1、中系梁支架系统横断面图四、计算依据1.公路桥涵施工技术规（JTJ041-2000）2.钢结构设计规（GB 50017-2003）3.建筑结构荷载规（GB50009-2001）4.建筑施工扣件式钢管支架安全技术规（JGJ130-2001）5.其他现行相关规、规程五、支架验算1.16a槽钢分布梁验算（1）材料参数截面面积为：A=2195mm2截面抵抗矩：W=108.3103mm3截面惯性矩：I=866.2104mm4弹性模量E=2.1105Mpa钢材采用Q235钢，抗拉、抗压、抗弯强度设计值=215Mpa。（2）荷载计算1）砼自重砼方量为107.25m，钢筋砼按25KN/m计算，砼自重：G=107
2、.2525=2681KN中系梁长8m，均布每延米荷载：q1=335.13kN/m组合钢模板及连接件共12t，即120kN，中系梁长8m，均布每延米荷载：q2=15kN/m2）16a槽钢8m长 16槽钢间距0.5m，中系梁宽7.5m，即单排布置15根，合计：q3=150.1723=2.585kN/m3）施工荷载小型机具、堆放荷载：q4=2.5 KPa 振捣混凝土产生的荷载：q5=2 KPa 中系梁自重及支架自重均按恒载考虑组合系数1.2，施工荷载按活载考虑组合系数1.4。 荷载q=1.2（q1+q2+q3）+1.4（q4+q5）=1.2（335.13+15+2.585）+1.4（2.5+2）=4
3、29.56KN/m则单根槽钢均布荷载q=429.56/15=28.637KN/M （3）受力模型16a槽钢分布梁直接承受底模以上的自重，16a槽钢分布在40a分配梁上，两分配梁间距150cm，故16a槽钢分布梁计算跨径为150cm，受力模型如下图：（4）受力验算跨中弯矩：M=1/8ql2=0.12528.6371.52=8.054KN.M=M/W=8.054/108.310mm3=74.4MPa【215MPa】 挠度：f=5ql4/384EI=51.54/（3842.1866.2）=0.001038mf=l0/400= 1.5/400=0.004m （满足要求）2.40a分配梁验算16槽钢腿宽
4、：b=63mm，40a工字钢肋厚为：B=10.5mm，40a工字钢受压面积为：A=661.5mm2，因16槽钢布置间距与50a纵梁布置间距相等，均为0.5m，即40a分配梁只承受压力作用。因16槽钢最大反力为43kN，即为作用在分配梁上的作用力，设计时作用在分配梁上的集中力P按50kN计算。 （3）受力验算受压强度：=P/A=50/661.5mm3=75.6MPa【215MPa】（满足要求）3.50a纵梁计算A=11930mm2，X轴惯性矩为：IX=46500104mm4，X轴抗弯截面模量为：WX=1860103mm3，40a分配梁共6根，每根长9米，共重：615967.6kg=3650.4k
5、gq6=4.56KN4）50a纵梁共15根，每根长8米，共重：15893.7kg=11244kg q7=14.06KN荷载q=1.2（q1+q2+q3+q6+q7）+1.4（335.13+15+2.585+4.56+14.06）+1.4（2.5+2）=451.9KN/m则单根纵梁均布荷载q=451.9/15=30.127KN/M纵梁承受由每根分配梁传来的重力，按均布荷载考虑，15根工字钢各承受1/15的力，工字钢搭在砂箱上，故工字钢计算跨径按系梁净跨径8m较安全。30.12782=241.02KN.M=M/W=241.02/1860mm3=129.6MPa【215MPa】挠度：84/（3844
6、6500）=0.016454mf=l0/400= 8/400=0.02m （满足要求）4.40a工字主横梁计算A=8610mm2，IX=21700WX=1090 纵梁最大反力为30.1278/2=121kN，加上40a工字钢自重即为作用在上横梁上的作用力=12115+6.1=1821.1KN，设计时作用在上横梁上的集中力P按2000kN计算。 荷载q=285.71KN/m横梁承受由每根纵梁传来的重力，按均布荷载考虑，两根工字钢各承受一半的力，工字钢搭在砂箱上，故工字钢计算跨径为相邻两砂箱间的间距，取为2.0m，因荷载分布长度为7m，则两端外伸悬臂按0.5m计算。如下图M=1/2qlx（1-a/
7、x）（1+2a/l）-x/l =1/2285.712.01.5（1-0.5/1.5）（1+20.5/2.0）-1.5/2.0 =107.14KN.M=M/W=107.14/1860103mm=57.6MPa【215MPa】跨中挠度：f=ql4（5-24a2/l2）/384EI =285.712.04（5-240.52/2.02）/（38446500） = -0.000122m=-0.12mmf=l/400=2/400=5mm悬臂端点挠度：f=qal3（6a2/l2+3a3/l3-1）/24EI0.52.03（60.52/2.02+30.53/2.03-1）/（2421700）=0.0013m=
8、1.3mm5.卸荷砂箱计算 由横梁的反力输出可知：横梁最大反力为520KN，砂箱自重2.5KN，两者相加即为作用在卸荷砂箱上的作用力，设计时作用在卸荷砂箱上的集中力P按600KN计算。砂的容许承压应力10Mpa，如将其预压30Mpa，设计按16Mpa计算。砂箱活塞所需直径d0的计算：0.118m118mm，取砂筒直径200mm，则砂筒径d1d00.020.220m=220mm取筒壁厚度15mm，降落高度H100mm，活塞放入砂筒长度为40mm，放砂孔直径d232mm，筒壁应力计算公式为代入数据可得129.7MPa145MPa满足规要求。6.20a工字钢下横梁验算横梁受力宽度按钢盒宽度计算：b=
9、120mm，20a工字钢肋厚为：B=7mm，20a工字钢受压面积为：A1=840mm2，3根10mm加强肋截面积为A1=1500mm2，则A=2340mm2。因砂筒间距与钢棒间距相等，均为2m，即20a下横梁只承受压力作用。因砂箱最大反力为520kN，即为作用在下横梁上的作用力，设计时作用在下横梁上的集中力P按600kN计算。=P/A=600/2/2340mm2=128.2MPa【215MPa】7.钢棒计算钢棒采用110mm高强钢棒（Q345），A=3.14552=9498.5mm2，惯性矩为：I=d4/32=3.141104/32=14361104 mm4截面模量为：W=d3/32=130.
10、7103 mm3抗剪强度设计值=145Mpa。抗拉、抗压、抗弯强度设计值=250Mpa。横梁最大反力为523KN，钢棒自重1.5KN，两者相加即为作用在钢棒上的作用力，设计时作用在钢棒上的集中力P按600KN计算。 （3）受力模型钢棒为悬臂结构模型，考虑由C20斜撑工字钢承受全部弯矩，故只考虑钢棒受剪，8个支点抗剪截面分担承受上面传来的重力。=P/A=600103/9498.5=63.2MPa=145Mpa8.20a工字钢斜撑验算斜撑采用两根20a工字钢加工而成，斜撑外露面与钢板之间采用对接焊接，焊缝采用三角堆焊，堆焊宽度2cm，受力验算时按1cm宽计算。即：抗剪面积A1=（2002+404+
11、1802）10=9200mm2 抗弯面积A2=（200+402+180/410=3700mm2（肋板处抗弯按1/4计算）对接焊缝抗拉强度设计值=160Mpa，因该斜撑为抗弯构件，则抗剪折减系数取0.5，则抗剪强度设计值=1100.5=55Mpa。（2）受力验算抗剪：M=Pl1=6000.13=78KN.MP2=M/l2=78/0.309=252.4KN=P3/A=252.4103/9200mm2=27.4MPa【110/2=55MPa】弯矩：M1=P2l3=P3l4P3=P2l3/l4=252.40.369/0.283=329KN=P3/A=329103/3700mm2=88.9MPa【160MPa】满足要求。六、结论 综合以上计算得知，此支架方案能满足施工受力要求。
