鋼管貝雷滿堂支架計(jì)算書.docx

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路橋施工計(jì)算專家（http://www.rbcce.com） 路橋施工計(jì)算專家（RBCCE） 鋼管貝雷滿堂支架計(jì)算書  目錄 第一部分 滿堂支架計(jì)算 1 一、 計(jì)算依據(jù) 1 二、 設(shè)計(jì)概述 1 1、 滿堂支架布置方式 1 2、 底模 1 3、 縱梁 1 4、 橫梁 1 5、 立桿 1 6、 支架搭設(shè)注意事項(xiàng) 1 7、 橫向布置圖 1 三、 材料參數(shù) 1 四、 荷載參數(shù) 2 1、 標(biāo)準(zhǔn)荷載及組合系數(shù) 2 2、 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 2 3、 橫縱梁自重荷載計(jì)算 3 五、 底模驗(yàn)算 4 1、 計(jì)算模型圖 4 2、 彎矩圖 4 3、 剪力圖 4 4、 下緣應(yīng)力圖 4 5、 變形圖 4 6、 支座反力圖 4 7、 計(jì)算結(jié)果表 4 六、 縱梁驗(yàn)算 4 1、 計(jì)算模型圖 4 2、 彎矩圖 4 3、 剪力圖 4 4、 下緣應(yīng)力圖 4 5、 變形圖 5 6、 支座反力圖 5 7、 計(jì)算結(jié)果表 5 七、 橫梁驗(yàn)算 5 1、 計(jì)算模型圖 5 2、 彎矩圖 5 3、 剪力圖 5 4、 下緣應(yīng)力圖 5 5、 變形圖 5 6、 支座反力圖 5 7、 計(jì)算結(jié)果表 5 八、 立桿驗(yàn)算 6 1、 第1號(hào)立桿受力計(jì)算： 6 2、 立桿計(jì)算匯總 8 3、 結(jié)論： 9 第二部分 鋼管貝雷支架計(jì)算 9  第一部分 滿堂支架計(jì)算 一、 計(jì)算依據(jù) 1、《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》 JTG/T F50-2011 2、《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》JGJ162-2008 3、《建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ166-2008 4、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010 5、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB 50009-2001 6、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50017-2003 7、《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB50018-2002 8、《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D63-2007 9、《混凝土模板用竹膠合板》LY/T 1574-2000 二、 設(shè)計(jì)概述 1、 滿堂支架布置方式 采用碗扣式滿堂支架，橫縱梁布置形式：先橫后縱。 2、 底模 底模采用 3、 縱梁 采用高100x寬50mm方木，間距布置為：60.6m+40.3m。 4、 橫梁 采用高100x寬50mm方木。 5、 立桿 支架采用鋼管規(guī)格為Φ483.5mm，鋼管壁厚不得小于3.5-0.025mm。 6、 支架搭設(shè)注意事項(xiàng) l 必須保證縱、橫、豎成線，縱橫向桿件要用碗扣扣緊，形成牢固的縱、橫、豎三維網(wǎng)架； l 注意檢查實(shí)際鋼管壁厚與計(jì)算采用壁厚，不一致時(shí)，應(yīng)該按實(shí)際鋼管壁厚重新計(jì)算； l 立桿底部應(yīng)設(shè)置可調(diào)底座或固定底座，底層縱橫向水平桿作為掃地桿時(shí)，距離地面的高度應(yīng)小于或等于35cm；可調(diào)底座及可調(diào)托撐絲桿與螺母捏合長(zhǎng)度不得少于4～5扣，插入立桿內(nèi)的長(zhǎng)度不得小于250mm； l 立桿上端包括可調(diào)螺桿伸出頂層水平桿不大于（按表給出的數(shù)值，給出數(shù)值不大于50cm,否則認(rèn)為不和規(guī)范），立桿上端應(yīng)設(shè)U型頂托； l 支架高度大于4.8m時(shí)，其頂部和底部均應(yīng)設(shè)置水平剪刀撐，中間水平剪刀撐的間距不應(yīng)大于4.8m； l 支架四周及中間的順橋向預(yù)橫向，由底到頂設(shè)置豎向剪刀撐每隔4排（規(guī)范限制值為間距不大于4.5m）設(shè)置一道剪刀撐，剪刀撐左右、上下連通。剪刀撐的斜桿與地面的夾角應(yīng)在45~60之間，斜桿應(yīng)每步與立桿扣接； l 如果立桿高度/支架寬度大于2時(shí)，應(yīng)該擴(kuò)大支架下部的尺寸； l 必須對(duì)支架進(jìn)行荷載預(yù)壓，以消除支架的非彈性變形，檢驗(yàn)支架的承載能力； l 支架在荷載預(yù)壓及混凝土澆筑過程中應(yīng)進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)。 7、 橫向布置圖 圖2-1 橫向布置圖 三、 材料參數(shù) 各構(gòu)件材料的容重及彈性模量等參數(shù)如表1所示。 表3-1 材料特性值 名稱 容重(kN/m3) 彈性模量(kN/m2) 混凝土 -- 底模 縱梁 橫梁 立桿 立桿截面特性如表2所示。 表3-2 截面特性 名稱 面積(mm2) (mm2) 慣性矩Ix(mm4) 慣性矩Iy(mm4) 截面模量(mm3) 慣性半徑(mm) 底模 489 121500 - - 縱梁 - - 橫梁 - - 立桿 四、 荷載參數(shù) 1、 標(biāo)準(zhǔn)荷載及組合系數(shù) 表4-1 標(biāo)準(zhǔn)荷載取值及組合系數(shù) 荷載類型 (mm) 取值 (mm) 施工人員、材料、機(jī)具荷載p1(kN/m2) 計(jì)算模板和其支撐小梁時(shí) 0 2.5 計(jì)算主梁時(shí) 1.5 計(jì)算支架立桿時(shí) 1 混凝土沖擊及振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載p2(kN/m2) 2.5 內(nèi)外模板自重荷載p3(kN/m2) 1 恒載組合系數(shù)k1 1.2 活載組合系數(shù)k2 1.4 2、 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 （1） 基本風(fēng)壓值計(jì)算 w0=vw21600 式中： w0——基本風(fēng)壓值，kN/m2； vw——風(fēng)速，系按平坦空曠地面，離地面 10m高，30年一遇10min平均最大風(fēng)速，取28.4m/s。 w0=28.421600=0.504kN/m2 （2） 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 橫橋方向風(fēng)荷載假定水平地垂直作用于橋梁各部分迎風(fēng)面積的形心上，其標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計(jì)算： wk=k1k2k3k4w0 式中： wk——風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，kN/m2； w0——基本風(fēng)壓值，取0.504 kN/m2； k1——設(shè)計(jì)風(fēng)速重現(xiàn)期換算系數(shù)，取0.7； k2——風(fēng)載阻力系數(shù)，取0.8； k3——風(fēng)壓高度變化系數(shù)，取1.28； k4——地形、地理?xiàng)l件系數(shù)，取1。 wk=0.70.81.2810.504=0.361kN/m2 3、 橫縱梁自重荷載計(jì)算 p4=Ahlhnhρh+Azlznzρzlhlz 式中： p4——橫縱梁自重荷載，kN/m2； Ah——橫梁截面面積，m2； lh——梁截面寬度，即橫梁長(zhǎng)度，m； nh——在立桿縱向步距范圍內(nèi)橫梁平均根數(shù)； ρh——橫梁材料容重，kN/m3； Az——縱梁截面面積m2； lz——立桿縱向步距m； n2——縱梁的根數(shù) ρz——縱梁材料容重，kN/m3。 p4=(Ahlhnh+Azlznz)ρlhlz=0.5kN/m2 五、 底模驗(yàn)算 1、 計(jì)算模型圖 圖5-1 計(jì)算模型圖(尺寸單位：m) 2、 彎矩圖 圖5-2 彎矩圖(kN/m) 3、 剪力圖 圖5-3 剪力圖(kN) 4、 下緣應(yīng)力圖 圖5-4 下緣應(yīng)力圖(Mpa) 5、 變形圖 圖5-5 變形曲線圖(mm) 6、 支座反力圖 圖5-6 支座反力圖 7、 計(jì)算結(jié)果表 表5-1 計(jì)算成果表 項(xiàng)目 計(jì)算值 容許值 是否符合要求 最大正應(yīng)力(MPa) 最大切應(yīng)力(MPa) 最大撓度 六、 縱梁驗(yàn)算 1、 計(jì)算模型圖 圖6-1 計(jì)算模型圖(尺寸單位：m) 2、 彎矩圖 圖6-2 彎矩圖(kN/m) 3、 剪力圖 圖6-3 剪力圖(kN) 4、 下緣應(yīng)力圖 圖6-4 下緣應(yīng)力圖(MPa) 5、 變形圖 圖6-5 變形曲線圖(mm) 6、 支座反力圖 圖6-6 支座反力圖 7、 計(jì)算結(jié)果表 表6-1 計(jì)算成果表 項(xiàng)目 計(jì)算值 容許值 是否符合要求 最大正應(yīng)力(MPa) 最大切應(yīng)力(MPa) 最大撓度 七、 橫梁驗(yàn)算 1、 計(jì)算模型圖 圖7-1 計(jì)算模型圖(尺寸單位：m) 2、 彎矩圖 圖7-2 彎矩圖(kN/m) 3、 剪力圖 圖7-3 剪力圖(kN) 4、 下緣應(yīng)力圖 圖7-4 下緣應(yīng)力圖(MPa) 5、 變形圖 圖7-5 變形曲線圖(mm) 6、 支座反力圖 圖7-6 支座反力圖( 7、 計(jì)算結(jié)果表 表7-1 計(jì)算成果表 項(xiàng)目 計(jì)算值 容許值 是否符合要求 最大正應(yīng)力(MPa) 最大切應(yīng)力(MPa) 最大撓度 八、 立桿驗(yàn)算 1、 第1號(hào)立桿受力計(jì)算： 立桿計(jì)算示意圖 （1） 施工人員、機(jī)具、材料荷載： NQ1=p1l1l2=2.50.60.6=0.9kN （2） 混凝土沖擊及振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載： NQ2=p2l1l2=20.60.6=0.72kN （3） 梁體鋼筋混凝土自重荷載： NG1=Al2ρ 式中： NG1——混凝土自重荷載kN； A——立桿對(duì)應(yīng)區(qū)域混凝土截面面積m2； l2——立桿縱向步距m； ρ——混凝土容重，kN/m。 NG1=0.8kN （4） 模板自重荷載： NG2=p3l1l2=0.9kN （5） 橫縱梁自重荷載： NG3=p4l1l2=0.9kN （6） 立桿自重荷載： NG4=[AgH+HLh(Lz+Ly)Ag]rgK 式中： Ag——鋼管面積，m2； H——立桿總長(zhǎng)，m； Lh——橫桿步距，m； Lz——立桿縱向步距，m； Ly——立桿橫向步距，m； rg——鋼管容重，kN/m； K——立桿自重?cái)U(kuò)大系數(shù)。 NG4=[48910-620+200.9(0.6+0.6)48910-6]78.51.05=1.881kN （7） 按規(guī)范進(jìn)行荷載組合有： N=(NG1+NG2+NG3+NG4)k1+(NQ1+NQ2)k2 =(4.978+0.36+0.18+1.881)1.2+(0.9+0.9)1.4=11.399kN 該立桿承受壓力大小為：11.399kN （8） 按強(qiáng)度驗(yàn)算： σ=NA=11399489=23.31MPa<205MPa，符合要求。 （9） 穩(wěn)定性驗(yàn)算： 按穩(wěn)定性計(jì)算立桿的受壓應(yīng)力 水平桿步距：h=0.9m 立桿伸出頂層水平桿長(zhǎng)度a=0.4m 立桿計(jì)算長(zhǎng)度l0=h+2a=m 長(zhǎng)細(xì)比：λ=l0r=90015.8=56.96 查表得：φ=0.829 立桿偏斜折減系數(shù)： LGK1=0.9 立桿偏斜折減系數(shù)： LGK2=0.85 考慮折減系數(shù)后：φ=LGK1LGK20.829= 不組合風(fēng)荷載時(shí)： σ=NφA=113990.829489=28.12MPa<205MPa，符合要求。 立桿軸力限值：[N]=φA205= 立桿軸力N=11.399<[N]，符合要求。 組合風(fēng)荷載時(shí)： σ=NwφA+MwW Nw=(NG1+NG2+NG3+NG4)k1+(NQ1+NQ2)k20.9 Mw=1.4wkl2l32/10 式中： Nw——組合風(fēng)荷載時(shí)的單根鋼管豎向荷載； Mw——風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩； W——立桿截面模量，cm； l2——立桿縱向步距，m； l3——橫桿步距，m； wk——風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，kN/m2。 Nw=(4.978+0.36+0.18+1.881)1.2+(0.9+0.9)1.40.9=11.147kN Mw=1.40.3610.60.92/10=0.02456kNm=24.56Nm σ=111470.829489+24.5610005.081000=32.33MPa<205MPa，符合要求。 2、 立桿計(jì)算匯總 立桿布置表 立桿編號(hào) 橫向有效寬度m 對(duì)應(yīng)鋼筋混凝土截面面積㎡ 立桿各項(xiàng)荷載表 立桿編號(hào) 施工人員、材料、機(jī)具荷載NQ1(kN) 混凝土沖擊振搗荷載NQ2(kN) 鋼筋混凝土自重荷載NG1(kN) 模板自重荷載NG2(kN) 方木自重荷載NG3(kN) 立桿自重荷載NG4(kN) 立桿驗(yàn)算結(jié)果表 立桿編號(hào) 軸力(kN) (限值30kN) 強(qiáng)度σ(MPa) 不組合風(fēng)穩(wěn)定性(MPa) 組合風(fēng)時(shí)穩(wěn)定性(MPa) 是否符合要求 3、 結(jié)論： 承受壓力最大的立桿為第1根立桿，該立桿所承受壓力N=8.770kN，強(qiáng)度值為σ=20Mpa<205MPa，不組合風(fēng)時(shí)穩(wěn)定性為σ1=20MPa<205MPa，組合風(fēng)時(shí)穩(wěn)定性為σ2=20MPa<205MPa，故該截面立桿符合要求。不符合要求。  第二部分 鋼管貝雷支架計(jì)算 一、 計(jì)算依據(jù) 1、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017-2003） 2、《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50205-2001） 3、《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》（GB50018-2001） 4、《鐵路橋涵施工規(guī)范》TB10203—2002 5、《建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ66-2008 6、《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》JGJ162-2008 7、《木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB50005-2003） 二、 設(shè)計(jì)概述 該臨時(shí)支架采用鋼管立柱+貝雷梁+滿堂組合支架方案，其鋼管貝雷支架部分主要特點(diǎn)是： 1、 貝雷梁上方小橫梁（簡(jiǎn)稱小橫梁） 小橫梁采用 2、 貝雷梁 貝雷梁采用 3、 鋼管立柱上方大橫向分配梁（簡(jiǎn)稱大橫梁） 大橫梁采用 4、 鋼管立柱 鋼管立柱采用 5、 橫斷面圖 6、 平面圖 7、 立面圖 三、 材料截面參數(shù) 1、 小橫梁 小橫梁截面特性圖 表3-1 材料參數(shù) 容重(kN/m3) 彈性模量(kN/m2) 抗彎允許值(MPa) 抗剪允許值(MPa) 撓度允許值 2、 貝雷梁 表3-2 貝雷架桿件參數(shù)表 項(xiàng)目 彈性模量(kN/m2) 長(zhǎng)度(m) 截面面積(m2) 截面慣性矩(m4) 弦桿 200000000 0.7 0.00255 3.97E10-6 加強(qiáng)弦桿 200000000 0.7 0.0051 7.94E10-6 腹桿 200000000 0.7 0.000953 0.99E10-6 斜桿 200000000 0.7 0.000953 0.99E10-6 表3-3 材料允許應(yīng)力(Mpa) 材料 σδ [σ] [τ] 構(gòu)件 16Mn 350 273 208 銷子 30CrMnTi 1300 1105 585 表3-4 桿件允許軸力 項(xiàng)目 允許軸力(kN) 弦桿 563 加強(qiáng)弦桿 1126 豎桿 213 斜桿 171 表3-5 相當(dāng)梁允許內(nèi)力表 項(xiàng)目 不加強(qiáng)型 加強(qiáng)型 單排單層 單排雙層 單排單層 單排雙層 彎矩(kNm) 788.2 1632.7 1687.5 3375 剪力(kN) 245.2 245.2 245.2 245.2 3、 大橫梁 大橫梁截面特性圖 材料參數(shù) 容重(kN/m3) 彈性模量(kN/m2) 抗彎允許值(MPa) 抗剪允許值(MPa) 撓度允許值 4、 鋼管立柱 鋼管立柱截面特性圖 材料參數(shù) 容重(kN/m3) 彈性模量(kN/m2) 抗彎允許值(MPa) 抗剪允許值(MPa) 撓度允許值 四、 主梁線荷載 五、 小橫梁計(jì)算 1、 計(jì)算模型圖 計(jì)算模型圖(尺寸單位：m) 2、 彎矩圖 彎矩圖(kN/m) 3、 剪力圖 剪力圖(kN) 4、 下緣應(yīng)力圖 下緣應(yīng)力圖(Mpa) 5、 變形圖 變形曲線圖(mm) 6、 支座反力圖 支座反力圖 7、 計(jì)算結(jié)果表 計(jì)算成果表 項(xiàng)目 計(jì)算值 容許值 是否符合要求 最大正應(yīng)力(MPa) 最大切應(yīng)力(MPa) 最大撓度 六、 貝雷梁計(jì)算 1、 計(jì)算模型圖 計(jì)算模型圖(尺寸單位：m) 2、 彎矩圖 彎矩圖(kN/m) 3、 剪力圖 剪力圖(kN) 4、 軸力圖 軸力圖(kN) 5、 變形圖 變形曲線圖(mm) 6、 支座反力圖 支座反力圖 7、 計(jì)算結(jié)果表 計(jì)算成果表 項(xiàng)目 計(jì)算值 容許值 是否符合要求 最大弦桿軸力(kN) 最大豎桿軸力(kN) 最大斜桿軸力(kN) 最大撓度 七、 大橫梁計(jì)算 1、 計(jì)算模型圖 計(jì)算模型圖(尺寸單位：m) 2、 彎矩圖 彎矩圖(kN/m) 3、 剪力圖 剪力圖(kN) 4、 下緣應(yīng)力圖 下緣應(yīng)力圖(Mpa) 5、 變形圖 變形曲線圖(mm) 6、 支座反力圖 支座反力圖 7、 計(jì)算結(jié)果表 計(jì)算成果表 項(xiàng)目 計(jì)算值 容許值 是否符合要求 最大正應(yīng)力(MPa) 最大切應(yīng)力(MPa) 最大撓度 八、 鋼管立柱計(jì)算 1、 第7-5根鋼管立柱為最不利鋼管立柱，其受力計(jì)算如下： 該鋼管立柱受壓軸力：N=1478.2kN； 有效高度為：l0=13m； 繞X軸回轉(zhuǎn)半徑：rx=IxA=1=1mm； 繞Y軸回轉(zhuǎn)半徑：ry=IyA=1=1mm； 取r=120mm； 長(zhǎng)細(xì)比：λ=l0r=90015.8=56.96； 查表得：φ=0.829； 穩(wěn)定性值：σ=NφA=11=1Mpa <205Mpa，符合要求。 2、 鋼管立柱計(jì)算匯總 鋼管立柱成果匯總表 序號(hào) 軸力N(kN) 有效高度(m) 長(zhǎng)細(xì)比λ 穩(wěn)定系數(shù)φ 穩(wěn)定性值σ(MPa) 是否符合要求 15