連續(xù)鋼構(gòu)梁支架檢算

連續(xù)鋼構(gòu)梁支架檢算一、計算說明計算時關(guān)鍵考慮中間跨距最大的最不利情況進行檢算。結(jié)構(gòu)計算依據(jù)為《鋼結(jié)構(gòu)設計手冊》、《建筑施工手冊》第四版Q235鋼設計值[σ]=205MPa。《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》，依據(jù)設計要求，為保證梁體結(jié)構(gòu)和支架穩(wěn)定性，該梁分兩次澆注，首先澆注右幅梁體，待梁體養(yǎng)護齡期達到7天后，在澆注左幅梁體。1.1主要參數(shù)：恒載分項系數(shù)取1.2活載分項系數(shù)取1.4C40鋼筋混凝土容重取26KN/m3(素砼容重為25KN/m3,鋼筋容重取0.15Kg/m3)。竹膠板木模選120cm×240cm×2cm矩形模板，彈性模量E=5.0×103MPa,密度為б1=700Kg/m3,靜彎強度

[σ]=11MPa。鋼管外徑48mm，厚3.5mm，截面積為489mm2，慣性矩I=12.18cm4，抵抗矩W=5.079cm3,每米長自重38.4N/m，回轉(zhuǎn)半徑i=15.78mm。I10工字鋼截面抵抗矩W=49cm3，截面慣性矩I=245cm4，每米重量11.261Kg/m。I36a工字鋼的截面抵抗矩W=877.6cm3,截面慣性矩I=15796cm4，每米重量60Kg/m，設計值[σ]=205MPa。松木密度440kg/m3,抗彎強度[σ]=17MPa，抗剪強度[fv]=1.7MPa，彈性模量E=10×109Pa。I50a工字鋼每米重量93.61Kg/m，I=46472cm4，W=1858.9cm3。直徑52.9cm螺旋焊鋼管，8mm壁厚，每米重量103.29kg/m,截面抵抗矩W=1680.55cm3,截面慣性矩I=44450.54cm4，回轉(zhuǎn)半徑i=18.42cm,截面積S=130.88cm2重力加速度g取9.8。二、方案選擇2.1架空方案鋼構(gòu)梁側(cè)模板選用竹膠板木模，單塊尺寸為120cm×240cm×2cm，梁側(cè)模板豎向支撐選用100mm×100mm松木，間隔30cm布置。梁側(cè)橫向支撐選用鋼管及對拉筋加固。底模采用2cm厚竹膠板，模板尺寸為1.2m×2.4m×0.02m，梁底模下墊設松木，間隔25cm布置。方木下方縱向設置I10。I10工字鋼下方設置60×60碗扣式腳手架支撐。腳手架設置在I50a縱梁上。I50a工字鋼間距60cm，I50a工字鋼下設置2片雙拼的I36a工字鋼做為橫冠梁。橫冠梁下方設置6根直徑52.9cm螺旋鋼管。螺旋管承重基礎由人工挖孔樁承受。三、結(jié)構(gòu)檢算3.1架空計算模型3.1.1底板模板計算：梁底模板采用木膠合板木模加方木，底板上所受荷載按單向板考慮，底板縱向取b=1m，厚度h=0.02m,方木間距為30cm。W=1/6×b×h2=6.67×10-5m3,I=l×b3×12=1×(0.02)3÷12=6.67×10-7m4。恒載系數(shù)取1.2，活載系數(shù)取1.4。人行、機械活載,混凝土振搗荷載：1.5KN/m2、2KN/m2由于模板最小寬度為1.2m，故按4跨連續(xù)梁建模，荷載分布圖如下：梁體自重荷載：N=1.2×1.44×1×1×26000+1.4×3500=49828N/m。模板荷載受力圖如下：模板彎矩圖如下：Mmax=333.67N·mσ=Mmax/w=333.67÷(6.67×10-5)=5Mpa<11Mpa模板撓度圖如下：由結(jié)構(gòu)力學求解器計算知最大模板變形最大發(fā)生在1、4單元。Fmax=0.4mm<250/400=0.6mm，模板滿足要求。3.1.2方木受力計算松木密度440kg/m3,抗彎強度[σ]=17MPa，彈性模量E=10×103MPa。W=bl2÷6=0.1×0.12÷6=1.67×10-4m3。I=bl3÷12=0.1×0.13÷12=8.33×10-6m4,A=0.1×0.1=0.01m2按3孔連續(xù)梁建模。方木所受最大荷載為：N=1.2×0.25×1.44×26000+1.4×3500=16132N/m方木所受荷載布置圖如下：方木所受彎矩圖如下：Mmax=580.75N·mσ=Mmax/w=580.75÷(1.67×10-4)=3.5Mpa<17Mpa方木撓度圖如下：由結(jié)構(gòu)力學求解器計算知最大變形發(fā)生在1、3單元Fma=0.2mm<600/400=1.5mm，滿足要求。3.1.3I10工字鋼計算I10工字鋼截面抵抗矩W=49cm3，截面慣性矩I=245cm4，截面面積A=14.345cm2，每米重量11.261Kg/m。彈性模量E=2.06×105MPa，按3跨連續(xù)梁建模。I10工資鋼所受最大線荷載為：N=1.2×1.44×0.6×26000+1.4×3500=31856.8N/mI10所受荷載布置圖如下：（1）I10工字鋼彎矩圖如下：Mmax=1146.84N·mσ=Mmax/w=1146.84÷(49×10-6)=23.4Mpa<215Mpa（2）I10工字鋼剪力圖如下：Qmax=11468.45Nτ=VS/(bI)=(11468.45×28.2×10-6)/(4.5×10-3×245×10-8)=29.3Mpa<125Mpa（2）I10工字撓度圖如下：由結(jié)構(gòu)力學求解器計算變形最大為1、3單元。Fmax=0.06mm<600/400=1.5mm，滿足要求。3.1.4支架計算鋼管外徑48mm，厚3.5mm，截面積為489mm2，慣性矩I=12.18cm4，抵抗矩W=5.079cm3,每米長自重38.4N/m，回轉(zhuǎn)半徑i=15.78mm。有I10工字鋼傳遞荷載為：由結(jié)構(gòu)力學求解器計算支架所承受最大荷載為21025.5N。（1)立桿強度計算：σ=N/A=21025.5/4.893×10-4=43Mpa<215Mpa（2)穩(wěn)定性計算計算長度l0=kμh=1.155×1.5×1=1.7mλ=170/15.78=10.8，用查表φ=0.952。σ=N/φA=21025.5/(0.952×4.893×10-4)=45.1Mpa<215Mpa支架滿足要求。3.1.5I50工字鋼計算I50a工字鋼每米重量93.61Kg/m，I=46500cm4，W=1860cm3。截面面積A=119.304cm2。I50工字鋼受力圖如下：混凝土自重N1=1.2×5×1.44×7.3×26000=1639872N模板自重:N2=1.2×5×7.3×0.02×700×9.8=6009.4N方木自重:N3=1.2×30×5×0.1×0.1×440×9.8=7761.6NI10工字鋼自重:N4=1.2×13×5×11.2×9.8=8561.3N支架自重:N5=1.2×9×13×3.841×（1+0.6）×9.8=8455.8N梁體底板下方荷載有8片I50工字鋼承擔，I50工字鋼所受線荷載為N6=（（N1+N2+N3+N4+N5）+1.4×3500×5×7.3）÷8÷7.3=31669.7NI50工字鋼荷載圖如下：I50工字鋼彎矩圖如下：Mmax=210959.8N·mσ=Mmax/w=210959.8÷(1860×10-6)=113.4Mpa<215MpaI50工字鋼剪力圖如下：Qmax=115594.4Nτ=VS/(bI)=(115594.4×1084.1×10-6)/(12×10-3×46470×10-8)=22.5Mpa<125Mpa（3）I50工字鋼撓度圖如下：有結(jié)構(gòu)力學有結(jié)算最大變形在跨中。Fmax=12mm<7300/400=18.25mm，滿足要求。3.1.6I36a工字鋼計算I36a工字鋼的截面抵抗矩W=875cm3,截面慣性矩I=15800cm4，每米重量60Kg/m，截面面積A=76.480cm2，設計值[σ]=205MPa，按3跨連續(xù)梁建模。有I50工字鋼傳遞荷載如下圖：I36a工字鋼所受最大反力為115594.4/2=57797.2N。I36工字鋼受力圖如下：（1）I36a工字鋼彎矩圖如下：Mmax=233118..9N·mσ=Mmax/ww=231118.99÷(875×10-6)=226.4MMpa<2215Mppa（2）I36a工字鋼鋼剪力圖如如下：Qmax=699356..6Nτ=VS/(bI))=(699356..6×508..8×10-6)/(110×10-3×157660×10-8)=222.4Mppa<1225Mpa（2）I36a工字鋼鋼撓度圖如如下：由結(jié)構(gòu)力學求解解器計算知知變形最大大發(fā)生在11、3單元。Fmax=0.22mm<22000//400==5mm，滿滿足要求。3.1.7螺螺旋管計算算直徑52.9ccm螺旋焊焊鋼管，88mm壁厚厚，每米重重量1033.29kkg/m,,截面抵抵抗矩W==16800.55ccm3,截面慣性性矩I=444450.554cm4，回轉(zhuǎn)半半徑i=118.422cm,截截面積S==130..88cmm2。有結(jié)構(gòu)力學求解解器計算螺螺旋管所受受最大反力力為：由結(jié)構(gòu)力學求解解器計算螺螺旋管所受受最大反力力為2544307..7×2=50086155.4N（1）螺旋管強度計計算σ=F/A=(55086115.4++11×103..29×9.8))÷(1300.88××10-4)=39..7MPaa＜215MMPa穩(wěn)定性計算：按按11m鋼管管長度計算算，L0=2×11=222m長細比=22000/188.42==119..4查表得￠=0..435σ=N/￠A=((5086615.44+11××103..29×9.8))÷(0.4355×130..88×10-4)=91..3MPaa＜215MMPa,滿滿足要求。3.3.8人人工挖孔樁樁長度計算算螺旋管下部設置置人工挖孔孔樁，樁徑徑為1.225m。樁樁頂設置660高，寬寬度1.335m橫冠冠梁。由結(jié)構(gòu)力學求解解器計算知知單根樁基基所承受的的最大反力力為：N=(5086615.44+11××103..29×9.8))+2.00×0.6×1.355×2.5×103×9.8==5594440.11N=5599.44KKN，安全系數(shù)數(shù)按1.22取值。單根根樁承載力力為5599.44××1.2==671..3KN。由鐵路橋橋涵地基和和基礎設計計規(guī)范255頁。式中：[P]-----樁樁的允許承承載力（KKN）U-----樁身截截面周長（m），U=3.14×1.25=3.925mfi-----各土層的的極限摩阻阻力（KPPa），查表得得fi取55KPaLi----各土層層厚度（mm）A----樁底底支承面積積（m2），A=3..14×(1.225/2))2=1.223m2[σ]----樁底地地基土的允允許承載力力（KPaa），依據(jù)設設計取1440KPam0----樁底支支承力折減減系數(shù)，挖挖孔樁取11.0L==(2×[P]-m0×A×[σ])/((U×fi)L=(2×6771.3--1×1.233×140))/(3.9225×55)==5.4mm人工挖孔樁長度度設置為6m，可滿足設計計要求。人工挖孔壁厚度度計算：t=由設計圖紙和結(jié)結(jié)合現(xiàn)場施施工情況，范范辛鐵路路路基下部為為粉質(zhì)黏土土。且無地地下水。P=P?土對護壁的最大大側(cè)壓力（N/m2γ?土的重度（KNN/m3）H?挖孔樁護壁深度度（m）D?挖孔樁直徑（mm）fc?混凝土的軸心抗抗壓強度（N/mm2φ?土的內(nèi)摩擦角（°）c?土的粘聚力（KKN/m22）K?安全系數(shù)，取11.65設計人工挖孔樁樁采用直徑徑1.255m混凝土土灌注樁，考慮護壁作用取1.45m，深度6m，混凝土護壁采用C20混凝土，每節(jié)高度為1m，地基土為粉質(zhì)黏土，天然重度為20KN/m3,內(nèi)摩擦角φ=10°，地下無水，不考慮粘聚力。P=P=20×6×taan2(45°?10°2)--2×0×tan(45°?10°2t=一般最小厚度為為8cm，本本設計取110cm。本本護壁滿足足設計要求求。3.2滿堂支架架計算在73#-74##及75#--76#墩墩之間，地地勢較為平平坦，所以以采取滿堂堂支架施工工方案。滿滿堂支架采采用60×60cmm的碗扣式式鋼管腳手手架。鋼管管外徑488mm，厚厚3.5mmm，截面面積為4889mm22，慣性矩矩I=12..18cmm4，抵抗矩矩W=5..079ccm3,每米長自自重38..4N/mm，回轉(zhuǎn)半半徑i=115.788mm。由結(jié)構(gòu)力學求解解器計算支支架所承受受最大荷載載為210025.55N。（1）立桿強度計算：：σ=N/A=211025..5/4..893××10-4=433Mpa<<215MMpa（2）鋼管穩(wěn)定性檢檢算腳手架的最大計計算高度取取12m。計算長度l0==h+2aa=0.6++2×0.3==1.2mm長細比λ=ll0/i=1..2m/1..58cmm=76＜230，符合要要求查表得φ=0.7444N式中N為計算立立桿段的軸軸向力設計計值，φ為軸向受受壓構(gòu)件的的穩(wěn)定系數(shù)數(shù),由上取值值0.7444。Mw為計算立立桿段由風風荷載設計計值產(chǎn)生的的彎矩。由《建筑結(jié)構(gòu)荷荷載規(guī)范》（GB50009-2012）知垂直于建筑物表面上的風荷載標準值為參數(shù)取值：βz取值0.7平頂山及周邊地地區(qū)基本風風壓ω0=0.4KN/查表得，施工地點點地面粗糙糙度為B類地面，腳腳手架高度度12m，由由內(nèi)插法法得：μ風荷載標準值為為：ωk=作用于腳手架的的風荷載彎彎矩值：Mla為立桿縱距距，取值00.6m，la為立桿桿縱距，取取值0.66m，h為立桿步步距，取值值0.6mm，則Mw=0.9×1..4×0.31×0.6×0.62÷10=8..4N·則W=5.08××10-6m3，Mw/W=8..4÷(5.088×10-6)=1.665NφA+M滿足要求（3）地基檢算混凝土基礎段表表層為155cm厚C20混凝凝土，底部部為換填碎碎石基礎，支支架高度為為12m?；炷帘肀砻媸芰?1025.5NN，12m鋼管管重4433.8N，底托尺寸寸為10×10cmm，C20混凝土土軸心抗壓壓強度設計計值則基礎礎受力fcc=10N/mmm2，回填土土夯實后基基底承載力力為1200KPaC20混凝土強強度檢算：：N（21025.55+4433.8）÷（100×100）=2.144N/mmm2＜13.44N/mmm2，滿足要要求。3.3側(cè)模板梁體側(cè)模采用22cm厚的的竹膠板，外外側(cè)采用110×10的方木木豎向向布布置，間距距25cmm。外側(cè)背背肋采用雙雙拼[100槽鋼。對對拉筋采用用[σ]==300MMpa。恒載分項項系數(shù)取11.2，活活載分項系系數(shù)取1..4。新澆混凝土對側(cè)側(cè)模板的側(cè)側(cè)壓力（式式3—1），（式3—2）式中—為新澆混混凝土對模模板的最大大側(cè)壓力（kN/m2）；—為素混凝土的的容重（kkN/m33），取值值25；—為混凝土初凝凝時間（hh），根據(jù)據(jù)試驗結(jié)果果，取值為為6；—外加劑修正系系數(shù)，取值值1.2；—混凝土入模坍坍落度修正正系數(shù)，取取值1.115；—混凝土澆筑速速度（m//h），取取值0.55；由式3—1得，由式3—2得，取最小值，得混混凝土對側(cè)側(cè)模板的振搗混凝土產(chǎn)生生的荷載（kN/m2），取值3.53.3.1側(cè)模模板計算梁底模板采用木木膠合板木木模加方木木，底板上上所受荷載載按單向板板考慮，底底板縱向取b=1mm，厚度h==0.022m,方木木間距為330cm。W=1//6×b×h2=6.667×10-5m3,I=ll×b3×12=11×(0.002)3÷12=66.67××10-7m4N=1..4×(32..3+3..5)=550.122KN/mm荷載圖如下：彎矩圖如下Mmax=3335.633N·mσ=Mmax/ww=3355.63÷÷(6.667×10-5)=5.003Mpaa<11MMpa撓度圖如下：由結(jié)構(gòu)力學求解解器計算知知最大模板板變形最大大發(fā)生在11、4單元。Fmax=0.44mm<2250/4400=00.6mmm，模板滿滿足要求。3.3.2豎向向方木計算算松木密度4400kg/mm3,抗彎強度度[σ]=117MPaa，彈性模模量E=10×1003MPa。W=bl2÷6=0..1