项目盖梁支架安全验算.docx

1、项目盖梁支架安全验算盖梁支架安全验算书 一、支架搭设说明桥梁共7座，全部为墩柱式结构，上部为盖梁，盖梁施工采用抱箍法。侧模采用6mm厚钢板，背肋采用10槽钢，间距100cm；对拉杆采用16mm圆钢；底模采用1.5cm厚竹胶板，分配梁采用1010cm方木，间距30cm，在墩柱处采用I10#工钢加强；横梁采用25b工字钢，长5m（预留操作平台位置），间距0.6m；纵梁采用56a双拼工钢，长18m（上庄大桥左线长20m），间距1.92.5m（工钢离开墩身25cm）；抱箍采用两块半圆弧型钢板（板厚t=16mm，A3钢）制成，高1300cm，并设4道1.6cm厚三角形劲板，同时劲板作牛腿面使用，采用56

2、根M24的高强螺栓（10.9级）连接，螺栓的扭矩要求M67kgm。抱箍紧箍在墩柱上产生摩擦力提供上部结构的支承反力，是主要的支承受力结构。为了提高墩柱与抱箍间的摩擦力，同时对墩柱砼面保护，在墩柱与抱箍之间设一层23mm厚的橡胶垫。二、支架计算墩柱间距5.6m，墩帽梁尺寸为及浇筑的混凝土方量如下： 从表中可以看出，正交时盖梁的最大浇筑方量为70.74方。斜交时最大方量为：84.85方。计算中取左幅1#墩进行检算。1、受力检算1.1 侧模（需计算最大侧压力）侧模采用6mm厚钢板，背肋采用10槽钢，间距100cm；对拉杆采用16mm圆钢；根据公式：公式1： 公式2： 式中： F-新浇混凝土对模板的最

3、大侧压力 h-有效压头高度（m） V-混凝土浇筑速度（m/h），暂定为1m/h t0-新浇混凝土的初凝时间（h）,暂定为2h -混凝土体密度（KN/m3），取26KN/m3 K1-外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0；掺缓凝 作用的外加剂时取1.2。本次计算取1.2。 K2-混凝土塌落度影响修正系数，塌落度小于30mm时，取 0.85；5090mm时，取1.0；110150mm时，取1.15。 本次计算取1.15根据公式1：P=15.7872KN； 公式2: h =0.6072m1.2 底模底模采用1.5cm厚竹胶板，分配梁采用1010cm方木，间距20cm，在墩柱处采用I10#工钢加强；

4、横梁采用25b工字钢，长5m（预留操作平台位置），间距0.6m；纵梁采用56a双拼工钢，长18m（上庄大桥左线长20m），间距1.92.5m（工钢离开墩身25cm）。2.1、竹胶板验算竹胶板力学参数（竹胶板取100cm）： I=48.6cm4 W=54cm3 S=40.5cm3验算过程所要考虑的荷载（横桥向长度取1 m计算）：施工人员荷载：q1=2.51=2.5 KN/m振捣荷载:q2=2.01=2KN/m梁体自重：q3=（2.6910.85+1.90.15）26=66.8811KN/mq= q1q2q3=1.4（2.52）1.266.8811=88.62KN/m按简支梁计算：Mmax=1/8

5、ql2=1/866.88110.1 2=0.0836KNm=M/W=（0.0836106）/(54103)=1.548MPa =40MPa（取A类较小值）2.2、方木验算10cm10cm方木力学参数：I=833.3 cm4 W=166.7cm3 A=100cm2 S=125cm3（1）墩柱中间方木受力验算：验算过程所要考虑的荷载：施工人员荷载：q1=2.50.2=0.5KN/m振捣荷载:q2=2.00.2=0.4KN/m梁体自重：q3=2.6910.226=13.9932KN/mq= q1q2q3=1.4（0.50.4）1.213.9932=18.052KN/m按简支梁计算：Mmax=1/8q

6、l2=1/818.0520.62=0.81234KNm=M/W=0.81234106/(166.7103)=4.873MPa =11MPa（取强度等级TB11）抗弯强度符合要求V=1/2ql=1/218.0520.6=5.42KN=VS/(Itw)=5.421000125103/(833.3104100)=0.813MPafv =1.3MPa（取强度等级TB11）抗剪强度符合要求。=5ql4 /（384EI）=518.0526004/（3847000833.3104）=0.52mm =11MPa抗弯强度不符合要求处理方法：在方木间加铺10#工钢10#工钢=215 MPa45.1 MPa，满足受

7、力要求=5ql4/384EI=（59.02620004）/（3842.1105245104）=3.65 mmf=l/400=5挠度符合要求。2.3、25b工字钢的验算25b工字钢钢力学参数I=5280 cm4 W=423 cm3 q=42.03kgm A=53.541cm2 S=247.89 cm3验算过程所要考虑的荷载：施工人员荷载：q1=2.50.6=1.5KN/m振捣荷载:q2=2.00.6=1.2KN/m梁体自重：q3=2.3660.626=36.91KN/m（取最不利情况，即小里程方向）q=1.4（1.51.2）1.236.91=48.072KN/m按简支梁计算：Mmax=1/8ql

8、2=1/848.0722.32=31.79KNm=M/W=31.79106/(423103)=75.15MPa =215 MPa抗弯强度符合要求V=1/2ql=0.548.0722.3=55.283KN=VS/(Itw)=55.2831000247.89103/(528010410)=25.955MPafv =125 MPa抗剪强度符合要求=5ql4 /（384EI）=548.07223004/（3842061035280104）=1.61mml/400=5.8mm挠度满足要求。2.4、56a工字钢的验算56a工字钢的力学参数：I=65600cm4 W=2340cm3 q=106.316kgm

9、 A=135.435cm2 S=1375.262 cm3（1）验算过程所要考虑的荷载：施工人员荷载：q1=2.52.2=5.5KN/m振捣荷载:q2=2.02.2=4.4KN/m支架荷载：q3= 25b工钢荷载+自重=6.7+4.6=11.3KN/m梁体自重：q4=84.84/17.78226=124.05KN/mq= q1q2q3q4=1.4（5.54.4）1.2（11.3124.05）=176.28KN/m（2）力学计算模型 建立力学模型如下图所示：图 纵梁计算模型图（3）结构力学计算上所示结构体系为一次超静定结构，采用位移法计算。计算支座反力RC：第一步：解除C点约束，计算悬臂端均布荷载

10、与中间段均布荷载情况下的弯矩与挠度C点位移量： C点位移量：第二步：计算C点支座反力RC作用下的弯矩与挠度第三步：由C点位移为零的条件计算支座反力RC由假定支座条件知:fc=0求得： 计算支座反力Ra、Rb 由静力平衡方程解得：弯矩图根据叠加原理，绘制均布荷载弯矩图： （4）纵梁结构强度验算根据以上力学计算得知，最大弯矩出现在A、B支座，代入q后MB=4.771q=4.771176.28=841.032kNm=M支/W=841.032106/(23404103)=89.854MPa =215MPa纵梁最大挠度=1.82mml/400=20mm2.5、抱箍计算2.5.1抱箍承载力计算2.5.1.

11、1荷载计算每个盖梁按墩柱设三个抱箍体支承上部荷载，由上面的计算可知：支座反力：RA=RB=2(l+a)-5.87q/2=6.62176.28/2=1166.974 kN RC=5.87q=5.87176.28=1034.764 kN 以最大值为抱箍体需承受的竖向压力N进行计算，该值即为抱箍体需产生的摩擦力。 2.5.1.2抱箍受力计算 （1）螺栓数目计算抱箍体需承受的竖向压力N=1166.974kN抱箍所受的竖向压力由M24的高强螺栓的抗剪力产生，查路桥施工计算手册第426页：M24螺栓的允许承载力：NL=Pn/K式中：P-高强螺栓的预拉力，取225kN; -摩擦系数，取0.3； n-传力接触

12、面数目，取1； K-安全系数，取1.7。则：NL= 2250.31/1.7=39.7kN螺栓数目m计算：m=N/NL=1166.974/35.533个，取计算截面上的螺栓数目m=34个。（2）螺栓轴向受拉计算 砼与钢之间设一层橡胶，按橡胶与钢之间的摩擦系数取=0.3计算抱箍产生的压力Pb= N/=1166.974kN/0.3=3889.91kN由高强螺栓承担。则：N=Pb=3889.91kN抱箍的压力由34条M24的高强螺栓的拉力产生。即每条螺栓拉力为N1=Pb/34=3889.91 kN /34=114.41 kNS=225kN=N”/A= N（1-0.4m1/m）/A式中：N-轴心力 m1

13、-所有螺栓数目，取：56个 A-高强螺栓截面积，A=4.52cm2=N”/A= Pb（1-0.4m1/m）/A=3889.91(1-0.456/34)/（564.5210-4） =107.12MPa=140MPa 故高强螺栓满足强度要求。（3）求螺栓需要的力矩M由螺帽压力产生的反力矩M1=u1N1L1u1=0.15钢与钢之间的摩擦系数L1=0.015力臂M1=0.15114.410.015=0.258KN.mM2为螺栓爬升角产生的反力矩,升角为10M2=1Ncos10L2+Nsin10L2式中L2=0.011 (L2为力臂)=0.15114.41cos100.011+114.41sin100.

14、011=0.404(KNm)M=M1+M2=0.258+0.404=0.662(KNm) =66.2(kgm)所以要求螺栓的扭紧力矩M66.2(kgm)2.5.2抱箍体的应力计算：（1）抱箍壁为受拉产生拉应力拉力P1=18N1=18130.6=2351（KN）抱箍壁采用面板16mm的钢板，抱箍高度为1.3m。则抱箍壁的纵向截面积：S1=0.0161.3=0.0208(m2)=P1/S1=2351/0.0208=113(MPa)=140MPa满足设计要求。（2）抱箍体剪应力=（1/2RA）/（2S1）=（1/21166.974）/（20.0208）=14.03MPa=85MPa（3）第四强度理论W=（2+32）1/2=（1132+314.032）1/2=115.58MPaW=145MPa满足强度要求。