盖梁满堂式碗扣支架设计计算

支架设计验算 1 支架设计施工时采用满堂式碗扣支架，WDJ碗扣支架的钢管为Q235钢，规格为48mm3.5mm，其性能见下表1和表2： 钢管截面特性 表1规格截面积A（mm2）惯性矩I（mm4）抵抗矩W（mm3）回转半径I（mm）每米重量（kg/m）483.54.8910212.191045.0010315.783.84 钢材的强度设计值与弹性模量 表2抗压fc（N/ mm2）弹性模量E（KN/ mm2）2052.06102 1.1 支架布置概述本桥墩盖梁布置如下：1）整个盖梁下布置横向0.6m，纵向0.6m，步矩1.2m；2）顶托上横向布置1515cm云南松方木作梁。 2 荷载检算 2.1 设计荷载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。1） 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。2) 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。根据经验，支架结构风荷载和碗扣支架杆系自重荷载效应较小，可不计；盖梁施工期为八月，也无雪天，故计算不计入雪荷载效应。为表述方便，各荷载表述符号如表3所示： 计算荷载 表3符号荷载名称分类数值P1支撑架模板自重标准值永久荷载1.0kN/m2P2新浇混凝土及钢筋自重标准值永久荷载27 kN/m3P3施工人员及设备荷载标准值可变荷载1.2kN/m2P4振捣混凝土产生的冲击荷载可变荷载2kN/m2各荷载取值依据如下：支撑架模板自重标准值（P1）根据模板设计图纸，加上配件自重，偏于安全取值为1.0kN/m3；根据建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范（JGJ 166-2008）新浇混凝土及钢筋自重标准值（P2）对普通钢筋混凝土可采用25kN/m3，本盖梁钢筋较密，偏于安全取值为27kN/m3；根据建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范（JGJ 166-2008）施工人员及设备荷载标准值按按均布活荷载(P3)取1.0kN/m2，本检算中偏于安全取值为1.2kN/m2；根据建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范（JGJ 166-2008）振捣混凝土时产生的荷载标准值（P4）可采用2.0 kN/m22.2 支架检算根据建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范, 单肢立杆轴向力计算式为5.6.11：N=1.2Q1+1.4Q3+Q4LxLy+1.2Q2V式中 Lx、Ly单肢立杆纵向及横向间距（m）； VLx、Ly 段的混凝土体积（m3）。故Lx、Ly 段的混凝土体积为V=0.60.61.6=0.576m3则单根立杆轴向力为N=1.21.0+1.4(1.2+2) 0.60.6+1.2270.576=20.71kN根据材料力学，长细比计算式为123：=li式中 u压杆的长度因数，查材料力学表121为1； l立杆长度，即支架布距（m）； i立杆横截面的回转半径（m）； 长细比；则长细比为=11.20.01578=76.4根据建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范, 单肢立杆稳定性计算式为5.3.12：NAf式中 A立杆横截面积； 轴心受压杆件稳定系数，按细长比查建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范附录C，为0.744；f钢材强度设计值，查表2，为205MPa。则0.7444.8910-4205103=74.58kNN=20.71 kN满足要求。对于横向1515cm云南松方木作为上部结构的承重梁，云南松性质如表4。由于上部位定型钢模，按照线荷载建立简支梁模型如下图： 1515cm云南松方木特性 表4规格(cm)容许抗压强度（MPa）弹性模量（MPa）抗剪强度设计值（MPa）1515（高宽）12101031.5图1 方木简支梁模型（单位：cm）图中q为线荷载，其值为（1.0+271.6）0.61.2+（1.2+2）1.40.6=34.51kN/m最大弯矩为与跨中为M=34.510.628=1.55kNm根据材料力学可知，1515cm方木梁的弯曲截面系数为W=0.150.1526=5.6310-4根据材料力学式56可知，最大弯曲应力为max=MW=1.551035.6310-4106=2.75MPa=12MPa符合要求。最大剪力在端部，为FS=34.510.62=10.35kN根据材料力学式58可知，最大切应力为=3FS2A=310.3510320.150.15106=0.69MPa=1.5MPa符合要求。 根据材料力学可知，1515cm方木梁的截面惯性矩为I=0.150.15312=4.2210-5m4根据建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范4.3.2规定计算构件变形（挠度）时的荷载设计值，各类荷载分项系数，均取1.0。则此时q为（1.0+2+1.2）0.6+271.6