支架结构检算.doc

3.5.3支架结构检算根据布置方案,采用WDJ 碗扣式多功能钢支架,对其刚度、强度、稳定性必须进行检算。钢管的内径40mm 外径47mm 。断面积2222278.4447.4(14.34/(cm d D A =-=-=转动惯量444444.116447.4(14.364/(cm d D J =-=-=回转半径cm d D i 54.1447.4(4/(2/1222/122=-=-= 截面模量D d D W 32/(44-= 34484.47.432(47.4(14.3cm =-=钢材弹性系数MPa E 5101.2=钢材容许应力MPa f 170=3.5.3.1、一般载面箱身满堂支架结构验算3.5.3.1.1、荷载计算及荷载的组合荷载计算单元分别以下图中计算单元1及计算单元2作为荷载计算单元。 箱梁横断面及支架图13.5.3.1.1.1、计算单元1A 、钢筋混凝土梁重:20.80250.62634.775/p W h kN m =砼钢筋砼(钢筋混凝土梁重量按26kN/m 3计算B 、支架模板重 模板重量:(内模未计224.990.0180.4498/p W h kN m =模板模板(竹胶板重量按24.99kN/m 3计算 方木重量:2(0.10.160.61+0.070.09 1.2 2.48.330.321/0.6 1.2p W h kN m =方木方木(方木重量按8.33KN/ m 3计算 支架重量:根据现场情况以10米高支架进行检算2414.028 5.12+8 2.82 1.66/0.6 1.2W W W kN m +=+=方木立杆横杆(路桥施工计算手册说明2.4m 立杆重量14.02kg 、1.2m 横杆重量5.12kg 、0.9m 横杆重量3.97kg 及0.6m 横杆重量2.82kgC 、人员及机器重2/2.1m kN W =人员机器(本荷载按1KN/m 2取值D 、振捣砼时产生的荷载2/2m kN W =人员机器(对水平面模板为2.O KN/m 2;对垂直面模板为4.0KN/m 2,见公路桥涵施工技术规范E 、倾倒混凝土时冲击产生的水平荷载2/2m kN W =人员机器(采用汽车泵取值3.0KN/m 2前载组合:234.7750.44980.321 1.66 1.2 2.0 2.042.4058/W kN m =+=总计算单元1中单根立杆受力:42.40580.6 1.230.53N kN=3.5.3.1.1.2、计算单元2 A 、钢筋混凝土梁重:20.6776260.629.363/p W h kN m =砼钢筋砼(钢筋混凝土梁重量按26kN/m 3计算B 、支架模板重 模板重量:(内模未计20.01824.99 1.20.6 1.1 1.27/1.20.6p W h kN m +=模板模板( (竹胶板重量按24.99kN/m 3计算 方木重量:2(0.10.160.63+0.070.09 1.278.330.95/0.6 1.2p W h kN m =方木方木(方木重量按8.33KN/ m 3计算 支架重量:根据现场情况以10米高支架进行检算2414.028 5.12+8 2.82 1.66/0.6 1.2W W W kN m +=+=方木立杆横杆 (路桥施工计算手册说明2.4m 立杆重量14.02kg 、1.2m 横杆重量5.12kg 、0.9m 横杆重量3.97kg 及0.6m 横杆重量2.82kgC 、人员及机器重2/2.1m kN W =人员机器(本荷载按1KN/m 2取值D 、振捣砼时产生的荷载2/2m kN W =人员机器(对水平面模板为2.O kN/m 2;对垂直面模板为4.0kN/m 2E 、倾倒混凝土时冲击产生的水平荷载2/2m kN W =人员机器(采用汽车泵取值3.0KN/m 2前载组合:229.363 1.270.95 1.66 1.2 2.0 2.038.433/W kN m =+=总计算单元2中单根立杆受力:38.4330.6 1.227.68N kN = 由计算单元1、计算单元2及现浇连续箱梁结构计算得出以下结论:支架设计中计算单元1所在范围内模板支架受力最大,为本梁段范围内支架薄弱点,对此单元支架进行验算。3.5.3.1.2、立杆强度及稳定性验算3.5.3.1.2.1、立杆强度验算f A N 12130.5363.87170478N kN MPa f MPa A mm= 1170 2.66 1.363.87A f k N = 式中:安全系数3.1k ;支架钢管设计抗压强度MPa f 170=;钢管有效截面积21478mm A =;计算单元对立杆的压力30.53N kN =。参见路桥施工计算手册。3.5.3.1.2.2、立杆稳定验算f A N 11=2111130.534781700.376N kN A f mm MPa= 92.7754.1120=i h ,由路桥施工计算手册查得10.660.376=结论:立杆满足强度及稳定性要求。3.5.3.1.3、横向方木强度和刚度验算支架中采用100160mm 横向方木,验算时按连续梁计算。3.5.3.1.3.1、横向方木强度验算f W l q M =211101 221135.55 1.20.9 3.4550.10.16108.533103M kN m W f kN m =式中:f 方木设计抗弯强度,MPa f 10=;W 方木截面抵抗矩;M 方木所受弯矩;3.5.3.1.3.2、横向方木刚度验算5001501411l EI l q w =441113335.55 1.20.90.90.154 1.80.10.161505005001509103q l l w mm mm EI =式中:w 方木挠度;结论:横向方木满足强度和刚度要求。3.5.3.1.4、纵向方木强度和刚度验算支架中采用7090mm 纵向方木,验算时按连续梁计算。3.5.3.1.4.1、纵向方木强度验算f W l q M =211101 221135.550.25 1.2 1.280.070.0910 1.89103M kN m W f kN m =式中:f 方木设计抗弯强度,MPa f 10=;W 方木截面抵抗矩;M 方木所受弯矩;3.5.3.1.4.2、纵向方木刚度验算5001501411l EI l q w = 441113335.550.25 1.2 1.20.803 2.40.070.091505005001509103q l l w mm mm EI =式中:w 方木挠度;结论:纵向方木满足强度和刚度要求。3.5.3.1.5、横杆稳定验算横杆两端铰接,正常工作状态下水平推力为零,只在施工时承担部分施工荷载及自身重力,此处以1.2米步距横向杆进行验算。N q q q 8518002.51=+=+=自重人按横杆正中受集中荷载这一最不利情况进行验算m kN m N L q M =51.022.18512max 横杆的容许弯矩W f M c =m kN W f M c =822.084.4170M M max式中:c f 钢管设计抗弯强度,2/205mm kN f c =; W 钢管截面抵抗矩;M 钢管容许弯矩;结论:横杆满足稳定性要求。一般载面箱身模板满堂支架结构设计满足施工规范要求。3.5.3.2、中横梁支架结构验算3.5.3.2.1、荷载计算及荷载的组合荷载计算单元分别以下图中计算单元1及计算单元2作为荷载计算单元。 3.5.3.2.1.1、计算单元1A 、钢筋混凝土梁重:20.9260.639/p W h kN m =砼钢筋砼(钢筋混凝土梁重量按26kN/m 3计算B 、支架模板重 模板重量:20.01824.990.4498/p W h kN m =模板模板(竹胶板重量按24.99kN/m 3计算 方木重量:2(0.10.160.61+0.070.090.9 2.48.330.484/0.60.9p W h kN m =方木方木 (方木重量按8.33KN/m 3计算 支架重量:根据现场情况以10米高支架进行检算2414.028 3.97+8 2.82 2.044/0.60.9W W W kN m +=+=方木立杆横杆(路桥施工计算手册说明2.4m 立杆重量14.02kg 、1.2m 横杆重量5.12kg 、0.9m 横杆重量3.97kg 及0.6m 横杆重量2.82kgC 、人员及机器重2/2.1m kN W =人员机器(本荷载按1KN/m 2取值D 、振捣砼时产生的荷载2/2m kN W =人员机器(对水平面模板为2.O KN/m 2;对垂直面模板为4.0KN/m 2,见公路桥涵施工技术规范E 、倾倒混凝土时冲击产生的水平荷载2/2m kN W =人员机器(采用汽车泵取值3.0KN/m 2前载组合:2390.44980.484 2.044 1.2 2.0 2.047.28/W kN m =+=总计算单元1中单根立杆受力:47.280.60.925.52N kN =3.5.3.2.1.2、计算单元2 A 、钢筋混凝土梁重:21.35260.939/p W h kN m =砼钢筋砼(钢筋混凝土梁重量按26kN/m 3计算B 、支架模板重 模板重量:2/4498.099.24018.0m kN h W p =模板模板(竹胶板重量按24.99kN/m 3计算 方木重量:2(0.10.160.91+0.070.090.9 3.68.330.358/0.90.9p W h kN m =方木方木 (方木重量按8.33KN/m3计算 支架重量:根据现场情况以10米高支架进行检算2414.0216 3.97 1.477/0.90.9W W W kN m +=+=支架立杆横杆(路桥施工计算手册说明2.4m 立杆重量14.02kg 、1.2m 横杆重量5.12kg 、0.9m 横杆重量3.97kg 及0.6m 横杆重量2.82kgC 、人员及机器重2/2.1m kN W =人员机器(本荷载按1KN/m 2取值D 、振捣砼时产生的荷载2/2m kN W =人员机器(对水平面模板为2.O kN/m 2;对垂直面模板为4.0kN/m 2E 、倾倒混凝土时冲击产生的水平荷载2/2m kN W =人员机器(采用汽车泵取值3.0KN/m 2前载组合:2390.44980.358 1.477 1.2 2.0 2.046.48/W kN m =+=总计算单元2中单根立杆受力:46.480.90.937.65N kN = 由计算单元1、计算单元2及现浇连续箱梁结构计算得出以下结论:中横梁支架设计中计算单元2所在范围内模板支架受力最大,为本梁段范围内支架薄弱点;对此单元支架进行验算。3.5.3.2.1.2、立杆强度及稳定性验算3.5.3.2.1.2.1、立杆强度验算f A N 1 2137.6578.77170478N kN MPa f MPa A mm= 1170 2.18 1.377.87A f k N =式中:安全系数3.1k ;支架钢管设计抗压强度MPa f 170=;钢管有效截面积21478mm A =;计算单元对立杆的压力37.65N kN =。参见路桥施工计算手册。3.5.3.2.1.2.2、立杆稳定验算f A N 11=2111137.654781700.463N kN A f mm MPa= 92.7754.1120=i h ,由路桥施工计算手册查得10.660.463=结论:立杆满足强度及稳定性要求。3.5.3.2.1.3、横向方木强度和刚度验算支架中采用100160mm 横向方木,验算时按连续梁计算。3.5.3.2.13.1、横向方木强度验算f W l q M =211101 221139.810.90.9 2.9020.10.16108.533103M kN m W f kN m =式中:f 方木设计抗弯强度,MPa f 10=;W 方木截面抵抗矩;M 方木所受弯矩;3.5.3.2.1.3.2、横向方木刚度验算5001501411l EI l q w = 441113339.810.90.90.90.128 1.80.10.161505005001509103q l l w mm mm EI =式中:w 方木挠度;结论:横向方木满足强度和刚度要求。3.5.3.2.1.4、纵向方木强度和刚度验算支架中采用7090mm 纵向方木,验算时按连续梁计算。3.5.3.2.1.4.1、纵向方木强度验算f W l q M =211101 221139.810.250.90.8060.070.0910 1.89103M kN m W f kN m =式中:f 方木设计抗弯强度,MPa f 10=;W 方木截面抵抗矩;M 方木所受弯矩;3.5.3.2.1.4.2、纵向方木刚度验算5001501411l EI l q w = 441113339.810.250.9 1.20.284 2.40.070.091505005001509103q l l w mm mm EI =式中:w 方木挠度;结论:纵向方木满足强度和刚度要求。3.5.3.2.1.5、横杆稳定验算横杆两端铰接,正常工作状态下水平推力为零,只在施工时承担部分施工荷载及自身重力,此处以0.9米步距横向杆进行验算。N q q q 8518002.51=+=+=自重人按横杆正中受集中荷载这一最不利情况进行验算max 8510.90.38322q L M N m kN m = 横杆的容许弯矩W f M c =m kN W f