长沙理工大学特大桥48m支架计算.docx

1、长沙理工大学特大桥48m支架计算附件1 理工大学特大桥（32+48+32）m连续梁支架计算书一、材料选择木胶合板厚：18 mm，抗弯强度：20 Mpa，弹性模量：5200 Mpa；木楞宽：100 mm，高：150 mm 抗弯强度：11Mpa，抗剪强度：1.9Mpa， 弹性模量：9000 Mpa；二、荷载计算1、本计算书以两联连续梁中墩最高的99#-102#墩跨高云路连续梁为基础。2、箱梁钢筋混凝土容重26KN/m3。3、在铁路桥涵工程施工安全技术规程中规定支架应采用不小于1.1倍施工总荷载的荷载预压，我部决定将系数定为1.2。4、施工荷载按2.5KN/计算。5、混凝土振捣荷载按2KN/计算。三

2、、受力计算钢管布置，横向：腹板下间距为30cm，底板中部和翼缘板位置间距为60cm。纵向间距60cm。支架立面图、底模板分布方木（1010cm）验算： 方木横桥向布置间距为20cm，计算跨径腹板下为30cm，底板中部为60cm。计算时按简支梁受力考虑，分别验算腹板对应位置和跨中对应位置。、腹板对应位置间距为20cm的方木受力验算：（取30cm的跨径进行计算）底模处砼箱梁荷载：P1=3.48626=90.6kN/m2（按3.486m砼厚度计算）模板荷载：P2=200kg/m2=2kN/m2设备及人工荷载：P3=250kg/m2=2.5kN/m2砼浇注冲击及振捣荷载：P4=200kg/m2=2kN

3、/m2则有P=（P1+P2+P3+P4）=97.1kN/m2W=bh2/6=10100/6=167cm3由梁正应力计算公式得：=qL2/8W=（97.10.2）10000.32/816710-6=1.2Mpa =8Mpa强度满足要求；由矩形梁弯曲剪应力计算公式得：=3Q/2A=3（97.10.2）103（0.3/2）/2101010-4=0.44Mpa=1.9Mpa（参考一般木质）强度满足要求；由矩形简支梁挠度计算公式得：E=0.09105Mpa；I=bh3/12=833cm4fmax=5qL4/384EI=5(91.70.2)1031030.34/38483310-811010=0.24mm

4、f=0.75mm（f=L/400）刚度满足要求。 、底板中部对应位置间距为20cm的方木受力验算：（取60cm的跨径进行计算）跨中底板和顶板砼总厚度为1.27m，考虑内模支撑和内模模板自重，木枋间距30cm，则有：底模处砼箱梁荷载：P1=1.2726=33.02kN/m2内模支撑和模板荷载：P2=400kg/m2=4kN/m2设备及人工荷载：P3=250kg/m2=2.5kN/m2砼浇注冲击及振捣荷载：P4=200kg/m2=2kN/m2 则有P=（P1+P2+P3+P4）=41.52kN/m2W=bh2/6=10100/6=167cm3由梁正应力计算公式得：=qL2/8W=（41.520.2

5、）10000.62/816710-6=2.24Mpa=8Mpa强度满足要求；由矩形梁弯曲剪应力计算公式得：=3Q/2A=3（41.520.2）103（0.6/2）/2101010-4=0.37Mpa=1.9Mpa（参考一般木质）强度满足要求；由矩形简支梁挠度计算公式得：E=0.09105Mpa；I=bh3/12=833cm4fmax=5qL4/384EI=5(41.520.2)1030.64/38483310-811010=0.17mmf=1.5mm（f=L/400）、顶托纵梁（10cm15cm方木）验算： 根据支架布置，顶托纵梁的计算跨径为60cm，为简化计算按简支梁受力进行验算，实际为多跨

6、连续梁受力，计算结果偏于安全，仅验算底模下腹板对应位置即可： 纵梁受力验算：（跨径60cm，荷载分布宽度30cm）根据腹板部位荷载为P=97.1kN/m2，跨中部位荷载为P=41.52kN/m2；取荷载P=97.1kN/m2进行验算：W=bh2/6=10152/6=375cm3由梁正应力计算公式得：=qL2/8W=（97.10.3）10000.62/837510-6=3.5Mpa=8Mpa强度满足要求；由矩形梁弯曲剪应力计算公式得：=3Q/2A=3（97.10.3）103（0.6/2）/2101510-4=0.87Mpa=1.9Mpa（参考一般木质）强度满足要求；由矩形简支梁挠度计算公式得：E

7、=0.09105Mpa；I=bh3/12=2812.5cm4fmax=5qL4/384EI=5(97.10.3)1031030.64/3842812.510-811010=0.17mmf=1.5mm（f=L/400）、立杆强度验算： 钢管立杆（483.5）的纵向间距为60cm，横向间距腹板下为30cm，底板中部为60cm，因此单根立杆的最大承受力为：底板中部区域：41.520.60.6=14.9KN；腹板区域：97.10.30.6=17.5KN箱梁荷载由纵梁集中传至杆顶。根据受力分析,不难发现立杆最大受力在腹板区域，故以间距为30cm60cm立杆作为受力验算杆件。 由于大横杆步距为1.2m，长

8、细比为=/i=1200/15.78=76，查表可得=0.610，则有：N=A=0.61048921510-3=64.1kN而Nmax=17.5kN，可见NN，抗压强度满足要求。另由压杆弹性变形计算公式得：（按最大高度18.5m计算）L=NL/EA=17.510318.5103/2.11054.89102=3.2mm压缩变形很小 、地基容许承载力验算： 支架钢管底托钢板垫10*10cm的方木的受力面积为300cm2，立杆最大受力17.5KN，单杆地基承载力要求达到583Kpa。为了增加支架的安全性，对地基换填处理，用振动压路机碾压至无明显轮迹，在处理过的地基上铺30cm的级配碎石，用振动压路机压

9、实，处理后的地基承载力达到800Kpa以上。在碎石上浇筑15cm的水泥稳定层再次补强，地基承载力达到2000Kpa以上，可以满足了地基承载力要求。附件2 安全防护棚架计算书1、架体荷载计算、预应力钢筋砼箱梁自重（混凝土容重26KN/m3），按变截面箱梁线性及门洞设置位置，取其最大的纵断面处于最不利荷载位置，该断面箱梁的参数如下表：门洞 梁高顶板厚底板厚腹板厚底板宽断面面积2.7710.370.3420.455.38.7设置跨路门洞最不利荷载断面处的梁体混凝土截面积最大值为：8.7m2；梁体每延米混凝土自重P1=8.7m226KN/m3=226.2KN/m；、模板荷载：P2=200kg/m2=2

10、kN/m2、设备及人工荷载：P3=250kg/m2=2.5kN/m2、砼浇注冲击及振捣荷载：P4=200kg/m2=2kN/m2 2、支架受力荷载组合P总=226.2KN/m5.3m+（2KN/m2+2.5KN/m2+2KN/m2）5.3m3.64 m=1292.5KN3、过车通道支架受力计算、I32b工字钢做纵梁计算（按简支梁计算）I32b工字钢弹性模量：E=2.1105MPa；弯曲容许应力：=205 Mpa；截面惯量W=727cm3；惯性矩Ix=11626 cm4；箱梁底板工字钢间距为60cm，可布置11根，可视为简支梁，受力分析简图如下：则每根工字钢上受力为：q=1292.51.2/(6

11、11)=23.5KN/m(取不均匀分配系数为1.2)工字钢在最不利荷载时的最大弯矩为：M=0.8ql2(1-4(0.25/5.5)2)/8=65.5KN*m弯曲应力为：=90.1MPa挠度计算：f =ql4(5-24(0.25/5.5)2)/384EIx=9.8mm13.3mm(l/400)、垫梁受力计算2I40b工字钢弹性模量：E=2.1105MPa；弯曲容许应力：=205 Mpa；截面惯量W=1139cm3；惯性矩Ix=22781 cm4；I32b工字钢每根受力为23.5KN/m，底板处布距60cm，跨径3.6m，翼缘板处布距90cm，跨径3.6cm。工字钢垫梁底板位置q1=23.5*3.

12、6*11/(62)=77.6KN/m；工字钢垫梁翼板位置q2=23.5*3.6*5/(62)=35.3KN/m；此时，利用结构力学求解器计算可得：M=93.03KN*m弯曲应力计算：挠度计算：、钢管立柱受力计算：钢管立柱最高高度为5m；单个钢管立柱最大荷载：P=（77.6*2*6）/3=310.4KN；根据钢管受力情况，检算其压应力和压杆稳定性：a）钢管压应力：b）钢管压杆稳定检算：确定压杆柔度值： 惯性半径： 压杆柔度系数：根据柔度=63.3，查得稳定系数=0.871，计算压杆的稳定许用应力为： st=0.871205=178.6MPa压杆压应力为：=19.8MPa st=178.6MPa 故压杆稳定。支架基础承载力计算 钢管立柱基础承载力计算=310.45/（16.41）=94.6KPaP0 式中：P上部结构传给基础顶面的压值，取钢管立柱荷载最大时， Ab基底面积，取16.4m1m=16.4m2 P0设计承载力值25MPa。(基础为C25混凝土)通过验算，支架结构形式安全、可靠，满足施工需要。