盖梁钢棒验算.doc

盖梁悬空支架施工方案（穿钢棒）K85+365.52*大桥因本桥较长地质条件不好，采用满堂支架施工盖梁耗时长、占用大量钢管扣件等周转材料、不经济。拟采用在墩柱上预留孔穿钢棒搭设支承平台施工。盖梁尺寸为1.7m1.4m20.58m（宽高长）。盖梁长度20.58米分别为20.58m=3.11+7.18+7.18+3.11。盖梁施工支承平台采用在墩柱上各穿一根3m长10cm钢棒（三柱式共6个支点），上面采用墩柱两侧各一根22m长45b工字钢做横向主梁，搭设施工平台的方式。主梁上面安放一排每根3m长 的16槽钢，间距为50cm作为分布梁。分布梁上铺设盖梁底模。传力途径为：盖梁底模纵向分布梁（双10槽钢）横向主梁（45b工字钢）支点10cm钢棒。一、 计算参数1. 主要材料1) 16a槽钢截面面积为：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) 45b工字钢横向主梁采用2根45b工字钢，横向间距为140cm（120+20）。截面面积为：A=11140mm2，X轴惯性矩为：IX=33759104mm4，X轴抗弯截面模量为：WX=1500.4103mm3，钢材采用Q235钢，抗拉、抗压、抗弯强度设计值=215Mpa。3）钢棒钢棒采用100mm高强钢棒(A45)，截面面积为：A=3.14502=7850mm2，惯性矩为：I=d4/32=3.141004/32=981.25104 mm4截面模量为：W=d3/32=4.1396104 mm3抗剪强度设计值=125Mpa。2. 设计荷载1) 砼自重砼自重统一取140cm梁高为计算荷载，砼方量：V=1.71.420.58=48.98m3，钢筋砼按27KN/m3计算，砼自重：G=48.9827=1322.471KN盖梁长20.58m，均布每延米荷载：q1=64.26kN/m2) 组合钢模板及连接件0.95 kN/m2，侧模和底模每延米共计5.2m2， q2=4.94kN/m3) 16a槽钢3m长 16槽钢间距0.5m，每延米2根共计6米，合计：q3=60.1723=1.03kN/m4）45b工字钢共2根，当根长22米，共重：22287.45kg=3847.8kgq4=38.48KN4) 施工荷载小型机具、堆放荷载：q5=2.5 KPa 振捣混凝土产生的荷载：q6=2 KPa3. 荷载组合及施工阶段盖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。3、受力模型1） 16a槽钢分布梁计算模型：16a槽钢分布梁直接承受底模以上的自重，16a槽钢分布在圆柱两侧的45b工字钢上，两工字钢主梁紧贴圆柱，间距按圆柱直径120cm，故16a槽钢分布梁计算跨径为120cm，盖梁底宽为170cm，分布梁两端各悬臂20cm，悬臂有利跨中受力，不计悬臂部分，按简支梁计算，实际偏安全。 2）工字钢主梁计算模型：工字钢主梁承受由每根双槽钢分布梁传来的重力，按均布荷载考虑，两根工字钢各承受一半的力，工字钢搭在两圆柱预埋的钢棒上，故工字钢计算跨径为两圆柱中心的间距，取为7.18m，按两端外伸悬臂计算。3）钢棒计算模型钢棒为悬臂结构模型，工字钢紧贴圆柱，故只考虑钢棒受剪，6个支点抗剪截面分担承受上面传来的重力。二、 计算结果1. 16a槽钢分布梁计算荷载q=1.2(q1+q2)+1.4(q5+q6)=1.2(89.1+4.94)+1.4(2.5+2)=119.148KN/m16a槽钢分布梁布设间距0.5m，单根承受0.5119.148=59.574KN，盖梁底宽1.7m则单根槽钢均布荷载q=59.574/1.7=35.004KN/M计算跨径1.2m跨中弯矩：M=1/8ql2=0.12535.0041.22=6.301KN.M=M/W=6.301/108.3103mm3=58.18MPa(215Mpa)挠度：f=5ql4/384EI=535.0041.24/(3842.1866.2)=0.000519mf=l0/400=1.2/400=0.0030m (满足要求)2. 45b工字主横梁计算荷载：q=1.2(q1+q2+q3)+1.4(q5+q6)=1.2(89.1+4.94+1.21)+1.4(2.5+2)=120.6KN/m45工字钢设两根，单根承受q=0.5120.6=60.3KN/M计算跨径7.18m跨中弯矩：M=1/2qlx(1-a/x)(1+2a/l)-x/l =1/260.37.186.7(1-3.11/6.7)(1+23.11/7.18)-6.7/7.18=96.962KN.M=M/W=96.962/1500.4103mm3=64.62MPa215Mpa跨中挠度：f=ql4(5-24a2/l2)/384EI =60.37.184(5-243.112/7.182)/(3842.133759)= 0.0029m=2.9mmf=l/400=7.18/400=18mm悬臂端点挠度：f=qal3(6a2/l2+3a3/l3-1)/24EI =60.33.117.183(63.112/7.182+33.113/7.183-1)/(242.133759)=0.0151m3. 钢棒计算荷载：q=1.2(q1+q2+q3)+1.4(q5+q6)=1.2(89.1+6.24+1.21)+1.4(2.5+2)=122.16KN/mQ=(122.1620.58+38.48)/6=425.422KN=Q/A=425.422103/7850=81.291MPa=125Mpa三、 结论 综合以上计算得知，此支架方案能满足施工受力要求。