40+64+40连续梁支架.docx
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40+64+40连续梁支架
老君堂60+100+60米连续梁边跨现浇段支架模板计算书
一、工程概况
60+100+60米连续梁边跨现浇段对应节段为9#段,节段长7.75m,中心梁高3.05m,梁底宽为6.7m,梁顶板宽13.4m,顶板厚40㎝,腹板厚60㎝,底板厚40㎝。
二、现浇支架模板方案
202#-204#墩间现浇段跨公路,为不中断公路交通,在该处搭设一门式支架进行现浇施工。
门式支架立柱采用Ф630*12钢管,立柱基础采用C20混凝土条形基础,基础宽1-1.2m,高0.6m。
钢管立柱下部通过焊接与预埋在基础上的80*80*2cm钢板相连,上部也焊接一块80*80*2cm钢板。
立柱高6.1m,纵向间距5.4m,横向间距腹板下2.8m,其余为3-3.2m。
纵梁采用2I45工字钢,I45工字钢上横向铺设I20工字钢,间距0.3m。
I20工字钢上纵桥向铺设14×20cm方木,在14×20cm方木上搭设碗扣支架支撑梁体底模,支架横向步距腹板下为0.3m,翼缘板下1.2m,其余0.6m,纵向步距0.6m,水平杆步距0.6m。
底模板采用18mm优质竹胶板,加劲肋木为10×10cm方木,间距25cm。
侧模采用18mm优质胶木板,加劲肋木为10×10cm方木,间距25cm,背楞采用2[10槽钢,背楞间距60cm,拉杆采用φ20圆钢,间距100cm.
地基采用C20砼进行硬化处理,砼厚10cm。
浇筑砼前先对原地面进行整平、夯实,夯实后地基承载力为200kPa以上。
支架模板具体布设尺寸见《支架模板布设示意图》。
三、受力检算
1、计算参数
竹胶木板:
(横向)E=6.1×103Mpa
(纵向)E=7.4×103Mpa
油松、新疆落叶松、云南松、马尾松:
[σ]=12MPa(顺纹抗压、抗弯)[τ]=1.3MPaE=9*103MPa
热轧普通型钢:
[σ]=190MPa[τ]=110MPaE=2.06×105Mpa
[10:
Wx=39.7cm3,Ix=198.3cm4A=12.74cm2m=10kg/m
I45b:
A=111.4cm2,Ix=33759cm4,Wx=1500.4cm3。
I20b:
A=39.55cm2,Ix=2502cm4,Wx=250.2cm3。
钢管柱Ф630*12:
A=233cm2,I=1.113*105cm4,W=3.53*103cm3,i=21.9cm。
2、荷载
钢筋混凝土自重荷载:
q1=26KN/m3×3.05m=79.3kN/m2
施工人员及机具荷载:
q2=2.5kN/m2
泵送砼冲击荷载:
q3=3.5kN/m2
振捣砼产生荷载:
q4=2kN/m2(底板),q4=4kN/m2(侧模)
3、底模检算
荷载分项系数取1.4。
则作用在底模上的最大均布荷载为:
q=1.4*(q1+q2+q3+q4)=1.4*(79.3+2.5+3.5+2)=122.2kN/㎡
竹胶板厚1.8cm,竹胶板下垫10×10cm肋木,肋木间距25cm,则竹胶板净跨距为15cm。
按一跨简支进行验算,如下图所示:
荷载:
q=122.2kN/m
截面抵抗矩:
W=bh2/6=1*0.0182/6=0.000054m3
截面惯性矩:
I=bh3/12=1*0.0183/12=4.86*10-7m4
跨中弯矩:
M=ql2/8=122.2*0.152/8=0.34kN.m
故跨中最大应力:
σ=M/W=0.34/0.000054=6296kPa=6.2Mpa<[σ]=50Mpa
强度满足要求。
挠度:
f=5ql4/384EI=5*122.2*0.154/(384*6.1*106*4.86*10-7)
=2.7*10-4m=0.27mm挠度满足要求。
4、底模10×10cm肋木验算:
腹板下荷载最大,取腹板下的模板肋木进行验算。
竹胶板下采用10×10cm肋木,肋木间距25cm,肋木下垫14×20cm承重方木,15×10cm承重方木间距30cm,故10×10cm肋木跨度为30cm,对其按两跨连续梁进行验算,如下图所示:
q
30cm
30cm
作用在肋木上的荷载为:
q=122.2*0.25=30.6kN/m
截面抵抗矩:
W=bh2/6=0.1*0.12/6=1.7*10-4m3
截面惯性矩:
I=bh3/12=0.1*0.13/12=8.3*10-6m4
最大弯矩:
M=0.125ql2=0.125*30.6*0.32=0.34kN.m
故最大弯曲应力:
σ=M/W=0.34/(1.7*10-4)=2000kPa=2.0Mpa<[σ]=12Mpa
最大剪力:
V=0.625ql=0.625*30.6*0.3=5.7kN
τ=3V/2A=3*5.7/(2*0.01)=855kPa=0.86Mpa<[τ]=1.3Mpa
强度满足要求。
最大挠度:
f=0.521ql4/100EI=0.521*30.6*0.34/(100*9*106*8.3*10-6)
=1.7*10-5m=0.02mm挠度满足要求。
5、腹板下14×20cm方木验算
14×20cm方木主要承受来自10×10cm方木传来的集中力作用。
集中力大小取10×10cm方木验算中的最大支反力R=5.7kN。
按简支梁对14×20cm方木进行验算,最大弯
矩计算简图如下:
荷载:
F=5.7kN
截面抵抗矩:
W=bh2/6=0.14*0.22/6=0.00093m3
截面惯性矩:
I=bh3/12=0.14*0.23/12=0.000093m4
最大弯矩:
M=Fl/4=5.7*0.3/3=0.57kN.m
故跨中最大应力:
σ=M/W=0.57/0.00093=613kPa=0.6Mpa<[σ]=12Mpa
满足要求。
最大挠度:
f=23Fl3/648EI=23*7*0.63/(648*9*106*9.3*10-5)
=6.4*10-5m=0.06mm满足要求。
最大支反力则按下图计算:
最大支反力R=7F/6=6.7kN
取最大剪力为:
V=6.7kN
则剪应力τ=3V/2A=3*6.7/(2*0.028)=359kPa=0.36Mpa<[τ]=1.3Mpa
满足要求。
6、I20工字钢验算
I20b工字钢间距0.3m,铺设在I45b工字钢纵梁上,为简便起见,将其上部荷载近似看成均布荷载分布。
按三跨连续梁进行验算,荷载布置如下图所示:
荷载:
腹板下为:
g1=122.2*0.3=36.7kN/m
底板下为:
g2=1.4*(26*0.8+2.5+3.5+2)*0.3=12.1kN/m
翼缘板下为:
g3=1.4*(26*0.4+2.5+3.5+2)*0.3=7.7kN/m
经结构力学求解器计算:
最大弯矩在AB及CD跨中:
Mmax=13.97kN.m
最大应力:
σ=M/W=13.97*103/250.2=55.8Mpa<[σ]=190Mpa
强度满足要求。
最大剪力在中支点处:
V=45.43kN
剪应力:
τ=3v/(2*A)=3*45.43*10/(2*39.55)=17.2Mpa<[τ]=110Mpa
满足要求。
最大挠度在AB及CD跨:
f=1.8mm满足要求。
支反力为:
RA=17.18kNRB=45.43kN
RC=45.43kNRD=17.18kN
7、I45工字钢验算
I45工字钢承受来自I20工字钢的集中力荷载,计算简图如下:
集中力荷载F取I20工字钢验算中的最大支反力R=45.43kN。
经结构力学求解器计算可得:
最大弯矩:
Mmax=551kN.m
最大应力:
σ=M/W=551*103/(2*1500.8)=184Mpa<[σ]=190Mpa
强度满足要求。
最大剪力:
V=432kN
剪应力:
τ=3v/(2*A)=3*432*10/(2*222.8)=29Mpa<[τ]=110Mpa
满足要求。
最大挠度:
f=12mm满足要求。
8、侧模验算
取混凝土浇筑速度为v=0.5m/h,坍落度为18cm,新浇砼的初凝时间t0取12h。
外加剂影响系数K1=1,坍落度影响系数K2=1.15。
新浇砼对侧模产生的压力:
qm=0.22rt0K1K2v1/2=0.22*26*12*1*1.15*0.51/2=55.8kN/m2
q1=rH=26*3.05=79.3kN/m2
取二者较小者进行验算。
荷载分项系数取1.4。
则荷载组合为:
q=1.4*(qm+q4)=1.4*(55.8+4)=83.7kN/㎡
侧模加劲肋木布置与底模一样,也为10×10cm方木,肋木间距25cm,净跨距15cm。
因其侧向最大压力小于底模压力,故无需再对侧模进行检算。
9、侧模肋木验算
侧模10×10cm肋木间距25cm,背楞为2[10槽钢,背楞间距60cm,故10×10cm肋木跨度为60cm,对其按两跨连续梁进行验算,如下图所示:
作用在肋木上的荷载为:
q=55.8*0.25=14kN/m
截面抵抗矩:
W=bh2/6=0.1*0.12/6=1.7*10-4m3
截面惯性矩:
I=bh3/12=0.1*0.13/12=8.3*10-6m4
最大弯矩:
M=0.125ql2=0.125*14*0.62=0.63kN.m
故最大弯曲应力:
σ=M/W=0.63/(1.7*10-4)=3706kPa=3.7Mpa<[σ]=12Mpa
最大剪力:
V=0.625ql=0.625*14*0.6=5.3kN
τ=3V/2A=3*5.3/(2*0.01)=795kPa=0.8Mpa<[τ]=1.3Mpa
强度满足要求。
最大挠度:
f=0.521ql4/100EI=0.521*14*0.64/(100*9*106*8.3*10-6)
=1.3*10-4m=0.12mm挠度满足要求。
10、侧模背楞验算
背楞为2[10槽钢,拉杆间距取100cm,背楞主要承受来自侧模10×10cm方木传来的集中力作用。
集中力大小取侧模10×10cm方木验算中的最大支反力R=5.3kN。
按简支梁对2[10槽钢进行验算,计算简图如下:
F
25cm
F
25cm
25cm
F
25cm
荷载:
F=5.3kN
截面抵抗矩:
W=2*3.97*10-5m3=7.94*10-5m3
截面惯性矩:
I=2*1.98*10-6m4=3.96*10-6m4
最大弯矩:
M=Fl/2=5.3*1.0/2=2.65kN.m
故跨中最大应力:
σ=M/W=2.65/7.94*10-5=33375kPa=33.4Mpa<[σ]=190Mpa
最大剪力:
V=7.95kN
τ=3V/2A=3*7.95/(2*0.0025)=4770kPa=4.7Mpa<[τ]=110Mpa
强度满足要求。
11、侧模拉杆验算
拉杆为φ20圆钢,间距60*100cm。
故单根拉杆所受拉力为:
F=83.7*0.6*1.0=50.2kN
φ20圆钢截面积:
A=0.000314m2
故有拉杆最大应力:
σ=F/A=50.2/0.000314=159872kPa=160Mpa<[σ]=190Mpa
强度满足要求。
12、Ф630钢管立柱验算
Ф630*12钢管立柱按轴心受压杆件进行验算。
最大轴向压力N=432kN。
截面面积:
A=233cm2