蓋梁鋼棒法計(jì)算書教學(xué)提綱

1、精品文檔蓋梁施工鋼棒法計(jì)算書附表 1一、施工總荷載薄壁墩蓋梁尺寸如圖1 所示。圖1薄壁墩蓋梁尺寸示意圖蓋梁模板施工體系選用墩身預(yù)埋斤頂， I45a 工字鋼作縱梁，縱梁上放置PVC 管并插入鋼棒， 其鋼棒中心距邊緣30cm。上置千18a 槽鋼支撐懸臂端模板的三角支架。具體布置如圖2所示。蓋梁角鋼三角支撐槽鋼橫梁空心薄壁墩工字鋼縱梁鋼棒圖 2蓋梁結(jié)構(gòu)示意圖施工荷載包括： 平臺(tái)及蓋梁模板自重，鋼筋混凝土重量， 施工人員及設(shè)備重量，灌注砼精品文檔精品文檔時(shí)振搗產(chǎn)生的沖擊力等。施工平臺(tái)包括：墩身預(yù)埋PVC 管，采用95mm鋼棒 4.6m*2 根，兩邊露出各80cm；鋼棒上安裝牛腿，架設(shè)I45a 工字鋼

2、2 根作為縱梁，每根12.6m，形成支撐縱梁以承受蓋梁施工荷載，并通過調(diào)整橫梁下的木楔調(diào)整蓋梁橫坡；支撐平臺(tái)橫梁擬采用18a 槽鋼作為橫梁，每根長(zhǎng) 4.6m，在懸臂部分按照（450+30)cm 等間距布置，共需12 根。因空心薄壁墩墩頂實(shí)心段承擔(dān)了大部分蓋梁自身荷載，澆筑時(shí)只有懸臂部分荷載和混凝土流動(dòng)對(duì)懸臂部分傾斜模板產(chǎn)生的側(cè)壓力由支架承擔(dān)，故蓋梁懸臂部分加上擋塊按照 （均布荷載 +集中力）計(jì)算 (取鋼筋砼與模板共同容重取3=26kN/m,其中變截面段按照線性荷載計(jì)算，安全系數(shù)恒載乘以系數(shù)1.2，活載乘以 1.4)：變截面段： q1=26*1*3.2/2-26*2*3.2/2=(41.6-83

3、.2)kN/m懸臂等截面段：q2=26*2*3.2/2=83.2kN/m墩頂前后懸出段（包括鋼筋砼與側(cè)模板,全部作用于縱梁跨中部位）：q3=0.1*2*25+ 11.1 *1+（ 11.1+6.5） *1/2*130*9.8/1000/6=9.2kN/m擋塊集中力：F1=0.3*0.5* （ 3.2-0.03*2 ） *26/2=6.1kN施工人員、運(yùn)輸工具、堆放材料荷載：q4=2.5KN/m 2*3.2m/2=4kN/m下料沖擊、振搗時(shí)產(chǎn)生的荷載 （主要指對(duì)懸臂端傾斜模板底模的沖擊荷載的豎向分力）：q5=2.0kPa*3.2m/2=3.2kN/m ；橫梁自重（一端，查結(jié)構(gòu)計(jì)算手冊(cè)：18a 槽

4、鋼質(zhì)量為20.17Kg/m ）加懸臂端三角支撐荷載( 一端，不考慮變形， L75*75*7 角鋼質(zhì)量 7.4kg/m) ：q6=（ 7.4kg/m*45m*9.8/1000/2.1m+20.17*4*6*9.8/1000/2.1）/2=1.91kN/mA3 鋼容許彎曲應(yīng)力=1.25* =1.25*145MPa=181 MPa容許剪切應(yīng)力=1.25* =1.25*85MPa=106 MPa精品文檔精品文檔16Mn 鋼容許彎曲應(yīng)力=1.25* =1.25*210 MPa=262.5 MPa容許剪切應(yīng)力=1.25* =1.25*120 MPa=150 MPa彈性模量 E=2.1*10 5Mpa二、橫

5、梁計(jì)算根據(jù)路橋施工計(jì)算手冊(cè)P176 表 8-5 注，支架屬于臨時(shí)結(jié)構(gòu)，其強(qiáng)度設(shè)計(jì)采用容許應(yīng)力法，并不考慮荷載分項(xiàng)系數(shù)，且根據(jù)表8-9，其提高系數(shù)k=1.25 。由于蓋梁梁身荷載大部由薄壁墩墩身承擔(dān)， 故只在懸臂端布置橫梁， 按照從內(nèi)而外間隔（30+450 ） cm 每邊布置 6 根，示意圖如下根據(jù)圖2 示，作用于懸臂端等截面段下的槽鋼上荷載最大（縱梁方向作用范圍0.15+0.25=0.4m ），故其上部荷載簡(jiǎn)化成3 個(gè)集中力作用在橫梁上，如圖3：圖 3橫梁荷載簡(jiǎn)化圖Q1= （ 2.5*9.8 ） kN/m 3*3.2m*2m*0.4m+10.1kN/m*0.4m/3=22.25kN橫梁懸臂端采

6、用間距18 槽鋼，由 18 槽鋼搭接到縱梁上，則最不利點(diǎn)在兩縱梁間跨中處。則橫梁跨中最大彎矩：M 橫 =20.03kN ?m最大剪力：V 橫=33.4kN需要的截面模量W M 橫 /181MPa=110.7cm 3,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)材料并查表知可選用18 槽鋼，其截面模量為 W=152.2 cm 3， Ix=1272.7cm4,A=25.69cm 2，滿足要求。則 EI x=2672.7kN.m 2,EA=539490kN,結(jié)構(gòu)計(jì)算求得跨中最大撓度為 :精品文檔精品文檔=3.2/400=8mm符合要求。三、縱梁計(jì)算縱梁采用I50a 工字鋼搭設(shè)在鋼棒上，其力學(xué)性能指標(biāo)按公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（J

7、TJ025-86）中 A3 鋼的容許軸向應(yīng)力 =140MPa，容許彎曲應(yīng)力 w=145MPa，容許剪應(yīng)力 =85MPa。 I45a 工字鋼力學(xué)參數(shù)如下：Ix=32240cm 4Wx=1430cm 3A=103cm 2m=80.4kg/mIx/Sx=38.6cmd=1.15cm荷載如圖示圖 4縱梁受力簡(jiǎn)圖計(jì)算得最大彎矩和最大剪力都在鋼棒支點(diǎn)處精品文檔精品文檔圖 5縱梁簡(jiǎn)化模型彎矩圖圖 6縱梁簡(jiǎn)化模型剪力圖圖 7縱梁簡(jiǎn)化模型撓度示意圖由結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器計(jì)算知， Mmax=213kN.m,Vmax=151.14kN ，最大撓度在懸臂端，只需要計(jì)算支架端點(diǎn)撓度即可，即1/4= 8.76 mm=2.6/4

8、00=2000*2.6/400=13mm(l為懸臂端計(jì)算跨度) =Mmax/Wx=213kN.m / 1430*10 -6 m3=149 MPa1.25* =181MPaFS Sx=139kN34 Mpa1.25 =106MPaI x d38.6cm1.15cm故采用 I45a 工字鋼滿足縱梁要求。四、懸臂端的側(cè)壓力計(jì)算分析新澆筑混凝土對(duì)模板側(cè)面的壓力采用下式計(jì)算精品文檔精品文檔Pmax=0.22 t0K1K 2v1/2式中： Pmax 新澆筑混凝土對(duì)模板的側(cè)壓力，kN/m；混凝土的重力密度， kN/m, 本例取 25KN/m 3；t0 新澆混凝土的初凝時(shí)間（h）可按實(shí)測(cè)確定。當(dāng)缺乏試驗(yàn)資料時(shí)

9、，可采用t0=200/(T+15) 計(jì)算（ T 為混凝土的溫度 ），本項(xiàng)目取 t0=5h ；v 混凝土地的澆筑速度，取v=1m/h ；H 混凝土澆筑層 (在水泥初凝時(shí)間以內(nèi))的高度，本例為蓋梁高度H=2m ；K1 外加劑影響修正系數(shù)，不摻外加劑時(shí)取 1.0，摻具有緩凝作用的外加劑時(shí)取1.2，本工程混凝土皆摻有緩凝作用的減水劑，故取1.2；K2 混凝土坍落度影響修正系數(shù)，當(dāng)坍落度小于30mm 時(shí)，取 0.85； 5090mm 時(shí)，取 1.0； 110 150mm 時(shí)，取 1.15，本例中取 1.15。則綜上所述， Pmax=0.22*25*5*1.2*1.15*11/2=37.95kpa混凝土側(cè)

10、壓力的計(jì)算分布圖形如圖所示，h 為有效壓頭高度 :3h=F/ =37.95kpa/25kN/m=1.518mHhPmax圖 8混凝土側(cè)壓力計(jì)算簡(jiǎn)圖五、鋼棒計(jì)算精品文檔精品文檔墩身施工時(shí)，在墩頂實(shí)心段預(yù)埋100mmPVC 管，拆模后穿人95mm 高強(qiáng)鋼棒，鋼棒每根 4m，中心線距墩身邊緣30cm。高強(qiáng)鋼棒力學(xué)參數(shù)如下：A=63.6cm 2Ix=d 49cm4399.82cm464643Wx=d 39.5 cm384.13cm33232由圖 4 知，每根鋼棒在縱梁下部承擔(dān)豎向集中荷載FA =190.08kN ，如下圖圖 9鋼棒受力簡(jiǎn)圖精品文檔精品文檔圖 10鋼棒受剪示意圖圖 11鋼棒受彎示意圖由圖知： Vmax=190.08kNMmax=190.08kN.ma 剪力驗(yàn)算：精