盖梁工字钢受力计算
- 格式:doc
- 大小:121.00 KB
- 文档页数:3
盖梁施工受力计算一盖梁施工采用在墩顶上设置抱箍,在抱箍两侧各采用一根I56b 工字钢作横梁两立柱之间增设C20砼临时墩,2.5×2.5×0.5,用2×2[20支撑,两侧I56b,形成悬空工作平台进行盖梁的施工。
最大设计荷载取7#盖梁右侧进行计算:每m2钢筋砼重:q=1×2.17×26/1.6=56.42 KN/m2施工荷载根据<<公路桥涵施工技术规范>>进行计算:施工总荷载=施工人员及施工材料、机具行走运输或堆放荷载(取2.0Kpa)+振捣砼时产生的荷载(取 2.0Kpa)+支架、模板荷载(取2.5Kpa)+设计荷载=6.5+56.42=62.92Kpa对I56b横向工字钢受力计算工字钢平均受力宽度为1.6/2=0.8m,跨度L=7m两条I56b工字钢每条均布荷载q=62.92×0.8=50.34KN/mM=ql2/8=50.34×72/8=308.333KN.m查得I56b工字钢得:I=68512.5cm4,W=2446.69cm3,S=147cm3σ=M/W=308.333KN.m/2446.69cm3=126.0MPa<[σ容]=170Mpa(A3钢的容许应力)f=5ql4/384EI=5×(2.5+56.42)×0.8×108×74/(384×2.0×105×68512.5)=10.88mm<[L/400]=23mm剪力中间最大,0.625×q×L=0.625×62.92×7=275.28KN,2S=147×2=294cm2,τ=275.28×10÷294=9.36 MPa﹤[τ]=100 Mpa二立柱[12检算1 边立柱P=(0.5×7+2.3)×62.92×1.6+2.5×(37+6.5)=692.65 KN4[12 S =4×15.69=62.76cm2,i y=1.56cmH=(3.656-1.65)/3=0.669m(3.656m为立柱高度)λ=0.669×102/1.56=43,υ=0.934,σ压=692.65×10/(62.76×0.934)=118MPa﹤[σ]=170 MPa与桩顶接处承压力:按17cm×7cm钢板计算,4×17×7=476 cm2,σ承压=692.65×10/476=14.6 MPa﹤[σ]=25 MPa2 中间立柱p=62.92×1.6×(1×7+2.3)=936.25KN4[12 S=4×15.69=62.76,H=(3.656-1.85)/3=0.602mλ=60.2/1.56=38 ,υ=0.946σ压=936.25×10/(62.76×0.946)=157.7MPa﹤[σ]=170 MPa与桩顶接处承压力:按17cm×7cm钢板计算,4×17×7=476 cm2σ承压=936.25×10/476=19.7 MPa﹤[σ]=25 MPa三底模12×12cm方木检算(间距按20cm计,跨度为1.3m)竹夹板厚为1.8cmq=62.92×0.2=12.584KN/MM=1/8×q×l2=1/8×12.584×1.32=2.6584 KN·MW=1/6×123=288cm3σ=2.6584×103/288=9.23 MPa=[σ]=12 Mpa四拉杆,顶上和底下对拉(采用υ16拉杆)q=2.17×2.6=5.642t/m=56.42KN/m2P=1/2×5.642×2.17=6.12t/m=61.2KN/m间距按0.8m p=0.8×61.2=48.96 KN下口承担2/3的膨胀力P=2/3×48.96=32.64KNυ16=1.62/4×π=2.011cm2σ挂=32.64/2.011×10=16.231 Mpa<[σ]=170Mpa 计算: 复核:。
盖梁(系梁)支架计算书本工程下系梁、盖梁分A、B两种型号,分别为φ1.8m柱盖梁、φ1.5m 柱盖梁,施工时均采用抱箍和工字钢配合作支承架。
定型钢底模下设I16工字钢背销(横桥向铺设),间距为50cm;I16工字钢背销下设两根I50C 工字钢支承(纵桥向);I50C工字钢置于柱上钢抱箍上(每个墩柱上设一个钢抱箍)。
支架计算时按φ1.8m柱顶盖梁(最大盖梁)支承计算。
1、I40C工字钢受力计算:1.1、按板梁底板处的荷载计算偏安全;相关数据查《路桥施工计算手册》。
1.1.1、荷载计算①、第一次荷载:单位长度混凝土荷载:φ1.8m:N1=V·γ砼=(2.30×1.7(梁高)×25≈97.75KN/M②、单位长度施工荷载:N2=2kpa×2.3=4.6KN/M③、单位长度振捣砼时产生的荷载:N3=2.0KPa×1.698=3.396KN/M、钢筋自重:N4=437.8㎏/m=4.38KN/m、单位长度I40c工字钢自重:N4=80.158Kg/m=0.80KN/m、单位长度模板自重:1KN/m(模板厂提供)则q=N1+N2+N3+N4+N5+N6=97.75+4.6+3.4+4.38+0.8+1=111.93KN/ m用两根工字钢承重所以取荷载值:q=111.93/2=55.965KN/m作为工字钢荷载。
1.1.2计算简图:R A=R B=q×7/2=55.965×7/2=195.87KN1.1.4、最大弯矩:M max=ql2/8=55.965×72/8=342.78KN·m1.1.5、弯矩正应力:查表:I40c Ix=23850cm4Wx=1190cm3Sx=711.2cm3G=80.1kg/mσ=M max/W x=(342.78×106)/(1.19×106)=288.05MPa<[σ]×1.25=175Mpa(不满足要求)1.1.6支座处总剪力值:Q x=0.625×55.965×7=244.84KNτmax=Q x·S x/(I x·δ)=244.84×103×0.7112×106/(2.385×108×10)=73.01MPa<[σ]×1.25=106Mpa(满足要求)1.1.7跨中挠度验算?=0.521qL4/100EI x=0.521×55.965×70004/(100×2.1×105×2.385×108)=13.98㎜≤L/400=7000/400=17.5㎜(满足要求)2、I8工字钢背销受力计算:2.1、按板梁底板处的荷载计算偏安全;相关数据查《路桥施工计算手册》。
1、钢受均布荷载(1)工字钢力学正应力计算:根据材料力学正应力计算公式:max M maxW,其中:12#矿用工字钢的许用应力510 MPa12#矿用工字钢抗弯截面W系数为 144.5 cm 3最大弯矩 M max0.125ql 2q为顶板作用在工字钢上的压力工字钢长度 l 按4米计算得出: 5101060.125q 462,144.510510106144.510 636847.5Nq0.12542(2)工字钢最大弯曲下沉量计算:根据工字钢挠度计算公式:max5ql 4384EI其中:q已计算得出为工字钢长度 l 按4米计算弹性模量 E=206GPa 12#工字钢惯性矩为 867.1cm4得出:max536847.5440.068206109867.110 83842、工字钢受集中荷载(1)工字钢力学正应力计算:根据材料力学正应力计算公式:max M maxW,其中:12#矿用工字钢的许用应力510 MPa12#矿用工字钢抗弯截面W系数为 144.5 cm 3最大弯矩 M max0.25Fl 2F为顶板作用在工字钢上的压力工字钢长度 l 按4米计算得出: 5101060.25F 462,144.510510106144.5106F0.254218423 .75N(2)工字钢最大弯曲下沉量计算:根据工字钢挠度计算公式:Fl 3max48EI其中:q已计算得出为工字钢长度 l 按4米计算弹性模量 E=206GPa 12#工字钢惯性矩为 867.1cm4得出:max18423 .75430.001320610 9867.110 848。
盖梁支架计算书1.1荷载的计算已知盖梁高度为3.3-2.9m,混凝土容重为2.6KN/m3,Q1=3.3×2.6×10=85.8KN/㎡,Q2=2.9×2.6×10=75.4KN/㎡,模板自重取值为混凝土自重的20%。
Q3=Q1×20%=17.16 KN/㎡,Q4=Q2×20%=15.08 KN/㎡,施工活荷载:人和机械荷载取值为Q5=2.5kPa。
集中荷载F=2.5kN。
荷载组合:集中荷载P=F×1.2=2.5×1.2=3kN。
Pymax=Q1×1.2+Q3×1.2+Q5×1.4=127.05KN/㎡.Pymin=Q2×1.2+Q4×1.2+Q5×1.4=112.08KN/㎡.1.2盖梁底模的计算1.2.1盖梁底模竹胶板计算采用15mm的竹胶板做底模,竹胶板下背肋为10×10cm方木且布置间距均为30cm,背肋下面分配方木为15×10cm方木且间距为60cm。
由前面1.1节所计算总竖向荷载转化成线均布荷载q=pyMAX×0.6=127.05×0.6≈76.23KN/m。
在计算时,考虑到模板的连续性,则按照连续梁(三跨连续梁)进行计算。
计算简图如下图1-3所示。
图1-3 模板计算简图根据《路桥施工计算手册》表8-13考虑模板连续性的最大弯矩公式计算,其计算过程如下所示。
Mmax=q×L2/10=55.372×0.32/10≈0.686KN.m由于选用的是15mm厚的竹胶板,计算长度按照60cm考虑,其截面抵抗矩w =b×h2/6,其计算过程如下所示。
w=b×h2/6=600×152/6=22500mm3σ=Mmax/w=6.86×105/22500≈30.49MPa通过以上计算,σ=30.49MPa<[σ]=50MPa,其中50MPa为混凝土模板用竹胶合板物理力学指标中(竹胶板在湿状、横向的容许应力)静曲强度最小值,则底板模板的强度满足使用要求。
盖梁工字钢承载力计算在每根墩柱的预留孔内安放一根Φ10的圆钢锭,做盖梁底模纵梁贝雷架的底支撑。
盖梁模板支架的纵梁采用每侧2根40a工字钢,左右并排,工字钢采用吊装到位,待工字钢稳定后铺设一排2.5米方木(10*12cm)在工字钢作为模板支架的横梁,方木间距为40cm,并采用大头楔进行高度调整。
盖梁尺寸1131长180*200的矩形墩,经合计模板重2.62t,钢筋混凝土105.5t。
方木14.4*14=0.2t,工字钢自重67.6*11.31*4=3.6t。
10*12的方木40#工字钢Φ10的圆钢1. 盖梁荷载:奇装墩柱顶面的荷载由墩柱自身承担股不计算F 1=1119.2/(11.31*4)=24.73KN/m2. 施工荷载:F 2=1.5KN/m3. 振捣混凝土产生的荷载:F 3=2KN/m4. 倾倒混凝土的冲击荷载:F 4=2KN/m工字钢承受的均布荷载如下图:q= F 1 +F 2 +F 3 +F 4=30.23KN/m 支座反力:F=qL/2=F A =F B =54.98*11.31/2=170.95KN/mqq q q qqAB弯矩计算:设A 点之前为a ,A 点到B 为b ,B 点以后为c 。
1.a 段M 1=q*a 2/22.b 段M 2=q*(3.225+b )2/2-F A *b3.c 段M 3=q* a 2/2 得出弯矩图如下:最大弯矩M向上=160.14KN·m ,M向下=67.97KN·m 。
剪力计算:Fa=M1’=qaFb=M2’=q(3.225+b)- F AFc=M3’=qaA B得出最大剪力F向上=98.4KN/m,F向下=72.55KN/m40#工字钢:A=86.1cm2W=1090cm3弯曲应力:σ=M/W=160.14*1000/(1090*10-6)=146.92<215MPaσ*1.2=176.3MPa(1.2为安全系数) 因此复核要求。
盖梁支架受力计算(预埋钢棒上安工字钢横梁法)一、概况汨罗江特大桥盖梁除悬浇主墩及28#过渡墩盖梁另外计算外,最重盖梁为40mT梁盖梁,其尺寸为15.9m(长)×2.3m(宽)×2.1m(高),若经计算该盖梁支架满足要求,则其他盖梁支架均满足要求。
针对该工程特点设计便易操作的盖梁支架系统。
混凝土及模板系统的恒载、施工操作的活荷载通过型钢直接传递给牛腿,牛腿递给墩柱及桩基础。
二、设计计算依据(1)《路桥施工计算手册》(2)《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(3)《机械设计手册》三、支架模板的选用盖梁模板:1.1、侧模:采用组合钢模拼装。
1.2、底模:方正部分用组合钢模拼装。
1.3、横梁:采用[14#a槽钢,间距40cm。
1.4、主梁:采用I45a工字钢。
1.5、楔块:采用木楔。
1.6、穿心钢棒:采用45号钢,直径10cm。
长度每边外露30cm.四、计算方法1、总荷载计算盖梁砼荷载F1:体积71.85立方米,比重2.6吨/立方米,自重:195.9吨,合F1=185.9*10=1859KN模板重量F2:盖梁两侧各设置一根I45a工字钢作为施工主梁,长18米(工字钢荷载),q1=80.4×10×18×2/1000=28.94 KN;主梁上铺设[ 14a槽钢,每根长3.0米,间距为40cm,墩柱外侧各设置8根,两墩柱之间设置19根。
q2=(19+8×2)×3.0×14.53×10/1000=15.26KN(铺设槽钢的荷载);槽钢上铺设钢模板,每平方按0.45KN 计算,q3=(15.9×2.1×2+2.3×15.9+2.1×2.3×2)×0.45=50.9 KN(底模和侧模、端头模的荷载);q4=6KN (端头三角支架自重)F2=q1+q2+q3+q4+q4=107.1KNF3:人员0.5吨,合5KNF4:小型施工机具荷载:0.55吨,合5.5KNF5:振捣器产生的振动力及混凝土冲击力;本次施工时采用HZ6X-50型插入式振动器,设置2台,每台振动力为5KN ,施工时混凝土冲击力按5KN 计,则F5=2×5+5=15KN总荷载:F=F1+F2+F3+F4+F5 =1859+107.1+5+5.5+15=1991.6KN2、穿心钢棒(45号钢)受力安全分析共有4个受力点,每点受力:Q max =F/4=1991.6/4≈497.9KN ;钢棒截面积:S=0.05*0.05*3.14=0.0079m 2 最大剪应力:τmax =Q max /S=497.9/0.0079=63.03Mpa45号钢钢材的允许剪力: [τ]=125Mpa则[τ] =125 >τmax =63.03Mpa结论:穿心钢棒(45号钢)受力安全3、I45a 工字钢主梁受力安全分析工字钢均布荷载:q=F/2/15.9=1991.6/2/15.9=62.63KN/mR1=R2=ql/2(a+l/2)=2340.17KN工字钢横梁AB 段最大弯矩出现在中间处(x=a+l/2=7.95m ),a=3.25m ,l=9.4m ;跨中最大弯矩M max =62.63*9.4*7.95/2*[(1-3.25/7.95) *(1+2*3.25/9.4)-7.95/9.4]=360.98KN •m横梁CA 段和BD 段最大弯矩出现在支承点A 、B 两处,最大弯矩 212M qa =-=-1/2*62.63*3.252=-330.76 KN •m单根工字钢最大弯曲正应力:maxM W σ==360.98KN.m/1432.9cm 4=251.9 MPa < [σ]=375 MPa挠度:横梁中跨AB 段挠度)4.925.3*245(*10*2*32241*10*1.2*38410*4.9*64.62)245(3842245124224-=-=l a EI ql f =20.04mm < []f =L/400=9400/400= 23.5 mm符合要求!横梁悬臂端CA 段、DB 段挠度33232(361)24C D qal a a f f EI l l ==+-=)14.925.3*64.925.3*3(*10*2*32241*10*1.2*2410*4.9*25.3*64.62223345123-+=-8.2mm < []f =3250/400=8.13 mm符合要求!结论:I45a 工字钢主梁受力安全4、底板[14a 横梁受 力安全分析共31根[14a ,单根受力:F/31=1991.9/31=64.25KN ,均布荷载分布:q=64.25/2.3=27.93KN/m①最大弯矩M max =q*L*L/8=27.93*2.3*2.3/8=18.47KN.m (Mmax=ql 2/8)最大弯应力:σmax =M max /W X18.47*1000=----------80.5*10-6=229Mpa (δ=Mmax/wx)则:[σ] =375Mpa >229Mpa②最大剪力:Q max =64.25/2=32.13KN最大弯曲剪应力:τmax=Q max Sz/(Iz*d)32.13*103*8.12*10-6=----------------(5.637*10-6*6*10-3)= 7.7Mpa[τ]=125Mpa安全系数取2则:[τ]/2=125Mpa/2 =62.5Mpa>7.7Mpa③挠度:5ql4f= ------ (路桥计算手册)384EI5*27.93*1000*2.34=--------------------------384*(206*109)*( 5.637*10-6)=3.8mm;[f]=2300/400=5.75mm f<[f]结论:14a槽钢受力安全,挠度满足要求综上所述:以10cm粗的钢棒作为牛腿,以12m/根I45a工字钢作为受力主纵梁,[14a@40cm槽钢作为受力次横梁的盖梁模板支架体系受力安全。
盖梁荷载验算(45a工字钢)盖梁采用抱箍法施工,墩柱完成后,在墩柱上安装抱箍,然后在抱箍上安装横向的I45a工字钢,工字钢上满铺4m长12cm×15cm的方木,然后方木上铺设竹胶板底模。
盖梁侧模(前后面)采用定型钢模,左右两侧面采用竹胶板。
以爬坡车道侧的盖梁进行验算(此幅盖梁宽度最大),盖梁立面图如下:12.451.3257.6 1.1 1.3251.1盖梁立面图一、工字钢验算45a工字钢计算参数如下:E=2.1×105MPa,W=1432.9cm3,I=32241cm4,单位重为80.38Kg/m1、受力分析盖梁工字钢长度为15m,盖梁长12.45m。
工字钢受力示意图如下:q2.57.6 2.5工字钢受力示意图2、荷载计算作用于工字钢的荷载有:(1)、施工时钢筋混凝土重量38.5m ³×26KN/m ³=1001KN ;(2)、模板及方木、钢管重量;①侧模钢模重量:面积为38.5㎡,重量为57.8KN ;②底模及侧模 1.5cm 厚竹胶板重量:面积为20.3㎡,重量为2.1KN ;③铺设5cm 厚脚手板重量:面积为35.1㎡,重量为12.3KN ; ④模板Φ48钢管背楞重量:长度48m ,重量1.92KN ;⑤防护Φ48钢管重量:长度79m ,重量3.16KN ;⑥模板10×10方木背楞重量:长度49m ,重量3.43KN ;⑦10×10方木托架重量:长度14m ,重量0.98KN ;⑧工字钢上满铺12×15方木重量:长度458m ,重量57.71KN ; 合计为139.4KN ;(3)、施工时人员、设备重量10KN ;(4)、振捣砼时产生荷载2KN/㎡×12.45m ×2m=49.8KN ;荷载总共为1.2×1001+1.2×139.4+1.4×10+1.4×49.8=1452.2KN 。