盖梁荷载计算1Word格式.docx

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0.6≈76.23KN/m。

在计算时，考虑到模板的连续性，则按照连续梁（三跨连续梁）进行计算。

计算简图如下图1-3所示。

图1-3模板计算简图

根据《路桥施工计算手册》表8-13考虑模板连续性的最大弯矩公式计算，其计算过程如下所示。

Mmax＝q×

L2/10＝55.372×

0.32/10≈0.686KN.m

由于选用的是15mm厚的竹胶板，计算长度按照60cm考虑，其截面抵抗矩w＝b×

h2/6，其计算过程如下所示。

w＝b×

h2/6＝600×

152/6＝22500mm3

σ＝Mmax/w＝6.86×

105/22500≈30.49MPa

通过以上计算，σ＝30.49MPa<

[σ]＝50MPa，其中50MPa为混凝土模板用竹胶合板物理力学指标中（竹胶板在湿状、横向的容许应力）静曲强度最小值，则底板模板的强度满足使用要求。

现场必须配备[σ]＝50MPa，15mm厚的竹胶板作为底模。

根据《路桥施工计算手册》表8-13考虑模板连续性刚度验算公式w＝q×

L4/（128×

E×

I），其计算过程如下所示。

由混凝土模板用竹胶合板物理力学指标中（竹胶板在湿状、横向的弹性模量）查得弹性模量最小40000MPa。

根据竹胶板的截面形状，则惯性矩I＝b×

h3/12＝600×

153/12＝168750mm4，挠度计算如下所示。

以上计算结果表明w＝0.715mm<

[w]＝L/400＝300/400＝0.75mm，则底板模板的刚度满足使用的要求。

1.2.2底模背肋和分配梁的计算

1.背肋的计算

背肋采用的是10×

10cm的方木，方木在底板时承受最大荷载。

由1.1节中所计算底板的最大荷载转化为背肋上的线性荷载q1＝127.05×

0.3≈38.115kN/m，根据《路桥施工计算手册》查松木的容重为6kN/m3，方木的自重为q2＝r×

A＝6×

0.10×

0.10＝0.06kN/m，考虑1.2的安全系数后线荷载q＝q2×

1.2＝0.06×

1.2＝0.072kN/m，则总的荷载q＝38.115+0.072＝38.187kN/m。

按均布荷载作用下的简支梁进行计算，计算简图如图1-2所示，把作用在方木范围内的混凝土体积转化线荷载加载在方木上，其计算过程如1-6所示。

图1-2简支梁计算简图

Wy＝I/（b/2）＝8.333×

10-6/0.05＝1.667×

10-4m3

（1-6）

则应力σ＝10.31MPa<

[σ]＝13.0MPa，其中13.0MPa根据《路桥施工计算手册》表8-6查红松的容许弯曲应力。

剪力：

F＝q×

L/2＝38.187×

0.6/2≈11.456kN，则剪应力计算如下所示。

根据计算结果可知应力τ＝1.15MPa<

[τ]＝1.4MPa，其中1.4MPa根据《路桥施工计算手册》表8-6查红松的容许剪应力。

由于σ＝10.31MPa<

13.0MPa，τ＝1.15MPa<

1.4MPa，则背肋的强度满足使用的要求。

根据《路桥施工计算手册》表8-6可知红松的弹性模量E＝10×

103MPa，根据《材料力学》挠度计算公式，挠度计算如下所示。

挠度验算：

通过上式计算，

≈0.7734mm<

L/400＝600/400＝1.5mm，则背肋的刚度满足使用要求。

2.支架上分配梁10×

15cm方木验算

按均布荷载作用下的简支梁进行计算，计算简图如下图1-6所示，把作用在方木范围内的混凝土体积转化线荷载加载在方木上，其计算过程如下所示。

图1-6简支梁计算简图

模板的背肋的间距为30cm，分配梁的间距为60cm。

根据上面计算可知，10×

10cm的方木的自重为q＝0.072kN/m，根据1.5节中所计算底板的最大荷载转化为集中荷载N＝0.072×

0.6+127.05×

0.3×

0.6≈22.92kN，按照影响线加载方法找出最不利加载位置如图1-6所示。

根据《路桥施工计算手册》查松木的容重为6kN/m3，10×

15cm方木的自重为q2＝r×

0.15＝0.09kN/m，考虑1.2的安全系数后线荷载q＝q2×

1.2＝0.09×

1.2＝0.108kN/m。

背肋传下来的荷载对弯矩影响计算如下所示。

M1＝F×

L/4＝22.92×

0.6/4≈3.438kN.m

自重荷载对弯矩影响计算如下所示。

M2＝q×

L2/8＝0.108×

0.62/8＝4.86×

10-3KN.m

Mmax＝M1+M2＝3.438+0.00486≈3.443KN.m

应力计算如下所示。

Wy＝I/（b/2）＝2.8125×

10-5/0.075＝3.75×

则应力σ＝9.19MPa<

[σ]＝13.0MPa，其中13.0MPa根据《路桥施工计算手册》查红松的容许弯曲应力。

背肋传下来的荷载对剪力影响计算如下所示。

F1＝N/2＝22.92/2≈11.46kN

自重荷载对剪力的影响计算如下所示。

F2＝q×

L/2＝0.108×

0.6/2≈0.032kN

Fmax＝F1+F2＝11.46+0.032＝11.50kN

则剪应力计算如下所示。

则应力τ＝0.767MPa<

103MPa，根据《材料力学》可知，挠度计算如下所示。

背肋传下来的荷载对挠度影响计算如下所示。

自重荷载对挠度影响计算如下所示。

通过上式计算，fmax＝3.674×

10-4m<

L/400＝0.6/400＝1.5×

10-3,则支架上分配梁木方的刚度满足要求。

1.3D型梁验算

1.3.1D梁上工字钢纵梁计算

D16梁，梁高900mm，单片梁款420mm，两片梁纵梁间距为4.4m，D16梁间钢枕间距为670mm，每2.65m设置一道钢枕，D16梁共安装7处钢枕。

1.1节知道，上部混凝土和模板及施工活荷载最大组合值为：

1.4=127.05KN/㎡。

上部垫木重量估算为Pm=3KN/㎡。

得传递至纵向工字钢的重量为Py1max=Pymax+Pm×

1.2=130.65KN/㎡。

工字钢横向布置间距为1.2m，纵向上部木方间距0.67m。

则简化成两支连续梁形式如下图：

集中荷载为Py1max×

0.67×

1.2=105.04kN。

工字钢自重I40a自重为0.67Kn/m受力模型如下图：

单位:

集中荷载--kN集中弯矩--kN·

m其他荷载--kN/m

剪力包络图

kN

弯矩包络图

kN·

m

依据规范:

GB50017-2003《钢结构设计规范》、GB50011-2001《建筑抗震设计规范》，工40a工字钢构件参数:

抗震调整系数RE:

0.75

热轧普通工字钢:

I40a

钢材牌号:

Q235

钢材强度折减系数:

1.00

腹板厚度:

tw=10.50mm

毛截面面积:

A=86.07cm2

截面惯性矩:

Ix=21714.00cm4

半截面面积矩:

Sx=631.20cm3

回转半径:

ix=15.88cm

iy=2.77cm

截面模量:

Wx=1085.70cm3

Wy=92.90cm3

截面模量折减系数:

0.95

净截面模量:

Wnx=1031.42cm3

Wny=88.25cm3

受压翼缘自由长度:

l1=2.00m

截面塑性发展系数:

x=1.05

y=1.20

构件承载力

构件截面的最大厚度为16.50mm,根据表3.4.1-1,f=205.00N/mm2,fv=120.00N/mm2

根据GB/T700及GB/T1591,fy=225.00N/mm2

1.弯曲正应力控制的单向弯矩设计值

Mx1=1.00×

f×

Wnx×

x=1.00×

205.00×

1031.42×

103×

10-6×

1.05=222.01kN·

m，＞132.56满足要求

2.只承受与腹板平行的剪力时,可承受的剪力设计值

Vmax=

＞207.92kN满足要求。

3．挠度计算：

枕木传下来的荷载对挠度影响计算如下所示。

通过上式计算，fmax＝1.12mm<

L/400＝2.68/400＝6.7mm，满足要求。

1.3.1D梁验算

1、D梁横向钢枕验算。

钢枕木纵向承载3根I40a，2片D型梁，跨度为2.68m。

上部传递至钢枕木的最大力通过1.3.1可知为2.68m跨度范围的上部荷载，纵向3根I40a自重，钢枕自重组合。

Pz=（Py1max×

L+3×

0.67KN/m×

L）/n+2.9KN×

1.2=75KN。

已知D梁可以通过轴重22t的火车。

所以满足要求。

2、D梁验算。

1.4横向分配梁验算

1.3知传递至纵向工字钢的重量为Py1max=Pymax+Pm×

1.2=130.65KN/㎡，盖梁宽3.7m，线性荷载为483.5kN/m，I40a工字钢重和D梁重为10.2KN/m×

1.2=12.24KN/m。

转化为如下力学模型：

则最大荷载出现在靠近中墩柱的出支点。

竖向压力P=3962.54KN。

P1=P2=P/2=1981.27KN。

验算横向分配梁。

分配梁长8米定尺型钢组合形成。

0#块用钢柱顺桥向间距为7.15m。

D型梁间距为4.4m，则建立如下力学模型：

恒载示意图

选择6根50a工字钢组成三根平放，三根叠放到上面。

f=Mx1/1.00×

Wnx×

x=2725.25KN/（1.00×

13244.52×

1.05）=195.9N/mm2＜[f]=205.00N/mm2.Q235满足要求。

fv=vmax×

sx/（I×

tw）=2.2N/mm2＜[fv]=120.00N/mm2.Q235满足要求。

3、挠度验算

得I1＞679792cm4，6根50a工字钢组成三根平放，三根叠放到上面组成体系根据移轴公式，得I=697080cm4＞I1，将I带入得：

组合纵梁自重为Qh=5.62KN/m。

Qh×

1.2=6.7KN/m

自重挠度为：

通过上式计算，fmax＝17.7mm<

L/400＝7.15/400＝18mm，满足要求。

1.5立柱验算

1.5.1立柱稳定性验算

由1.4得对立柱最大压应力值为1980kN。

0号块支架使用钢管，距离盖梁底最高高度为17.5m，以17.5m为压杆长度进行检算。

依据规范:

抗震调整系数RE:

螺旋焊钢管:

Ф559.0x10.00

毛截面面积:

A=172.47cm2

净截面系数:

0.90

净截面面积:

An=155.22cm2

钢材牌号:

Q235

容许长细比:

[]=150.00

两主轴平面内约束信息:

x平面内

y平面内

构件长度

l=17.50m

顶端约束

铰接

底端约束

示意图

计算长度系数

ux=1.00

uy=1.00

计算长度

l0x=17.50m

l0y=17.50m

回转半径

ix=19.41cm

iy=19.41cm

受力状态:

轴心受压

强度决定的构件承载力，构件截面的最大厚度为10.00mm,根据GB50017-2003表3.4.1-1,f=215.00N/mm2，根据GB/T700-1988及GB/T1591-1994,fy=235.00N/mm2，根据公式5.1.1-1,

N1=1.00×

An

=3337.29kN

整体稳定，按5.1.2-2进行计算

x

=90.16

y

双轴对称截面，按5.1.2-2进行计算，取长细比较大值x,根据GB50017-2003表5.1.2-1,属于a类截面,查附录C,得稳定系数为0.713，两个主轴方向的最大长细比为90.16,不大于设定的长细比150.00根据规范公式5.1.2-1,N2=1.00fA=1.00×

215.00×

0.713×

172.47×

102×

10-3=2642.20kN。

构件承载力，N1>

N2,整体稳定起决定作用,构件承载力为N2=2642.20kN

最大压应力取值D梁传递力，上分配梁重，钢管自重三部分组合。

NMAX=P1+QG×

l+A×

L×

r×

1.2=1980+6.7×

8+25.5=2060KN.＜N2=2642.20kN，所以满足要求。

1.5.2立柱法兰验算

按照等强度法计算螺栓设置数量。

已知钢管尺寸为508×

12mm。

得断面面积为0.01869㎡。

已知Q235钢材的强度为：

[f]=205.00N/mm2，[fv]=120.00N/mm2，选择8.8级普通螺栓连接，选择M30螺栓。

ft=400N/mm2，fv=320N/mm2，

N×

ft×

π×

r=[f]×

0.01869，N=14个。

剪力复合，14×

fv×

r＞fv×

0.01869，满足要求。

钢板抗压强度验算，钢管壁厚为12mm，选择20mm厚钢板制作法兰盘。

已知分配梁对钢管立柱的压力2060kN。

接触面积为708mm×

474㎜.Q235钢材的强度为：

[f]=205.00N/mm2，则：

[f]×

708mm×

474㎜=68796.36KN＞2060KN，满足要求。

法兰盘下部的焊接肋板焊缝长度计算，已知肋板壁厚10mm，焊缝高度15mm。

焊缝抗剪切强度为ft=160N/mm2,则：

15×

160/1000=2060KN。

L=860mm。

已知肋板高度100mm，焊接9个肋板满足要求。

为了法兰盘加工方便，焊接14个肋板。