滿堂支架施工受力計(jì)算書(shū).doc

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滿堂支架施工受力計(jì)算書(shū) 一、 支架材料 （1）木膠板 木膠板作模板面板時(shí)根據(jù)《木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》4.2規(guī)定抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值13N/mm2，彈性模量為9.0*103N/mm2，撓度極限值L/400。由于橋梁施工處于露天環(huán)境，根據(jù)規(guī)范的要求進(jìn)行調(diào)整，fm=13╳0.9=11.70N/mm2，E=9.0*103*0.85=7.65*103 N/mm2。 (2)第一層木楞:寬100mm，長(zhǎng)100mm 抗彎強(qiáng)度：13N/mm^2，抗剪強(qiáng)度：1.3N/mm^2， 彈性模量：10000N/mm^2 (3)第二層木楞:寬150mm，長(zhǎng)150mm 抗彎強(qiáng)度：13N/mm^2，抗剪強(qiáng)度：1.3N/mm^2， 彈性模量：10000N/mm^2 (4)48mm3.2mm 鋼管：慣性矩 I=11.36cm^4，截面模量 W=4.732cm^3，截面積 A=4.504cm^2，回轉(zhuǎn)半徑 i=1.588cm，鋼管自重: 3.54kg/m Q235鋼抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值： f=215N/mm^2，彈性模量： E=2.0610^5N/mm^2。 二、計(jì)算荷載 1、箱梁混凝土容重26.5KN/m3。 2、模板自重: 側(cè)模及排架4.0KN/m2 內(nèi)模及底模1.5KN/m2 3、人群及機(jī)具荷載荷載按2.5KN/㎡計(jì)算。 4、傾倒和振搗混凝土荷載按4.0KN/㎡計(jì)算。 5、恒載分項(xiàng)系數(shù)1.2，活載分項(xiàng)系數(shù)1.4。 三、受力計(jì)算 3.1.計(jì)算假設(shè) 支架橫斷面構(gòu)造圖如下所示 由于箱梁橫向不均勻分布，根據(jù)箱梁橫斷面的形狀，為了使支架受力比較合理，對(duì)稱中線的一半橫向分為中間部分（寬3.0米）、腹板部分（寬1.7米）和翼板部分（寬2.65米），各部分的寬度內(nèi)均按照均勻荷載進(jìn)行假設(shè)。 3.2.荷載計(jì)算 3.2.1箱梁各部分荷載 （1）翼緣混凝土荷載 （2）腹板混凝土荷載 （3）底板混凝土荷載 （4）內(nèi)模及底模荷載 （5）外膜及排架荷載 （6）人群及機(jī)具荷載 （7）傾倒和振搗混凝土荷載 3.2.2底模面板計(jì)算 箱梁橫斷面 由于腹板下底模受力最大,以腹板下底模面板做控制計(jì)算 腹板下組合荷載為： 面板為20mm厚木膠板模板次楞（橫向分配梁）間距300mm，計(jì)算寬度1000mm。按計(jì)算簡(jiǎn)圖（5跨連續(xù)梁）計(jì)算結(jié)果: 面板計(jì)算簡(jiǎn)圖 建模得計(jì)算結(jié)果 最大剪應(yīng)力為0.8Mpa，滿足 最大彎應(yīng)力為4.8Mpa，滿足 ?max= 因?yàn)樘】梢院雎浴? 下面底模縱橫梁因?yàn)樽畲髶隙忍?，同樣忽略? 3.2.3底模次楞（橫向分配梁）計(jì)算 橫向分配梁選用100100mm方木，間距300mm。 翼緣下面次楞荷載為 q1=[（11.83+4）1.2+（2.5+4）1.4] 0.3=8.43N/mm 腹板下面次楞荷載為 q2=109.280.3=32.78 N/mm 底板下面次楞荷載為 q3=[（33.39+1.5）1.2+（2.5+4）1.4] 0.3=15.29N/mm 翼緣下縱梁間距為900mm，腹板下縱梁間距為600mm，底板下縱梁間距為600mm，按3跨連續(xù)梁計(jì)算 翼緣計(jì)算簡(jiǎn)圖 腹板計(jì)算簡(jiǎn)圖 底板計(jì)算簡(jiǎn)圖 ① 翼緣下計(jì)算結(jié)果 大剪應(yīng)力0.7Mpa，滿足 最大彎應(yīng)力4.1Mpa，滿足 最大支反力為8.3KN ②腹板下計(jì)算結(jié)果 最大剪應(yīng)力0.9Mpa，滿足 最大彎應(yīng)力1.7Mpa，滿足 最大支反力Pmax=10.8KN ③底板下計(jì)算結(jié)果 最大剪應(yīng)力0.8Mpa，滿足 最大彎應(yīng)力3.3Mpa，滿足 最大支反力為Pmax=10.1KN 3.2.4底模主楞（縱梁）計(jì)算 縱梁荷橫向載為分配梁傳遞的集中力8.3KN（翼緣下、荷載間距300mm）、10.8KN（腹板下，荷載間距300mm）、10.1KN（底板下，荷載間距300mm），以腹板下縱梁作為控制計(jì)算。 縱梁計(jì)算簡(jiǎn)圖 縱梁選用150150mm方木 縱梁下立桿排距600mm，按3跨連續(xù)梁計(jì)算。 計(jì)算結(jié)果為 最大剪力為0.5Mpa，滿足 最大彎應(yīng)力為2.0Mpa，滿足 最大反力Pmax=23.2KN 最大位移為?max=0.081mm 3．3滿堂支架計(jì)算 3.3.1立桿及托架 ①立桿強(qiáng)度及穩(wěn)定性（通過(guò)模板下傳遞荷載） 取腹板下支架排距600mm，行距300mm，步距1200mm，由上可知，腹板下單根立桿在最不利荷載作用下最大軸力P=7.1KN，在模板計(jì)算荷載時(shí)已考慮了恒載和活載的組合效應(yīng)?？刹捎么酥抵苯佑?jì)算立桿的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。立桿選用￠48mm3.2mm 鋼管，截面積回轉(zhuǎn)半徑 i=15.88mm， 面積A=450.4mm2。 橫桿步距1200mm，頂端（底部）自由長(zhǎng)度450mm，則立桿計(jì)算長(zhǎng)度L=1200+450=1650mm。立桿長(zhǎng)細(xì)比： 查鋼結(jié)構(gòu)附表1-9 a類截面軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù) 得 強(qiáng)度驗(yàn)算：，滿足 穩(wěn)定性驗(yàn)算：，滿足 ②立桿強(qiáng)度及穩(wěn)定性（依照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》） 支架高度25m，腹板下面排距0.3m，行距0.6m，步距1.2m。立桿延米重3.54kg/m，每平方米剪刀撐的長(zhǎng)度系數(shù)0.325. 立桿荷載計(jì)算： 單根立桿自重： 單根立桿承擔(dān)混凝土荷載： 單根立桿承擔(dān)模板荷載： 單個(gè)立桿承擔(dān)傾倒、振搗混凝土荷載： 單根立桿承擔(dān)施工人員及機(jī)具荷載： 風(fēng)荷載： 風(fēng)壓高度變化系數(shù)uz查《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》表7.2.1可取1.42（支架高度30m內(nèi)，丘陵地區(qū)）；風(fēng)荷載腳手架體型系數(shù)us查《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》表4.2.4可取1.3ψ（敞開(kāi)框架型，ψ為擋風(fēng)系數(shù)，可查《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》表A-3，表中無(wú)參照數(shù)據(jù)時(shí)可按下式計(jì)算）； 擋風(fēng)系數(shù)ψ=1.2An/Aw。1.2為節(jié)點(diǎn)增大系數(shù)；An為擋風(fēng)面積（An=（L+h+0.325Lh）*d=（0.6+1.2+0.3250.61.2）0.048=0.098m2， L為立桿的縱距，h為橫桿的步距，0.325為每平方米剪刀撐的長(zhǎng)度，d為鋼管的外徑）；Aw為迎風(fēng)面積（Aw=Lh=0.61.2=0.72m2，L為立桿的縱距，h為橫桿的步距）。故ψ=1.20.098/0.72=0.163）； 基本風(fēng)壓w0查《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》D.4表可取0.25KN/m2（根據(jù)地區(qū)情況，河北石家莊）。 風(fēng)荷載為WK=0.71.421.30.1630.25=0.05 KN/m2。 不考慮風(fēng)載時(shí)立桿的強(qiáng)度和穩(wěn)定性 立桿計(jì)算荷載： 因?yàn)?1.57KN<23.2KN ,由于立桿最大軸力為23.2KN時(shí)已通過(guò)強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算，故無(wú)需檢算。 考慮風(fēng)載時(shí)立桿的強(qiáng)度和穩(wěn)定性 立桿計(jì)算荷載： 風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩：MW=1.40.85WKLh2/10（3跨連續(xù)梁彎矩公式，L為立桿的縱距，h為橫桿的步距），MW=0.851.40.050.61.22/10=0.0051KN.m=5100N.mm。 立桿長(zhǎng)細(xì)比103.9,計(jì)算得繞X軸受壓穩(wěn)定系數(shù)φx=φy=0.6078。立桿截面參數(shù)A=450.4mm2，W=4732mm3。 由N/（φ*A）+MW/W=21320/(0.6078450.4)+5100/4732=78.96 N/mm2=78.96MPa，滿足。 ③立桿的壓縮變形 H為立桿的總高度，E為彈性模量，A為截面面積 ④底托（枕木）檢算 當(dāng)立桿最大軸力超過(guò)40KN時(shí)，則大于標(biāo)準(zhǔn)底托的承載力，需要另行設(shè)計(jì)底托或?qū)ΜF(xiàn)有底托采用加強(qiáng)措施(《扣件式鋼管腳手架計(jì)算手冊(cè)》90頁(yè)，王玉龍編著).P=7.1KN<40KN,N=21.57KN<40KN,故滿足底托承載力要求。 3.4地基承載力 模板下傳最不利荷載作用下最大軸力23.2KN，立桿下傳軸力采用根據(jù)規(guī)范計(jì)算為21.57KN，以23.2KN作為控制計(jì)算。 一個(gè)底托下混凝土墊板最大面積A=0.30.6=0.18mm2（腹板下面，按全部硬化處理）。 地基承載力設(shè)計(jì)值最小需要滿足 當(dāng)立桿間距大于0.6m時(shí)，通過(guò)以下辦法來(lái)計(jì)算地基承載力:底托寬度0.15m，硬化混凝土厚度h，混凝土壓力擴(kuò)散角為45o。則立桿軸力傳遞到地基表面的面積為（2h+0.15）2。 上例中混凝土厚度0.2m，則單根立桿地基頂面承壓面積為：0.552=0.30m2. 在此說(shuō)明：根據(jù)《扣件式鋼管腳手架安全施工規(guī)范》5.5立桿地基承載力計(jì)算：地基承載力設(shè)計(jì)值?g=kc?k（?k為地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值，kc為支架地基承載力調(diào)整系數(shù)，對(duì)碎石土、砂土、回填土應(yīng)取0.4，對(duì)粘土應(yīng)取0.5，對(duì)巖石、混凝土應(yīng)取1）。 3.5支架總體彈性沉降值 面板、次楞最大撓度太小，計(jì)算式予以忽略，主楞最大撓度為0.081mm，立桿壓縮值為5.81mm，則不考慮對(duì)沉降因素支架彈性沉降值為：5.891mm。