862927 90.0000000 0.00000000 6 0.00000000 5.43743232 0.00000000 5.43743232 90.0000000 0.00000000 7 0.00000000 4.46724001 0.00000000 4.46724001 90.0000000 0.00000000 8 0.00000000 4.12382834 0.00000000 4.12382834 90.0000000 0.00000000 9 0.00000000 5.16578140 0.00000000 5.16578140 90.0000000 0.00000000 10 0.00000000 5.65871212 0.00000000 5.65871212 90.0000000 0.00000000 11 0.00000000 5.67355222 0.00000000 5.67355222 90.0000000 0.00000000 12 0.00000000 5.26388216 0.00000000 5.26388216 90.0000000 0.00000000 13 0.00000000 4.12742625 0.00000000 4.12742625 90.0000000 0.00000000 14 0.00000000 4.48880001 0.00000000 4.48880001 90.0000000 0.00000000 15 0.00000000 5.43323052 0.00000000 5.43323052 90.0000000 0.00000000 16 0.00000000 5.01099752 0.00000000 5.01099752 90.0000000 0.00000000 17 0.00000000 5.25739449 0.00000000 5.25739449 90.0000000 0.00000000 18 0.00000000 5.12045987 0.00000000 5.12045987 90.0000000 0.00000000 6 19 0.00000000 4.43094645 0.00000000 4.43094645 90.0000000 0.00000000 20 0.00000000 0.49932950 0.00000000 0.49932950 90.0000000 0.00000000 根据计算 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 得出: Mmax=0.397KN/m Qmax=2.904KN Nmax=5.264KN(跨距90cm) Nmax=5.674KN(跨距60cm) fmax=1.239mm(跨距90cm) fmax=0.375mm(跨距60cm) 弯曲正应力: M0.397 9.53MPa [ ] 13MPa(满足强度要求) w4.166 10,5 剪切正应力: 3Q3 2.904 0.871MPa [ ] 1.3MPa(满足强度要求) 2bh2 0.1 0.05 挠度允许值 [f] 求。 挠度允许值 [f] 求。 4.1.2 下分配梁检算 l400 600 1.5mm fmax 0.375mm，故挠度满足要 400 400l400 900故挠度满足要 2.25mm fmax 1.239mm， 下分配梁顺桥布置，计算荷载为上分配梁传递下来的集中荷载，为 Nmax=5.264KN(跨距90cm) Nmax=5.674KN(跨距60cm) 7 荷载间距为20cm ，计算跨径为支架纵向间距60cm。 下分配梁为3根并排υ48mm钢管 抵抗惯性矩I=12.19×10-8m4。 抵抗矩W=5.08×10-6m3 弹性模量E=210×10MPa。 容许弯曲应力[σw]=145 MPa 容许剪切应力[τ]=85 MPa 刚度设计容许值[f/L]=1/400 截面面积:4.98×10-4m2 荷载和间距布置如下图所示: 3 荷载分布示意图(单位: KN/m) 剪力图(单位: KN) 弯矩图(单位:KN/m) 8 支座反力图(单位: KN) 挠度图 根据计算分析得出: Mmax=1.46KN/m Qmax=12.09KN Nmax=23.19KN fmax=0.05mm 弯曲正应力: M1.46 2.6MPa [ ] 13MPa(满足强度要求)w5.63 10,4 剪切正应力: 0.15 0.15 3Q3 12.09 0.81MPa [ ] 1.3MPa(满足强度要求)2bh2 l600挠度允许值 [f] 2.25mm fmax 0.05mm，故挠度满足要求。 400400 4.1.3支架受力检算(I截面): 步距1.2m时，单根碗扣支架立柱承受最大允许荷载为30KN。 9 计算单根碗扣支架立柱承受的最大力为:23.19KN 满足要求。 5、支架稳定性检算 支架立杆直径为48mm,壁厚3.5 mm,每米3.85Kg,布置间距为0.6m×0.6m。单根 竖向荷载,允许压应力为[σ]=140 MPa, 容许弯曲应立杆允许竖向承载力为30KN. 力: [σw]=165 MPa 支架承受的最大竖向荷载为下分配梁最大支座反力: 33.39KN(腹板位置) 单根支架立杆强度检算: A=3.14/4×(D2-d2) 2=4.89×10-4m2 σ1=N/A=33.39 /(4.89×10-4) ×10-3 =68 MPa< [σ]=140 MPa 单根支架立杆受力及材料强度满足要求。 稳定性检算: 立杆钢管回转半径为: r =(?(D2+d2))/4=(?(482+412))/4=15.78mm 水平杆件层距1.2m，长细比 λ=L/r =1200/15.78 =76.0 查<<钢结构设计规范>>(GBJ17-88)附录一,得υ=0.775，则 σ2=σ1 ×1/0.775=68 MPa×1.29=88MPa< [σw]=165 MPa 单根支架立杆稳定性满足要求。 6、地基承载力检算 地基承受由支架传来的轴向压力，在地面铺设10cm厚C15混凝土。地 10 基采用三七灰土换填0.6米，并分层夯实回填，确保灰土层承载力[P]达到300KPa。 立杆底托下垫0.22m宽的枕木，按混凝土面层向下传递荷载扩散角度为30?计算，则灰土换填层顶面处受到的最大压强为: (1)立杆线路横向间距为0.6m时，Nmax=23.19KN P=23.19KN/((0.22+0.1/tg30?)×0.6)/0.75=131KPa<[P]=300KPa。 地基承载力满足要求。 (2)立杆线路横向距离为0.6m时，Nmax=33.36KN P=33.39KN/((0.22+0.1/tg30?)×0.9)/0.75=126KPa<[P]=300KPa。 地基承载力满足要求。 (3)IV截面腹板下立杆线路横向距离为0.6m时，地基有效受力面积为0.3×0.6m，Nmax=22.92KN P=22.92KN/(0.3×0.6)/0.75 =170KPa<[P]=300KPa。 地基承载力满足要求。 11