长沙理工大学特大桥48m支架计算Word格式文档下载.docx
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底模处砼箱梁荷载:
P1
=
3.486×
26=
90.6kN
/m2
(按3.486m砼厚度计算)
模板荷载:
P2
200kg/m2=2kN/m2
设备及人工荷载:
P3
=250kg/m2=
2.5kN/m2
砼浇注冲击及振捣荷载:
P4
200kg/m2=
2kN/m2
则有P
(P1
+
P4)=97.1kN/m2
W
bh2/6
10×
100/6
=167cm3
由梁正应力计算公式得:
σ
qL2/
8W
(97.1×
0.2)×
1000×
0.32
/
8×
167×
10-6
1.2Mpa
<[σ]
=8Mpa
强度满足要求;
由矩形梁弯曲剪应力计算公式得:
τ
3Q/2A
3×
103×
(0.3/2)/
2×
10-4
0.44Mpa<
[τ]
1.9Mpa(参考一般木质)
由矩形简支梁挠度计算公式得:
E
0.09×
105Mpa;
I
bh3/12
833cm4
f
max
5qL4/384EI=
5×
(91.7×
0.34/384×
833×
10-8×
1×
1010
0.24mm<
[f]
0.75mm(
L/400
)
刚度满足要求。
②、底板中部对应位置间距为20cm的方木受力验算:
(取60cm的跨径进行计算)跨中底板和顶板砼总厚度为1.27m,考虑内模支撑和内模模板自重,木枋间距30cm,则有:
1.27×
26
=33.02kN
内模支撑和模板荷载:
400kg/m2=
4kN
/m2
250kg/m2=
2.5kN
2kN
/m2
P4)=
41.52
kN/m2
=bh2/6
(41.52×
0.62
2.24
Mpa
<
[σ]
8Mpa
(0.6/2)/
0.37Mpa<
=1.9Mpa(参考一般木质)
105
Mpa;
5qL4
/384EI
0.64/
384×
0.17mm<
=1.5mm(
)
⑵、顶托纵梁(10cm×
15cm方木)验算:
根据支架布置,顶托纵梁的计算跨径为60cm,为简化计算按简支梁受力进行验算,实际为多跨连续梁受力,计算结果偏于安全,仅验算底模下腹板对应位置即可:
纵梁受力验算:
(跨径60cm,荷载分布宽度30cm)
根据腹板部位荷载为P=97.1kN/m2
,跨中部位荷载为P=
41.52kN
/m2;
取荷载P=97.1kN/m2
进行验算:
152/6
=375
cm3
=qL2/8W
=(97.1×
0.3)×
0.62/8×
375×
3.5Mpa
15×
=0.87Mpa<
=2812.5cm4
max=5qL4/384EI=
0.64/384×
2812.5×
1.5mm(
⑶、立杆强度验算:
钢管立杆(φ48×
3.5)的纵向间距为60cm,横向间距腹板下为30cm,底板中部为60cm,因此单根立杆的最大承受力为:
底板中部区域:
41.52×
0.6×
0.6=14.9KN;
腹板区域:
97.1×
0.3×
0.6=17.5KN箱梁荷载由纵梁集中传至杆顶。
根据受力分析,不难发现立杆最大受力在腹板区域,故以间距为30cm×
60cm立杆作为受力验算杆件。
由于大横杆步距为1.2m,长细比为λ=ι/
i
1200
15.78
76,查表可得φ=
0.610
,则有:
[
N
]
φA[σ]
=0.610×
489×
215×
10-3
64.1
kN
而Nmax
=17.5
kN,可见[
>
N,
抗压强度满足要求。
另由压杆弹性变形计算公式得:
(按最大高度18.5m计算)
△L
NL/EA
=17.5×
18.5×
103/2.1×
105×
4.89×
102
=3.2mm
压缩变形很小
⑷、地基容许承载力验算:
支架钢管底托钢板垫10*10cm的方木的受力面积为300cm2,立杆最大受力17.5KN,单杆地基承载力要求达到583Kpa。
为了增加支架的安全性,对地基换填处理,用振动压路机碾压至无明显轮迹,在处理过的地基上铺30cm的级配碎石,用振动压路机压实,处理后的地基承载力达到800Kpa以上。
在碎石上浇筑15cm的水泥稳定层再次补强,地基承载力达到2000Kpa以上,可以满足了地基承载力要求。
附件2安全防护棚架计算书
1、架体荷载计算
①、预应力钢筋砼箱梁自重(混凝土容重26KN/m3),按变截面箱梁线性及门洞设置位置,取其最大的纵断面处于最不利荷载位置,该断面箱梁的参数如下表:
门洞
梁高
顶板厚
底板厚
腹板厚
底板宽
断面面积
2.771
0.37
0.342
0.45
5.3
8.7
设置跨路门洞最不利荷载断面处的梁体混凝土截面积最大值为:
8.7m2;
梁体每延米混凝土自重P1=8.7m2×
26KN/m3=226.2KN/m;
②、模板荷载:
P2=200kg/m2=2kN/m2
③、设备及人工荷载:
P3=250kg/m2=2.5kN/m2
④、砼浇注冲击及振捣荷载:
P4=200kg/m2=2kN/m2
2、支架受力荷载组合
P总=226.2KN/m×
5.3m+(2KN/m2+2.5KN/m2+2KN/m2)×
5.3m×
3.6×
4m=1292.5KN
3、过车通道支架受力计算
①、I32b工字钢做纵梁计算(按简支梁计算)
I32b工字钢弹性模量:
E=2.1×
105MPa;
弯曲容许应力:
[
]=205Mpa;
截面惯量W=727cm3;
惯性矩Ix=11626cm4;
箱梁底板工字钢间距为60cm,可布置11根,可视为简支梁,受力分析简图如下:
则每根工字钢上受力为:
q=1292.5×
1.2/(6×
11)=23.5KN/m(取不均匀分配系数为1.2)
工字钢在最不利荷载时的最大弯矩为:
M=0.8ql2(1-4(0.25/5.5)2)/8=65.5KN*m
弯曲应力为:
=90.1MPa≤[
]
挠度计算:
f=ql4(5-24(0.25/5.5)2)/384EIx=9.8mm〈13.3mm(l/400)
②、垫梁受力计算
2I40b工字钢弹性模量:
截面惯量W=1139cm3;
惯性矩Ix=22781cm4;
I32b工字钢每根受力为23.5KN/m,底板处布距60cm,跨径3.6m,翼缘板处布距90cm,跨径3.6cm。
工字钢垫梁底板位置q1=23.5*3.6*11/(6×
2)=77.6KN/m;
工字钢垫梁翼板位置q2=23.5*3.6*5/(6×
2)=35.3KN/m;
此时,利用结构力学求解器计算可得:
M=93.03KN*m
弯曲应力计算:
③、钢管立柱受力计算:
钢管立柱最高高度为5m;
单个钢管立柱最大荷载:
P=(77.6*2*6)/3=310.4KN;
根据钢管受力情况,检算其压应力和压杆稳定性:
a)钢管压应力:
b)钢管压杆稳定检算:
确定压杆柔度值:
惯性半径:
压杆柔度系数:
根据柔度λ=63.3,查得稳定系数φ=0.871,
计算压杆的稳定许用应力为:
[σ]st=φ[σ]=0.871×
205=178.6MPa
压杆压应力为:
σ=19.8MPa<
[σ]st=178.6MPa故压杆稳定。
④支架基础承载力计算
钢管立柱基础承载力计算
=310.4×
5/(16.4×
1)=94.6KPa≤[P0]
式中:
P上部结构传给基础顶面的压值,取钢管立柱荷载最大时,
Ab基底面积,取16.4m×
1m=16.4m2
[P0]设计承载力值25MPa。
(基础为C25混凝土)
通过验算,支架结构形式安全、可靠,满足施工需要。
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- 长沙 理工大学 大桥 48 支架 计算