满堂支架计算书
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满堂支架施工受力计算书一、支架材料(1)木胶板木胶板作模板面板时根据《木结构设计规范》4.2规定抗弯强度设计值13N/mm2,弹性模量为9.0*103N/mm2,挠度极限值L/400。
由于桥梁施工处于露天环境,根据规范的要求进行调整,f m=13╳0.9=11.70N/mm2,E=9.0*103*0.85=7.65*103 N/mm2。
(2)第一层木楞:宽100mm,长100mm抗弯强度:13N/mm^2,抗剪强度:1.3N/mm^2,弹性模量:10000N/mm^2(3)第二层木楞:宽150mm,长150mm抗弯强度:13N/mm^2,抗剪强度:1.3N/mm^2,弹性模量:10000N/mm^2(4)48mm×3.2mm 钢管:惯性矩I=11.36cm^4,截面模量W=4.732cm^3,截面积 A=4.504cm^2,回转半径 i=1.588cm,钢管自重: 3.54kg/mQ235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值: f=215N/mm^2,弹性模量: E=2.06×10^5N/mm^2。
二、计算荷载1、箱梁混凝土容重26.5KN/m3。
2、模板自重:侧模及排架4.0KN/m2 内模及底模1.5KN/m23、人群及机具荷载荷载按2.5KN/㎡计算。
4、倾倒和振捣混凝土荷载按4.0KN/㎡计算。
5、恒载分项系数1.2,活载分项系数1.4。
三、受力计算3.1.计算假设支架横断面构造图如下所示由于箱梁横向不均匀分布,根据箱梁横断面的形状,为了使支架受力比较合理,对称中线的一半横向分为中间部分(宽3.0米)、腹板部分(宽1.7米)和翼板部分(宽2.65米),各部分的宽度内均按照均匀荷载进行假设。
3.2.荷载计算3.2.1箱梁各部分荷载(1)翼缘混凝土荷载2=q m⨯KN•+2.0(=)⨯655.11.260583.1.0翼(2)腹板混凝土荷载2KN•q m3⨯=⨯=26.48.1835.05腹(3)底板混凝土荷载2=KN•q m⨯⨯=)+(6.033.395.26.1056.0底(4)内模及底模荷载2KN•=q m5.1内(5)外膜及排架荷载20.4q m KN •=外(6)人群及机具荷载25.2q m KN •=人(7)倾倒和振捣混凝土荷载20.4q m KN •=倾3.2.2底模面板计算箱梁横断面由于腹板下底模受力最大,以腹板下底模面板做控制计算 腹板下组合荷载为:m 28.1090.45.248.832.1q •=++⨯=KN )(腹组面板为20mm 厚木胶板模板次楞(横向分配梁)间距300mm ,计算宽度1000mm 。
.附件1 现浇箱梁满堂支架受力计算书一、现浇箱梁满堂支架布置及搭设要求采用WDJ 碗扣式多功能脚手杆搭设,使用与立杆配套的横杆及立杆可调底座、立杆可调托撑。
立杆顶设二层方木,立杆顶托上纵向设15×15cm 方木;纵向方木上设10×10cm 的横向方木,其中在墩顶端横梁和跨中横隔梁下间距不大于0.25m (净间距0.15m )、在跨中其他部位间距不大于0.3m (净间距0.2m )。
模板宜用厚1.5cm 的优质竹胶合板,横板边角宜用4cm 厚木板进行加强,防止转角漏浆或出现波浪形,影响外观。
具体布置见下图:支架横断面图、支架搭设平面图、支架搭设纵断面图支架横断面图128015601898,69支架搭设平面图.设挖线开计底部45°顶角置平水夹设部、刀向竖面撑剪间地与3.6m,距刀剪撑4.8m平距间撑刀剪水,中部支架搭设纵断面图.主桥和引桥立杆的纵、横向间距及横杆步距等搭设要求如下:(1)30m+45m+30m顶推现浇箱梁支架立杆采用横桥向间距×纵桥向间距×步距为60cm×60cm×120cm、60cm×90cm×120cm和90cm×90cm×120cm三种布置形式的支架结构体系,其中:横桥向中心8.4m范围间距60cm,两侧翼缘板3.6m范围间距90cm。
纵桥向墩旁两侧各4.0m范围内的支架间距60cm;除墩旁两侧各4m之外的其余范围内的支架间距90cm,跨中横隔板下1.5m范围内的支架顺桥向间距加密至60cm。
(2)2*27.45m、4*29.439m、3*28.667m、4*28.485m现浇箱梁支架立杆采用横桥向间距×纵桥向间距×步距为60cm×60cm×120cm、60cm×90cm×120cm和90cm×90cm×120cm三种布置形式的支架结构体系,其中:横桥向中心8.4m范围间距60cm,两侧翼缘板3.6m范围间距90cm。
满堂支架总体施工方案本工程有现浇梁13联,取代表性3种不同梁高、桥跨进行设计和验算。
B=25.5m、标准跨径(30m+30m+30m)等高斜腹板预应力混凝土连续梁、B=25.5m、标准跨径(30m+45m+45m+30m)变高度斜腹板连续梁、B=25.5m、(35+50+35)m变高度斜腹板连续梁分别进行验算。
采用碗扣式满堂支架施工,支架搭设完成后对其预压,预压用砂袋按箱梁荷载(一期恒载+施工荷载)的1.2倍预压,在预压过程中,消除非弹性变形与基础沉降后即可卸除荷载,调整支撑。
一、B=25.5m、标准跨径(30m+30m+30m)等高斜腹板预应力混凝土连续梁箱体外模一次性立模成型,底模和内模采用1.5cm厚竹胶板,底模纵桥向采用10cm×10cm方木,间距22.5cm,方木下面横桥向为10cm×15cm方木,与支架一起组成现浇梁支撑体系。
侧模采用1.5cm 厚竹胶板和定型钢模板混合使用。
碗口支架作为支撑。
二、构架搭设主线桥工程现浇梁一共13联,以(30m+30m+30m)、(30 m +45 m +45 m +30 m)为标准联,因此验算(30m+30m+30m)、(30 m +45 m +45 m +30 m)为例进行分析。
箱梁模板支架采用碗扣式满堂支架,支架立杆长度分为2.4m、1.2m、0.9m、0.6m、0.3m几种,用以调整不同的高度,步距 1.2m。
支架立杆上下端分别安装可调式顶托和底座。
其单根最大荷载为30KN。
箱梁端(中)横梁纵向3m范围内腹板处按0.6m×0.6m间距布置立杆,跨中纵向24.3m范围内和腹板处按照0.6m ×0.6、0.6m×0.9m m间距布置立杆,翼缘板部分按0.9m×0.9m间距布置立杆。
支架上荷载计算及说明部分参照:《建筑施工碗口式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2016、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008。
满堂支架架管材料供应计算书满堂支架架管计算:(按10米长,20米高计算,空心梁段)支架立杆纵横间距:中间9档:60cm×90cm ;两边共4档:90cm×90cm 纵向10米共布置立杆档数:10/0.9+1=12档立杆数量=12档×14=168根每根高度按20米高计算共计需要立杆长度=168×20=3360米立杆长度分类:3m、2.4m、1.8m 高度按20米高计算立杆每20米需要3根3m、3根2.4m、2根1.8m3m立杆需要量:3360/20×3=504根2.4m立杆需要量:3360/20×3=504根1.8m立杆需要量:3360/20×2=336根需要顶托156个底托需要156个横杆层数=20米/1.2米+1=18层每层横杆共9列,共计列数=18×9=162列共计需要横杆长度=162列×10米=1620米横杆长度分类:0.6m、0.9m 长度按10米长计算纵向10米共布置横杆空数:10/0.9=11空支架立杆纵横间距:中间9档:60cm×90cm ;两边共4档:90cm×90cm 中间9档横向横杆均采用0.6m 两边4档采用0.9m 纵向横杆采用0.9m 0.6米横杆根数=12×9×18=1944根0.9米横杆根数=11×14×18+4×12×18=3636根满堂支架架管计算:(按10米长,20米高计算,实心梁段)支架立杆纵横间距:中间9档:60cm×60cm ;两边共4档:60cm×90cm 纵向6米共布置立杆档数:6/0.6+1=11档立杆数量=11档×14=154根每根高度按20米高计算共计需要立杆长度=154×20=3080米立杆长度分类:3m、2.4m、1.8m 高度按20米高计算立杆每20米需要3根3m、3根2.4m、2根1.8m3m立杆需要量:3080/20×3=462根2.4m立杆需要量:3080/20×3=462根1.8m立杆需要量:3080/20×2=308根需要顶托154个底托需要154个横杆层数=20米/1.2米+1=18层每层横杆共9列,共计列数=18×9=162列共计需要横杆长度=162列×6米=962米横杆长度分类:0.6m、0.9m 长度按6米长计算纵向6米共布置横杆空数:6/0.6=10空支架立杆纵横间距:中间9档:60cm×90cm ;两边共4档:90cm×90cm 中间9档横向横杆均采用0.6m 两边4档采用0.9m 纵向横杆采用0.9m 0.6米横杆根数=10×14×18+9×11×18=4302根0.9米横杆根数=11×4×18=792根A匝道满堂支架材料供应计算书第一联支架高度按平均高度取值5.4米,第一联总计长度141米其中墩柱4根第一联和第二联交接墩1根共计墩区加密段4.5段第一联5.4米高占20米高支架27%20米高支架长度按10米计算,第一联长度为141米,其中加密段长度4.5×6=26米,是20米高支架(空心梁段)长度的11.5倍。
目录1 工程概况...................................................................................................... -2 -工程概述 (2)槽型梁构造 (2)2 计算依据...................................................................................................... -3 -3 主要材料参数及截面特性 ......................................................................... - 3 -4 荷载计算...................................................................................................... - 3 -5 模板计算...................................................................................................... -6 -侧模面板计算 (6)底模面板计算 (7)侧模横肋计算 (7)底模横肋计算 (8)侧模支撑框架 (9)拉杆计算 (11)6 支架计算.................................................................................................... - 12 -立杆计算 (12)立杆力学特性计算 ............................................................................... - 12 -立杆实际承受的最大轴力 ................................................................... - 12 -立杆强度计算........................................................................................ - 12 -整体稳定性验算 ................................................................................... - 13 -立杆局部稳定性................................................................................. - 14 -顶托和底座强度验算. (15)地基承载力计算 (15)1 工程概况1.1 工程概述1.2 槽型梁构造32m预应力槽型梁跨中梁高3.2m,支点梁高3.7m,上翼缘板为1.2m,梁顶宽度8.96m,梁底宽8.16m;道板床顶面设2%双面人字坡,板厚0.5-1.0m;跨中腹板厚度0.5m,支点截面加厚至0.8m。
一、工程概况某大桥现浇箱梁为单室结构,梁顶宽为10m,腹板宽为4.89m,梁高为1.8m。
箱梁每跨30m,三跨为一联,采用现浇法施工。
箱梁每跨混凝土为203m3,标准断面面积为6.21m2, 变截面面积为8.05m2。
二、满堂支架的设计和计算参数1、支架主要材料和性能参数施工时采用满堂式碗扣支架,碗扣支架的钢管为3号钢,规格为φ48mm ×3.5mm,其性能见下表1和表2:表1 钢管截面特性表2 钢材的强度设计值与弹性模量2、支架设计布置(1)支架顺桥向立杆间距布置为5×0.6m+25×0.9m+5×0.6m=28.5m。
(2)支架横桥向立杆间距布置为3×0.9m+2×0.6m+3×0.9m+2×0.6m+3×0.9m=10.5m。
(3)水平杆步距为1.20m。
具体布置见满堂式支架设计图。
三、荷载计算1、箱梁荷载:箱梁钢筋砼自重:G=203m3×25KN/m3=5075KN偏安全考虑,取安全系数r=1.2,假设梁体全部重量仅作用于底板区域,计算单位面积压力:F1=G×r÷S=5075KN×1.2÷(5.1m×30m)=39.8KN/m2注:5.1m为横桥向底板范围内两立杆间最大距离。
2、施工荷载:取F2=1.0KN/m23、振捣混凝土产生荷载:取F3=2.0KN/m24、箱梁芯模:取F4=1.5KN/m25、竹胶板:取F5=0.1KN/m26、方木:取F6=7.5KN/m3四、底模强度计算箱梁底模采用高强度竹胶板,板厚t=15mm,竹胶板方木背肋间距为250mm,所以验算模板强度采用宽b=250mm平面竹胶板。
计算断面见下图。
1、模板力学性能(1)弹性模量E=0.1×105MPa。
bh=25×1.53/12=7.03cm4(2)截面惯性矩:I=312bh=25×1.52/6=9.375cm3(3)截面抵抗矩:W=26(4)截面积:A=bh=25×1.5=37.5cm 2 2、模板受力计算(方木布置见下图)(1)底模板均布荷载:F= F1+F2+F3+F4=39.8+1+2.0+1.5=44.3KN/m 2 q=F×b=44.3×0.25=11.08KN/m(2)跨中最大弯矩:M=28ql =11.08×0.252/8=0.087 KN•m(3)弯拉应力:σ=M W =360.087109.37510-⨯⨯=9.28MPa <[σ]=11MPa 竹胶板板弯拉应力满足要求。
满堂支架 (碗扣式支架) 及模板计算书支撑架的计算依据《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ166-2008)、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等规范编制。
一、综合说明由于其中模板支撑架高在6~8.5米范围内,按8.5米高计算,为确保施工安全,编制本专项施工方案。
设计范围:现浇梁高按1.5m设计,采用18mm厚竹胶板组拼。
二、搭设方案(一)基本搭设参数模板支架高H为8.5m,立杆步距h(上下水平杆轴线间的距离)取1.2m,立杆纵距l a 取0.9m,横距lb取0.9m。
立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的自由长度a取0.1m。
模板底部的水平分配梁采用2[10槽钢,竖向内楞采用10cm×10cm方木,间距拟定300mm。
(二)材料及荷载取值说明本支撑架使用Φ48 ×3.5钢管,钢管上严禁打孔;采用的扣件,不得发生破坏。
模板支架承受的荷载包括模板及支架自重、新浇混凝土自重、钢筋自重,以及施工人员及设备荷载、振捣混凝土时产生的荷载等。
三、板模板支架的强度、刚度及稳定性验算荷载首先作用在板底模板上,按照“底模→底模方木→分配梁→可调托座→立杆→基础”的传力顺序,分别进行强度、刚度和稳定性验算。
其中,取与底模方木平行的方向为纵向。
(一)板底模板的强度和刚度验算(1)荷载计算,按单位宽度折算为线荷载,相关参数如下。
混凝土自重(γc)为26KN/m3,强度等级C50,坍落度为15 3cm,采用汽车泵泵输送入模,浇筑速度为1 m/h,用插入式振捣器振捣。
模板(竹胶板,厚度18mm)力学性能f w=13.5 N/mm2 (抗弯),f v=2.1 N/mm2 (抗剪),f c=10 N/mm2 (抗拉)W= bh2/6 =1000×182/6 = 5.4×104mm2 (截面最大抵抗矩)/每米宽I= bh3/12 =1000×183/12 = 4.86×105mm4 (截面惯性矩)E=8000N/mm2 (弹性模量)[w]=L/400=0.75mm10cm×10cm方木截面特征为:I=bh3/12=1004/12 mm4W=bh2/6=1003/6 mm3E=9000 N/mm2;φ48×3.5钢管材料力学特性:A=489 mm2 f =205 N/mm2I=12.19×104 mm4 W=5.08×103mm2XE=2.06×105 N/mm22 [10槽钢组合截面材料力学特性:A=2549 mm2 f =205 N/mm2=7.932×104mm3I=3.966×106 mm4 WXE=1.96×105 N/mm2模板按三跨连续梁计算,如图所示:=0.3×1 =0.3kN/m;模板自重标准值:x1=1.5×26×1 =39kN/m;新浇混凝土自重标准值:x2=2.5×1 =2.5kN/m;施工人员及设备活荷载标准值:x3振捣混凝土时产生的荷载标准值:x=2×1=2kN/m。
满堂支架计算书海湖路桥箱梁断面较大,本方案计算以海湖路桥北幅为例进行计算,南幅计算与北幅相同。
海湖路桥北幅为5×30m等截面预应力混凝土箱形连续梁(标准段为单箱双室),箱梁高度1.7m,箱梁顶宽15.25m。
对荷载进行计算及对其支架体系进行检算。
满堂支架的计算内容为:①碗扣式钢管支架立杆强度及稳定性验算②满堂支架整体抗倾覆验算③箱梁底模下横桥向方木验算④碗扣式支架立杆顶托上顺桥向方木验算⑤箱梁底模计算⑥立杆底座和地基承载力验算⑦支架门洞计算。
1 荷载分析1.1 荷载分类作用于模板支架上的荷载,可分为永久荷载(恒荷载)和可变荷载(活荷载)两类。
⑴模板支架的永久荷载,包括下列荷载。
①作用在模板支架上的结构荷载,包括:新浇筑混凝土、模板等自重。
②组成模板支架结构的杆系自重,包括:立杆、纵向及横向水平杆、水平及垂直斜撑等自重。
③配件自重,根据工程实际情况定,包括:脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等防护设施及附加构件的自重。
⑵模板支架的可变荷载,包括下列荷载。
①施工人员及施工设备荷载。
②振捣混凝土时产生的荷载。
③风荷载、雪荷载。
1.2 荷载取值(1)雪荷载根据《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)查附录D.5可知,雪的标准荷载按照50年一遇取西宁市雪压为0.20kN/m2。
根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012 )7.1.1雪荷载计算公式如下式所示。
Sk=ur×so式中:Sk——雪荷载标准值(kN/m2);ur——顶面积雪分布系数;So——基本雪压(kN/m2)。
根据规《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)7.2.1规定,按照矩形分布的雪堆计算。
由于角度为小于25°,因此μr取平均值为1.0,其计算过程如下所示。
Sk=ur×so=0.20×1=0.20kN/m2(2)风荷载根据《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)查附录D.5可知,风的标准荷载按照50年一遇取西宁市风压为0.35kN/m2根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130-2011)4.3.1风荷载计算公式如下式所示。
一编制依据1.《新建1-16m钢筋混凝土箱形桥》图2.《铁路混凝土施工技术指南》(TZ210-2005)3.《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》(铁建设[2005]160号)4.《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》(TB10424-2003)5.《铁路混凝土与砌体工程施工规范》(TB10210-2001)6.《钢结构设计规范》(GB50017-2003)7.建筑施工手册二工程概况***箱形梁桥设计为1-16m公铁立交箱形桥,箱桥净高6.5m,斜交40 ,正桥宽6m,斜宽9.334m,主跨正交跨度19.3m,斜交跨度25.19m,顶板厚度1.3m,底板厚度1.5m,上梗肋尺寸100X250cm,主体采用C40钢筋混凝土。
本次检算16m跨浇筑顶板混凝土支架设计方案。
三支架设计方案模板采用钢模板,模板厚度3mm,钢模板弹性模量=205Mpa;底模模板下部直接设置立杆,立杆采用E=2.1x105MPa,fy48X3.5mm钢管,立杆纵横向间距都为50cm,层距100cm;剪力撑沿纵向每4米在横截面上设置一道,纵向在左中右设置3道,剪力撑与地面成45 -60 角;脚手架直接搭设在箱体底板上。
四荷载计算1、荷载组合在计算中,考虑的荷载按照《铁路混凝土与砌体工程施工规范》(TB0210-2001)中荷载规定:a 、竖向荷载:1)模板自身重力2)新浇注混凝土自重3)钢筋(包括预埋件)重力4)施工人员和机具设备的重力5)振捣混凝土时产生的荷载6)其它荷载(超挖,混凝土集中存放等引起的)b、水平荷载:1)新浇注混凝土底模板的侧压力2)倾倒混凝土时因振动产生的侧荷载由《组合模板技术规范》可知,模板自重可按0.5KN/m2计。
在《铁路混凝土工程施工技术指南》中模板荷载规定:1)钢筋混凝土容重为26KN/m32)人机运输荷载为2.5KPa3)振捣混凝土时产生的荷载为2KPa2、荷载标准值:钢筋砼容重取:26kN/m3。
海湖路桥箱梁断面较大,本方案计算以海湖路桥北幅为例进行计算,南幅计算与北幅相同。
海湖路桥北幅为5×30m等截面预应力混凝土箱形连续梁(标准段为单箱双室),箱梁高度,箱梁顶宽。
对荷载进行计算及对其支架体系进行检算。
满堂支架的计算内容为:①碗扣式钢管支架立杆强度及稳定性验算②满堂支架整体抗倾覆验算③箱梁底模下横桥向方木验算④碗扣式支架立杆顶托上顺桥向方木验算⑤箱梁底模计算⑥立杆底座和地基承载力验算⑦支架门洞计算。
1 荷载分析荷载分类作用于模板支架上的荷载,可分为永久荷载(恒荷载)和可变荷载(活荷载)两类。
⑴模板支架的永久荷载,包括下列荷载。
①作用在模板支架上的结构荷载,包括:新浇筑混凝土、模板等自重。
②组成模板支架结构的杆系自重,包括:立杆、纵向及横向水平杆、水平及垂直斜撑等自重。
③配件自重,根据工程实际情况定,包括:脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等防护设施及附加构件的自重。
⑵模板支架的可变荷载,包括下列荷载。
①施工人员及施工设备荷载。
②振捣混凝土时产生的荷载。
③风荷载、雪荷载。
荷载取值(1)雪荷载根据《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)查附录可知,雪的标准荷载按照50年一遇取西宁市雪压为m2。
根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012 )雪荷载计算公式如下式所示。
Sk=ur×so式中:Sk——雪荷载标准值(kN/m2);ur——顶面积雪分布系数;So——基本雪压(kN/m2)。
根据规《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)规定,按照矩形分布的雪堆计算。
由于角度为小于25°,因此μr取平均值为,其计算过程如下所示。
Sk=ur×so=×1=m2(2)风荷载根据《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)查附录可知,风的标准荷载按照50年一遇取西宁市风压为m2根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130-2011)风荷载计算公式如下式所示。
W=×Us×WO式中:W——风荷载强度(kN/m2);W——基本风压(m2);OUz——风压高度计算系数,根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130-2011)附录D取;Us——风荷载体型系数,根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130-2011)条采用。
=×××=m2风荷载强度W=×Us×WO(3)q1——箱梁自重荷载,按设计说明取值26KN/m3。
根据海湖路桥现浇箱梁结构特点,按照最不利荷载原则,每跨箱梁取Ⅰ-Ⅰ截面(跨中)、Ⅱ-Ⅱ截面(墩柱两侧~)、Ⅲ-Ⅲ截面(墩柱两侧)等三个代表截面进行箱梁自重计算(截面选择区段内箱梁自重最大处截面),并对三个代表截面下的支架体系进行检算,首先分别进行自重计算,单跨箱梁立面图见下图:单跨箱梁立面图1)Ⅰ-Ⅰ截面处q1计算图海湖路桥Ⅰ-Ⅰ截面根据横断面图,则:q 1=BW=BAcγ=(26×)/= KN/m注:B—箱梁底宽,取,将箱梁全部重量平均到底宽范围内计算偏于安全。
cγ—混凝土容重,取26KN/㎡。
A—箱梁横截面混凝土面积(㎡)。
2)Ⅱ-Ⅱ截面处q1计算图海湖路桥Ⅱ-Ⅱ截面根据横断面图,则:q 1=BW=BAc⨯γ=(26×)/= KN/m3)Ⅲ-Ⅲ截面处q1计算图海湖路桥Ⅲ-Ⅲ截面根据横断面图,则:q 1=BW=BAc⨯γ=(26×)/= KN/m(4)q2——模板自重荷载,根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130-2011)取 m2;(5)q3——施工人员、施工材料和机具荷载,按均布荷载计算,根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130-2011)取 m2;(6)q4——浇筑和振捣混凝土时产生的荷载,按均布荷载计算,根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130-2011)取 m2;(7)q5——支架自重,根据《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》(GCJ-2011)取m2。
荷载组合系数为安全考虑,参照《建筑结构荷载规范》 GB50009-2012规定,计算结构强度的荷载设计值,取其标准值乘以下列相应的分项系数:(1)永久荷载的分项系数,取;(2)可变荷载的分项系数,取。
荷载组合荷载组合按照《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》表的规定,取值如下表所示。
表荷载效应组合2 结构检算碗扣式钢管支架立杆强度及稳定性验算碗扣式满堂支架和扣件式满堂支架一样,同属于杆式结构,以立杆承受竖向荷载作用为主,但碗扣式由于立杆和横杆间为轴心相接,且横杆的“├”型插头被立杆的上、下碗扣紧固,对立杆受压后的侧向变形具有较强的约束能力,因而碗扣式钢管架稳定承载能力显著高于扣件架(一般都高出20%以上,甚至超过35%)。
本工程现浇箱梁支架立杆强度及稳定性验算,根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》 JGJ 130-2011(本节计算过程中简称为“本规范”)立杆的强度及稳定性计算公式进行分析计算。
1、Ⅰ-Ⅰ截面跨中18m范围内,碗扣式钢管支架体系采用90×90×120cm的布置结构,见图。
(1)立杆强度验算根据立杆的设计允许荷载,当横杆步距为120cm时,立杆可承受的最大允许竖直荷载为[N]=(参见路桥施工计算手册表13-5钢管支架容许荷载)。
立杆实际承受的荷载为:N=×ΣNGK +×ΣNQK(组合风荷载时)ΣNGK—永久荷载对立杆产生的轴向力标准值总和;ΣNQK—可变荷载对立杆产生的轴向力标准值总和;将荷载取值结果带入计算公式:单位:m图:Ⅰ-Ⅰ截面支架布置图ΣNGK =××(q1+q2+q5)=×++=ΣNQK =××(q3+q4+w+Sk)=×+++=则:N=×ΣNGK +×ΣNQK=×+××=<[N]=,强度满足要求。
(2)立杆稳定性验算立杆的稳定性计算公式:N/(ΦA)+MW/W≤f(组合风荷载时)N—计算立杆段的轴向荷载;f—钢材的抗压强度设计值,f=205N/mm2(参考本规范表得);A—支架立杆的截面积A=489mm2(参考路桥施工计算手册表13-4得);Φ—轴心受压杆件的稳定系数,根据长细比λ由本规范附录A表取值;i—截面的回转半径i=,(参考路桥施工计算手册表13-4得);长细比λ=L/i。
L—水平步距,L=。
于是,λ=L/i=76,参照本规范附录A表得Φ=;MW—计算立杆段有风荷载设计值产生的弯距,按本规范式()计算;M W =××MWK=×*=;W—抵抗矩W=×103mm3(参考路桥施工计算手册表13-4得);则,N/(ΦA)+MW/W=×103/(×489)+×106/(×103)=mm2≤f=205KN/mm2计算结果说明支架立杆稳定性满足要求。
2、Ⅱ-Ⅱ截面桥墩旁2m ~6m 范围内,碗扣式钢管支架体系采用60×90×120cm 的布置结构,见图:图:Ⅱ-Ⅱ截面支架布置图(1)立杆强度验算根据立杆的设计允许荷载,当横杆步距为120cm 时,立杆可承受的最大允许竖直荷载为[N ]=(参见路桥施工计算手册表13-5钢管支架容许荷载)。
立杆实际承受的荷载为:N=×ΣN GK +×ΣN QK (组合风荷载时) ΣN GK —永久荷载对立杆产生的轴向力标准值总和; ΣN QK —可变荷载对立杆产生的轴向力标准值总和; 将荷载取值结果带入计算公式:单位:mΣNGK =××(q1+q2+q5)=×++=ΣNQK =××(q3+q4+w+Sk)=×+++=则:N=×ΣNGK +×ΣNQK=×+××=<[N]=,强度满足要求。
(2)立杆稳定性验算立杆的稳定性计算公式:N/(ΦA)+MW/W≤f(组合风荷载时)N—计算立杆段的轴向荷载;f—钢材的抗压强度设计值,f=205N/mm2(参考本规范表得);A—支架立杆的截面积A=489mm2(参考路桥施工计算手册表13-4得);Φ—轴心受压杆件的稳定系数,根据长细比λ由本规范附录A表取值;i—截面的回转半径i=,(参考路桥施工计算手册表13-4得);长细比λ=L/i。
L—水平步距,L=。
于是,λ=L/i=76,参照本规范附录A表得Φ=;MW—计算立杆段有风荷载设计值产生的弯距,按本规范式()计算;M W =××MWK=×*=m2;W—抵抗矩W=×103mm3(参考路桥施工计算手册表13-4得);则,N/(ΦA)+MW/W=×103/(×489)+×106/(×103)=mm2≤f=205KN/mm2计算结果说明支架立杆稳定性满足要求。
3、Ⅲ-Ⅲ截面在桥墩旁两侧各2m 范围内,碗扣式钢管支架体系采用60×60×120cm 的布置结构,见图:图:Ⅲ-Ⅲ截面支架布置图(1)立杆强度验算根据立杆的设计允许荷载,当横杆步距为120cm 时,立杆可承受的最大允许竖直荷载为[N ]=(参见路桥施工计算手册表13-5钢管支架容许荷载)。
立杆实际承受的荷载为:N=×ΣN GK +×ΣN QK (组合风荷载时) ΣN GK —永久荷载对立杆产生的轴向力标准值总和; ΣN QK —可变荷载对立杆产生的轴向力标准值总和; 将荷载取值结果带入计算公式: ΣN GK =××(q 1+q 2+q 5)=×++= ΣN QK =××(q 3+q 4+w+S k )=×+++=则:N=×ΣN GK +×ΣN QK =×+××=<[N ]= ,强度满足要求。
(2)立杆稳定性验算单位:m立杆的稳定性计算公式:N/(ΦA)+MW/W≤f(组合风荷载时)N—计算立杆段的轴向荷载;f—钢材的抗压强度设计值,f=205N/mm2(参考本规范表得);A—支架立杆的截面积A=489mm2(参考路桥施工计算手册表13-4得);Φ—轴心受压杆件的稳定系数,根据长细比λ由本规范附录A表取值;i—截面的回转半径i=,(参考路桥施工计算手册表13-4得);长细比λ=L/i。
L—水平步距,L=。
于是,λ=L/i=76,参照本规范附录A表得Φ=;MW—计算立杆段有风荷载设计值产生的弯距,按本规范式()计算;M W =××MWK=×*=m2;W—抵抗矩W=×103mm3(参考路桥施工计算手册表13-4得);则,N/(ΦA)+MW/W=×103/(×489)+×106/(×103)=mm2≤f=205KN/mm2计算结果说明支架立杆稳定性满足要求。