门式支架承载力计算书
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门式支架承载力计算书 象山港大桥及接线工程12标 戴港互通现浇箱梁支架计算书
东盟营造工程有限公司
第1页 戴港互通现浇箱梁支架计算书
一、HR型可调重型门式支架稳定承载力计算
根据JGJ128-2000《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》(以下简称规范)5.2.1之规定,现计算一榀HR100A型重型门架稳定承载力设计值如下:
Nd----门架稳定承载力设计值
i-----门架立杆换算截面回转半径
I-----门架立杆换算截面惯性矩
h0----门架高度,ho=1900mm
I0、A1----分别为门架立杆的毛截面惯性矩与毛截面积
h1、I1----分别为门架加强杆的高度及毛截面惯性矩,h1=1700mm
A——门架立杆的毛截面积,A=2A1=2×428=856mm2
f——门架钢材强度设计值,Q235钢材用205N/mm2
D1、d1——分别为门架立杆的外径和内径D1=57mm,d1=52mm
D2、d2——分别为门架加强杆的外径和内径D2=27mm.d2=24mm
φ-------门架立杆稳定系数,按λ查规范表B.0.6
λ-------门架立杆在门架平面外的长细比λ=Kh0/i
K--------门架高度调整系数,查规范表5.2.15当支架高度≤30米时,K=1.13
I0=π(D14-d41)/64=15.92*104mm4
I1=π(D24-d42)/64=0.98*104mm4
I=I0+I1×h1/h0=15.92×104+0.98×104×1700/1900=16.8*104mm4
i=√I/A1=√16.8×104/428=19.8mm
λ=Kh0/i=1.13×1900/19.8=108.43
按λ查规范表B.0.6,φ=0.53
N=φ×A×f=0.53×856×205=93 KN
根据规范9.1.4要求,当可调底座调节螺杆伸出长度超过200~300mm时,Nd要乘以修正系数,一般情况下取修正系数0.85,即Nd=0.85×93=79KN。
门架产品出厂允许最大承载力为75KN。
托座和底座每个允许承载力不小于50KN,一榀门架2个底座,允许承载力为100KN,不作验算。 象山港大桥及接线工程12标 戴港互通现浇箱梁支架计算书
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二、HR型可调重型门式支架承载力验算
1、恒载
(1)箱梁砼自重
a、腹板(实体处):
钢筋砼重:26×1.4=36.4 KN/m2
b、梁端腹板(空心处):
钢筋砼重:26×0.72=18.72 KN/m2
c、跨中腹板(空心处):
钢筋砼重:26×0.52=13.52 KN/m2
d、翼缘板:
钢筋砼重:26×0.29=7.54 KN/m2
(2)模板、钢托架自重取0.75 KN/m2
(3)支架自重计算:
单榀门架自重24KG,两付拉杆重5KG,合计290N/榀
支架自重按5层门架计,自重290×5×10-3=1.45 KN
2、活荷载
(1)施工人员及施工设备荷载1.5KN/m2,浇筑砼时产生的对水平模板冲击力2KN/m2,合计3.5KN/m2
(2)风荷载计算
本工程门式支架最大高度10m左右,作用于支架的水平荷载按
ωK=0.7×μz×μS×ωO计算。
式中基本风压ωO----按象山石浦地区,地面粗糙系数B时,取ωO=0.70KN/m2
风压高度变化系数μz----按建筑结构荷载规范,10m高度时取μz=1.00
风荷载体型系数μS----参照JGJ128-2000条文说明算例,取
μS=(0.093×2)× 1.2=0.223
故ωK=0.7×1.0×0.223×0.70=0.109 KN/m2
风荷载对脚手架计算单元产生的弯矩值:
MK=0.85×1.4×ωK×H2×b/10=0.85×1.4×0.109×102×b/10=1.297b KN*M
三、支架稳定性验算 象山港大桥及接线工程12标 戴港互通现浇箱梁支架计算书
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第3页 综上述计算结果汇总列表后进行荷载组合计算。最终计算结果得出箱梁各部位支架设计轴向力分布情况见表。
现浇箱梁各部位支架设计轴向力计算书
序号 计算公式 腹板
(实体处) 梁端腹板
(空心处) 跨中腹板(空心处) 翼缘板
1 砼自重KN/m2 36.4 18.72 13.52 7.54
2 模板自重KN/m2 0.75 0.75 0.75 0.75
3 施工活载KN/m2 3.5 3.5 3.5 3.5
4 单榀门架承载面积(m2) 0.9 0.9 0.9 0.9
5 单榀门架承载面积平面尺寸 0.9×1.0 0.9×1.0 0.9×1.0 0.9×1.0
6 门架自重KN 1.45 1.45 1.45 1.45
7 恒载设计轴向力(KN)
1.2×{(⑴+⑵)×⑷+⑹} 41.86 22.77 17.15 10.69
8 活载设计轴向力(KN)
1.4×⑶×⑷ 4.41 4.41 4.41 4.41 象山港大桥及接线工程12标 戴港互通现浇箱梁支架计算书
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第4页 9 不组合风荷单榀门架轴向力设计值KN ⑺+(8) 46.27 27.18 21.56 15.10
10 风荷载弯矩值MK KN*M 1.297b 1.297b 1.297b 1.297b
11 风荷增加轴向力MK/b 1.297 1.297 1.297 1.297
12 组合风荷时单榀门架轴向力设计值KN
⑺+1.4×0.85×(3×4+11) 46.91 27.81 22.20 15.74
结论: 本方案中单榀门架轴向力设计值最大46.91 KN,而单榀门架产品出厂允许承载力为75KN.因此,满足使用要求。
由于本范围内搭设高度均在45m以下,故按规范不再进行支架稳定和搭设高度的验算。
E匝道箱梁断面图(示意): 象山港大桥及接线工程12标 戴港互通现浇箱梁支架计算书
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四、横向承载力计算:
1、荷载计算:
腹板(实体处):
q面=〔1.2×(36.4+0.75)+1.4×3.5〕=42.2 KN/m2
梁端腹板(空心处):
q面=〔1.2×(18.72+0.75)+1.4×3.5〕=24.52 KN/m2
跨中腹板(空心处):
q面=〔1.2×(13.52+0.75)+1.4×3.5〕=19.32 KN/m2
翼缘板:
q面=〔1.2×(7.54+0.75)+1.4×3.5〕=13.34 KN/m2
2、梁端墩顶处:
梁端墩顶处荷载较大,采用[14a槽钢作为横向支撑。
Iy = 53.2cm4, Wy = 13.01cm3 , E=2.1×105 Mpa
墩柱处支架布设:纵向排距@600mm×横向跨距@900mm
q线 = q面×L =42.2×0.9= 37.98 KN/m
Mmax = 37.98×0.62/8=1.71 KN·m
σ = Mmax/Wy = 1.71 KN·m/13.01cm3 =131.44 Mpa <145 Mpa
抗弯强度满足要求 象山港大桥及接线工程12标 戴港互通现浇箱梁支架计算书
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第6页 f max = 5ql4/384EI = 5×37.98×6004/(384×2.1×105×53.2×104) = 0.57mm ≤[f w]=600/150=4mm
满足要求。
3、梁端腹板(空心处):
腹板处门架布设: 纵向排距@600×横向跨距@900, [10槽钢
截面特性: Iy = 25.6cm4, Wy =7.8cm3,E=2.1×105 Mpa
纵向水平槽钢承载力计算:
Mmax =24.52×0.9×0.62/8=0.993 KN·m
σ = Mmax /Wx =0.993 KN·m/ 7.8cm3= 127 Mpa <145 Mpa
f max = 5ql4/384EI = 5×24.52×0.9×6004/(384×2.1×105×25.6×104)/2 =
0.69 mm<4 mm = [f w]
满足要求。
4、跨中腹板(空心处)
门架布设: 纵向排距@600×横向跨距@900,直径Φ48mm厚3.5mm钢管
钢管截面特性: Ix = 13.9cm4, Wx = 5.56cm3,E=2.1×105 Mpa
1、纵向水平钢管承载力计算:
Mmax =19.32×0.9×0.62/8=0.782 KN·m
σ = Mmax /Wx =0.782 KN·m/ 5.56cm3= 140.7 Mpa <145 Mpa
f max = 5ql4/384EI = 5 ×19.32×0.9×6004/(384×2.1×105×25.6×104)/2 =
0.56 mm<4 mm = [f w]
满足要求。
2、翼缘板处门架布设与跨中腹板处相同,故不再进行验算。
六、模板计算
底模采用15mm厚竹胶板,纵格栅采用10×10mm方木。
1、腹板(实体)处
纵格栅截面采用:100×100mm;放置间距为:@200 mm; 跨度1.0m;
楞木设计荷载值:
q线 = q面×0.20=42.2×0.20=8.44(KN/m)
楞木截面特性:
I = (1/12)bh3 = (1/12)×100×1003 =8.33×106 mm4