连续钢构梁支架检算.docx

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1、连续钢构梁支架检算收录于合集一、计算说明计算时关键考虑中间跨距最大的最不利情况进行检算。结构计算依据为钢结构设计手册、建筑施工手册第四版 Q235钢设计值o=205MPa。建筑施工扣件式钢管脚手架平安技术 规范，依据设计要求，为保证梁体结构和支架稳定性，该梁分两次 浇注，首先浇注右幅梁体，待梁体养护龄期到达7天后，在浇注左幅 梁体。1.1主要参数：恒载分项系数取1.2活载分项系数取1.4C40钢筋混凝土容重取26KN/m3（素硅容重为25 KN/m3,钢筋容重取 0.15Kg/m3）。Fmax=0.2mm2000/400=5mm ,满足要求。螺旋管计算直径52.9cm螺旋焊钢管，8mm壁厚，每

2、米重量103.29kg/m,截 面抵抗矩W=1680.55cm3,截面惯性矩I=44450.54cm4 ,回转半径i= 18.42cm,截面积 S=130.88cm2o有结构力学求解器计算螺旋管所受最大反力为:由结构力学求解器计算螺旋管所受最大反力为254307.7x2 = 508615.4N(1)螺旋管强度计算a=F/A=(508615.4+llxl03.29x9.8)-(130.88xl0-4)=39.7MPa215MPa稳定性计算：按11m钢管长度计算，L0=2xll=22m长细比=2200/18.42 = 119.4查表得C =0.435a=N/(tA=(508615.4+llxl03

3、.29x9.8)(0.435xl30.88xl0- 4)=91.3MPa 215Mpa,满足要求。人工挖孔桩长度计算螺旋管下部设置人工挖孔桩，桩径为L25m。桩顶设置60高，宽 度135m横冠梁。由结构力学求解器计算知单根桩基所承受的最大反力为：N = (508615.4+llxl03.29x9.8)+2.0x0.6xl.35x2.5xl03x9.8=559440.1N = 559.44KN ,平安系数按1.2取值。单根桩承载力为559.44xl.2=671.3KN0式中：桩的允许承载力(KN )U-桩身截面周长(m) , U=3.14xl.25=3.925mfi-各土层的极限摩阻力(KPa)

4、,查表得fi取55 KPaLi-各土层厚度(m )A-桩底支承面积(m2) , A=3.14x(1.25/2)2=1.23 m2。一一桩底地基土的允许承载力(KPa)，依据设计取140 KPamO-桩底支承力折减系数，挖孔桩取1.0L=(2xP- mOxAxQ)/(Ux fi)L=（2x671.3- lxl.23xl40）/（ 3.925x55） = 5.4m人工挖孔桩长度设置为6m ,可满足设计要求。由设计图纸和结合现场施工情况，范辛铁路路基下部为粉质黏土。且无地下水。土对护壁的最大侧压力（N/m2 ）土的重度（KN/m3 ）挖孔桩护壁深度（m）挖孔桩直径（m）混凝土的轴心抗压强度（N/mm

5、2 ） ,C20取9.6 N/mm2土的内摩擦角（）土的粘聚力（KN/m2 ）平安系数，取1.65设计人工挖孔桩采用直径1.25m混凝土灌注桩，考虑护壁作用E1.45m ,深度6m ,混凝土护壁采用C20混凝土，每节高度为1m ,地 基土为粉质黏土，天然重度为20KN/m3,内摩擦角，地下无水，不考 虑粘聚力。P=206tan2(45)-20=84.5KN/m2一般最小厚度为8cm ,本设计F一般最小厚度为8cm ,本设计F10cm。本护壁满足设计要求。3.2满堂支架计算在73#-74#及75#-76#墩之间,地势较为平坦，所以采取满堂支 架施工方案。满堂支架采用60 x60cm的盘扣式钢管脚

6、手架。钢管外 径 48mm z 9 3.5mm ,截面积为 489mm2，惯性矩 I=12.18cm4 , 抵抗矩W=5.079cm3,每米长自重38.4N/m ,回转半径 i=15.78mmo由结构力学求解器计算支架所承受最大荷载为21025.5N。(1)立杆强度计算：o=N/A=21025.5/4.893xl0- 4=43Mpa215Mpa(2)钢管稳定性检算脚手架的最大计算高度取12m。计算长度 IO=h+2a=O.6+2xO.3 = 1.2m长细比入= l0/i=1.2m/1.58cm=76230 ,符合要求查表得cp=0.744式中N为计算立杆段的轴向力设计值，为轴向受压构件的稳定系

7、 数，由上取值0.744。Mw为计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩。由建筑结构荷载规范(GB50009-2012 )知垂直于建筑物外表上的风荷载标准值为la为立杆纵距，取值0.6m , la为立杆纵距，取值0.6m , h为立杆步距，取值0.6m ,那么=0.9xl.4x0.31x0.6x0.6210=8.4N-m那么 W=5.08xl0-6m3 , /W=8.4-(5.08xl0-6) = 1.65 MpaMpa215 Mpa满足要求(3)地基检算混凝土基础段表层为15cm厚C20混凝土 ,底部为换填碎石基础,支架高度为12m。混凝土外表受力N , 12m钢管重443.8N ,底 托尺寸为1

8、0 x10cm , C2。混凝土轴心抗压强度设计值那么基础受力 fc=10N/mm2 ,回填土夯实后基底承载力为120KPaC20混凝土强度检算:(21025.5+443.8 );(100x100 ) =2.14N/mm2 13.4N/mm2 ,满足要求。3.3侧模板梁体侧模采用2cm厚的竹胶板，外侧采用101的方木竖向向布 置，间距25cm。外侧背肋采用双拼10槽钢。对拉筋采用Q二300 Mpa。恒载分项系数取1.2 ,活载分项系数取14新浇混凝土对侧模板的侧压力式中一为新浇混凝土对模板的最大侧压力（kN/m2 ）;为素混凝土的容重（kN/m3 ）,取值25 ;为混凝土初凝时间（h ）,根据

9、试验结果，取值为6 ；一外加剂修正系数，取值L2 ;一混凝土入模坍落度修正系数，取值1.15 ;一混凝土浇筑速度（m/h ）,取值0.5 ;由式31得.由式32得.取最小值，得混凝土对侧模板的振捣混凝土产生的荷载（kN/m2 ）,取值3.5侧模板计算梁底模板采用木胶合板木模加方木，底板上所受荷载按单向板考虑,底板纵向取b=lm ,厚度h=0.02m,方木间距为30cm。W=l/6xbxh2=6.67xl0-5m3,I=lxb3xl2 = lx（0.02）3-12=6.67xl0-7 m4N = 1.4 x (32.3+3.5) = 50.12KN/mFmax=0.4mm250/400=0.6m

10、m ,模板满足要求。竖向方木计算松木密度440kg/m3才亢弯强度。二17MPa ,弹性模量 E=10xl03MPao W=bl2-6=0.1x0.12-6=1.67xl0-4 m3。I 二切3：12=0.1*0.13：12=8.33*10-6014人=0.1乂0.1=0.01012按 3孔连续梁建模。侧模所受荷载为：N = 1.4x(32.3 + 3.5) xO.25 = 12.53KN/mMmax=451.08N-mo=Mmax/w=451.08-?(1.67xl0-4)=2.7Mpa17Mpa(2)方木挠度图如下：Fma=0.13mm600/400=1.5mm ,满足要求。3.3.3 1

11、0槽钢计算背肋采用10槽钢，I=198cm4,W=39.7cm3,S=23.5 cm3,A=12.7cm2槽钢荷载为：N = 1.4x(32.3+3.5) x0.6=30.1KN/mMmax=1083.6N-mo=Mmax/w=1083.6(39.7xl0-6)=27.3Mpa215Mpat= VS/(bI) = ( 10836x23.5x10-6)/(5.3x10-3x198x10- 8)=243Mpa125 MpaFma=0.06mm600/400=1.5mm ,满足要求。3.3.4 对拉筋检算对拉筋选用直径为16的圆钢，由结构力学求解器计算对拉筋最大反力为：19866No=F/A=198

12、66(2xl0-4)=99.3Mpa215Mpa ,满足要求。竹胶板木模选120cm * 240cm x 2cm矩形模板,弹性模量E=5.0xl03MPa,密度为61=700Kg/m3,静弯强度a = HMPao钢管外径48mm，厚3.5mm ,截面积为489mm2，惯性矩 I=12.18cm4 ,抵抗矩W=5.079cm3,每米长自重38.4N/m ,回转半 径 i = 15.78mm。110工字钢截面抵抗矩W=49cm3 ,截面惯性矩I=245cm4 ,每米重量 11.261Kg/m。136a工字钢的截面抵抗矩W=877.6cm3,截面惯性矩I=15796cm4 ,每米重量 60Kg/m

13、,设计值司=205MPa。松木密度440kg/m3,抗弯强度o = 17MPa ,抗剪强度fv = 1.7MPa ,弹性模量 E=10xl09Pa。150a 工字钢每米重量 93.61Kg/m , I=46472cm4 ,W=1858.9cm30直径52.9cm螺旋焊钢管，8mm壁厚，每米重量103.29kg/m,截 面抵抗矩W=1680.55cm3,截面惯性矩I=44450.54cm4 ,回转半径 i = 18.42cm,截面积 S=130.88cm2重力加速度g取9.80二、方案选择2.1架空方案钢构梁侧模板选用竹胶板木模，单块尺寸为120cmx240cmx2cm ,梁侧模板竖向支撑选用l

14、OOmmxlOOmm松木，间隔30cm布置。梁侧横向支撑选用钢管及对拉筋加固。底模采 用2cm厚竹胶板，模板尺寸为L2mx2.4mx0.02m ,梁底模下垫设松木，间隔25cm布置。方木下方纵向设置口0。110工字钢下方设置60x60碗扣式脚手架支撑。脚手架设置在150a纵梁上。150a工字钢间距60cm J50a工字钢下设置2片双拼的136a工字钢做为横冠梁。横冠梁下方设置6根直径52.9cm螺旋钢管。螺旋管承重基础由人工 挖孔桩承受。三、结构检算3.1 架空计算模型3.1.1 底板模板计算:梁底模板采用木胶合板木模加方木，底板上所受荷载按单向板考虑，底板纵向取b=lm ,厚度h=0.02m

15、,方木间距为30cm。W=l/6xbxh2=6.67xl0-5m3,1 二Ixb3xl2= 1x(0.02)3:12=6.67x10-7 m40 恒载系数取1.2 ,活载系数取1.4。人行、机械活载，混凝土振捣荷载：1.5KN/m2、2KN/ m2由于模板最小宽度为1.2m ,故按4跨连续梁建模，荷载分布图如 下：梁体自重荷载：N = 1.2xl.44xlxlx26000+1.4x3500=49828 N/mo 模板荷载受力 图如下：(1)模板弯矩图如下：Mmax=333.67N-mo= Mmax/w=333.674-(6.67x10-= 5MpallMpa(2)模板挠度图如下:由结构力学求解

16、器计算知最大模板变形最大发生在1、4单元。Fmax=0.4mm250/400=0.6mm ,模板满足要求。5.2.2 方木受力计算松木密度440kg/m3力亢弯强度o = 17MPa ,弹性模量E=10xl03MPao W=bl26=0,1x0.12-6=1.67xl0-4 m3。I = bl3：12=0.1x0.13:12=8.33xl0-6m4,A=0.1x0.1=0.0：Lm2按3孔连续梁建模。方木所受最大荷载为：N = 1.2x0.25xl.44x26000+1.4x3500=16132N/m方木所受荷载布置图如下:(1)方木所受弯矩图如下：Mmax=580.75N-ma=Mmax/w

17、=580.754-(1.67x10-4)=3.5Mpa17Mpa(2)方木挠度图如下：由结构力学求解器计算知最大变形发生在1、3单元Fma=0.2mm600/400=1.5mm ,满足要求。5.2.3 110工字钢计算110工字钢截面抵抗矩W=49cm3 ,截面惯性矩I=245cm4 ,截面 面积A=14.345cm2 ,每米重量11.261Kg/m。弹性模量 E=2.06xl05MPa，按3跨连续梁建模。110工资钢所受最大线荷载为：N = 1.2xl.44x0.6x26000+1.4x3500=31856.8 N/mMmax=1146.84N-mo= Mmax/w=1146.844-(49

18、 x 10-6)=23.4Mpa215Mpa(2 ) 110工字钢剪力：Qmax=11468.45Nt= VS/(bI) = (11468.45 x 28.2 x 10-6)/(4.5x 10-3 x 245 x 10-8)=29.3Mpa125 MpaFmax=0.06mm600/400=1.5mm ,满足要求。5.2.4 支架计算钢管外径48mm ,厚3.5mm ,截面积为489mm2，惯性矩 I=12.18cm4 ,抵抗矩W=5.079cm3,每米长自重38.4N/m ,回转半 径 i=15.78mm。有口0工字钢传递荷载为：由结构力学求解器计算支架所承受最大 荷载为21025.5N。(

19、1)立杆强度计算：o=N/A=21025.5/4.893xl0- 4=43Mpa215Mpa(2)稳定性计算计算长度 IO=k|jh = 1.155xl.5xl=1.7m入二170/15.78=10.8 ,用查表(p=0.952。o=N/(pA= 21025.5/(0.952x4.893xl0-4)=45.1Mpa215Mpa支架满足要求。5.2.5 150工字钢计算150a 工字钢每米重量 93.61Kg/m , I=46500cm4 ,W=1860cm3o截面面积 A=119.304cm2o150工字钢受力图如下：混凝土自重 N1 = 1.2x5x1.44x7.3x26000=163987

20、2N模板自重:N2 = 1.2x5x7.3x0.02x700x9.8=6009.4N方木自重:N3 = 1.2x30x5x0.1x0.1x440x9.8=7761.6N110 工字钢自重:N4=1.2xl3x5xll.2x9.8 = 8561.3N支架自重: ( 1+0.6) x9,8=8455.8N梁体底板下方荷载有8片150工字钢承当,150工字钢所受线荷载为N6= ( ( N1 + N2 + N3 + N4+N5 ) +1.4x3500x5x7.3 )+8:7.3 = 31669.7NMmax=210959.8N-mo=Mmax/w=210959.8(1860xl0-6) = 113.4

21、Mpa215Mpa 结构力学有结算最大变形在跨中。Fmax=12mm7300/400=18.25mm ,满足要求。3.1.6 136a工字钢计算136a工字钢的截面抵抗矩W=875cm3,截面惯性矩 I=15800cm4 ,每米重量60Kg/m ,截面面积A=76.480 cm2 ,设计 值o=205MPa ,按3跨连续梁建模。(1) 136a工字钢弯矩图如下：Mmax=23118.9N-mo=Mmax/w=23118.9-(875xl0-6)=26.4Mpa215Mpa(2 ) 136a工字钢剪力图如下：Qmax=69356.6Nt= VS/(bI)=(693 56.6 x 508.8 x 10-6)/(10 x 10-3 x 15760x10-8)=22.4Mpa125 Mpa(2 ) I36a工字钢挠度图如下: