盖梁荷载计算1.docx

1、盖梁荷载计算1盖梁支架计算书1.1荷载的计算已知盖梁高度为3.3-2.9m，混凝土容重为2.6KN/m3，Q1=3.32.610=85.8KN/，Q2=2.92.610=75.4KN/,模板自重取值为混凝土自重的20%。Q3=Q120%=17.16 KN/,Q4=Q220%=15.08 KN/,施工活荷载：人和机械荷载取值为Q5=2.5kPa。集中荷载F=2.5kN。荷载组合：集中荷载P=F1.2=2.51.2=3kN。Pymax=Q11.2+Q31.2+Q51.4=127.05KN/.Pymin=Q21.2+Q41.2+Q51.4=112.08KN/.1.2盖梁底模的计算1.2.1盖梁底模竹

2、胶板计算采用15mm的竹胶板做底模，竹胶板下背肋为1010cm方木且布置间距均为30cm，背肋下面分配方木为1510cm方木且间距为60cm。由前面1.1节所计算总竖向荷载转化成线均布荷载qpyMAX0.6127.050.676.23KN/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。MmaxqL2/1055.3720.32/100.686KN.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wbh2/6，其计算过程

3、如下所示。wbh2/6600152/622500mm3Mmax/w6.86105/2250030.49MPa通过以上计算，30.49MPa50MPa，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wqL4/（128EI），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Ibh3/12600153/1216

4、8750mm4，挠度计算如下所示。以上计算结果表明w0.715mmwL/400300/4000.75mm，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1010cm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q1127.050.338.115kN/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q2rA60.100.100.06kN/m，考虑1.2的安全系数后线荷载qq21.20.061.20.072 kN/m，则总的荷载q38.115+0.07238.187kN/m。按均布荷载作用下的简

5、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 WyI/(b/2)8.33310-6/0.051.66710-4m3 (1-6)则应力10.31MPa13.0MPa，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：FqL/238.1870.6/211.456kN，则剪应力计算如下所示。根据计算结果可知应力1.15MPa1.4MPa，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10.31MPa13.0MPa，1.15MPa1.4MPa，则背肋的强度满足使

6、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E10103MPa，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，0.7734mmL/400600/4001.5mm，则背肋的刚度满足使用要求。2.支架上分配梁1015cm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，1010cm的方木的自重为q0.072 kN/m，根据1.5节中所计算底板的最大荷载转化为集中荷载N0.072

7、0.6+127.050.30.622.92kN，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/m3，1015cm方木的自重为q2rA60.100.150.09kN/m，考虑1.2的安全系数后线荷载qq21.20.091.20.108kN/m。背肋传下来的荷载对弯矩影响计算如下所示。M1FL/422.920.6/43.438kN.m自重荷载对弯矩影响计算如下所示。M2qL2/80.1080.62/84.8610-3KN.mMmaxM1 +M23.438+0.004863.443KN.m应力计算如下所示。WyI/(b/2)2.812510-5/0.0

8、753.7510-4m3则应力9.19MPa13.0MPa，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。剪力：F1N/222.92/211.46kN自重荷载对剪力的影响计算如下所示。剪力：F2qL /20.1080.6/20.032kNFmax F1 +F211.46+0.03211.50 kN则剪应力计算如下所示。则应力0.767MPa1.4MPa，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。根据路桥施工计算手册表8-6可知红松的弹性模量E10103MPa，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

9、响计算如下所示。挠度验算： 自重荷载对挠度影响计算如下所示。挠度验算： 通过上式计算，fmax3.67410-4mL/4000.6/4001.510-3,则支架上分配梁木方的刚度满足要求。1.3 D型梁验算1.3.1 D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：Pymax=Q11.2+Q31.2+Q51.4=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

10、+Pm1.2=130.65 KN/。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Py1max0.671.2=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-kNm 其他荷载-kN/m剪力包络图 单位: kN弯矩包络图 单位: kNm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 =

11、 10.50 mm 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,

12、fv = 120.00N/mm2根据GB/T 700及GB/T 1591, fy =225.00N/mm21. 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 = 222.01kNm，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。挠度验算： 自重荷载对挠度影响计算如下所示。挠度验算： 通过上式计算，fmax1.12mmL/4002.68/4006.7mm，满足要求。1.3.1 D梁验算1、

13、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=(Py1maxL+30.67KN/mL)/n+2.9KN1.2=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+Pm1.2=130.65 KN/，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/m1.2=12.24 KN/m。转化为如下力学模型： 单位: 集中荷载-

14、kN 集中弯矩-kNm 其他荷载-kN/m剪力包络图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 单位: 集中荷载-kN 集中弯矩-kNm 其他荷载-kN/m剪力包络图 单位: kN弯矩包络图 单位: kNm选择6根50a工字钢组成三根平放，三根叠放到上面。1. 弯曲正应力控制的单向弯矩设计值 f = Mx1 /1.00Wnx x = 2725.25KN/(1.00 13244.52 10-6 1.

15、05 )= 195.9 N/mm2f = 205.00N/mm2.Q235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f v=vmaxsx/（Itw）=2.2 N/mm2f v =120.00N/mm2.Q235满足要求。3、挠度验算挠度验算： 得I1679792cm4 ，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=697080 cm4 I1 ，将I带入得：组合纵梁自重为Qh=5.62KN/m。Qh1.2=6.7 KN/m自重挠度为： 通过上式计算，fmax17.7mm N2, 整体稳定起决定作用, 构件承载力为 N2 = 2642.20kN 最大

16、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+QGl+ALr1.2=1980+6.78+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50812mm。得断面面积为0.01869。已知Q235钢材的强度为：f = 205.00N/mm2 ，f v =120.00N/mm2 ，选择8.8级普通螺栓连接，选择M30螺栓。ft=400 N/mm2 ，fv=320 N/mm2 ，Nftrr=f0.01869， N=14个。剪力复合，14fvrrf v0.01869，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708mm474. Q235钢材的强度为：f = 205.00N/mm2 ，则：f708mm474=68796.36KN2060KN，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=160 N/mm2 ,则：L15160/1000=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。