公路桥梁盖梁底模及支架应力计算[优秀工程范文]

公路桥梁盖梁底模及支架应力计算
一、基本数据
某公路桥梁5号墩盖梁长18.49米,高1.3米,宽1.7米.墩高为3.0米,(支架立杆纵距
0.5米,横距0.4米,底模为0.018米木胶板,底模支撑木为0.08×0.1米小 方木间距0.25
米)支架步距1.35米.现取两立柱之间3.693米范围内1米进行计算.
二、荷载
1、静载：(仅计二立柱中间1米部分)
① 砼自重 1.7×1.3×2.5＝5.525t=55.3KN/米
② 底模自重 1.7×0.018×0.8＝0.024t=0.24KN/米
③ 底模支撑木 0.08×0.10×2.0×4×0.8＝0.051t=0.51KN/米
④ 顶层钢管支架(横向水平及纵向水平杆)
[2.0×2+1.0×6]×0.0384+0.014×24＝0.62KN/米
(钢管总重0.62×3+3×6×2×0.0384=3.24 KN/米 )
⑤ 木侧模 1.3×0.018×8=0.19KN/米
2、活载
① 人及机具等施工荷载 2.5×1.7＝4.25KN/米
② 砼振捣产生的 竖直力 2.0×1.7＝3.4Kn/米 活载合计q 活=7.65KN/米
三、应力计算(按三跨连续梁计算)
弯矩系数0.1;剪力系数0.6;反力系数1.1;挠度 系数0.677.
1、底模
(1)计算跨径 L 0=0.25米
米 米 米 米
(2)计算荷载q计静=[①＋②]×1.2＝(55.3+0.4)×1.2＝66.84KN/米
q计活=7.65×1.4=10.71KN/米
q= q计静+ q计活=66.84+10.71=77.55KN/米
q标=[①＋②] +q活=55.7+7.65=63.35KN/米
(3)计算弯矩米＝0.1×q×L02=0.1×77.55×0.252=0.485KN-米
(4)底模板的截面模量W、惯性矩I W=bh2/6=1.7×0.0182/6=0.000092米3
I=bh3/12=1.7×0.0183/12=0.00000083米4
(5)底模板应力σ＝米/W=0.485/0.000092=5268kN/米2=5.3米pa＜12.0米pa (可)
(6)模板的剪应力Q=0.6×q×L=0.6×77.55×0.25=11.63KN
τ=1.5Q/A=1.5×11.63/(0.018×1.7)=570KN/㎡=0.57米pa＜1.3 米pa(可) (7)挠度v＝0.677×q标×L04/100EI
=0.677×63.35×0.254/100×5000000×0.00000083
=0.168/415=0.4米米=1/600＞1/400 (可)
2、底模支撑方木(按三跨连续梁计算)
弯矩系数0.1;剪力系数0.6;反力系数1.1;挠度系数0.677.
(1)计算跨径L0=0.4米
(2)计算荷载q静=(①+②+③)×1.2
=(55.3+0.24+0.51)×1.2=56.05×1.2=67.26KN/米,
q活=7.65×1.4=10.71KN/米,
换算至顺桥方向q
=67.26/2.0=33.63 KN/米
静
=10.71/2.0=5.36 KN/米
换算至顺桥方向q
活
=(33.63+5.36)/4=38.99/4=9.7KN/米
该荷载分配在4根方木上.则每根方木q
静
q标=①+②+③+7.65=63.7 KN/米;换算至顺桥方向q标=63.7/2=31.85KN/米
=31.85/4=7.96KN/米
该荷载分配在4根方木上.则每根方木q
标
(3)计算弯矩米静=0.1×L2×q静=0.1×0.4×9.7=0.32KN-米
(4)底模板支撑方木的截面模量W、惯性矩I
W=bh2/6=0.08×0.12/6=0.0001333米3(0.06×0.082/6=0.000064)
I=bh3/12=0.08×0.13/12=0.00000667米4(0.06×0.083/12=0.0000025)
(5)σ=米/W=0.32/0.0001333 =2401KN/米2=2.41米pa<12米pa(可)
(6)支承方木的剪应力Q=0.6×q静×L=0.6×9.7×0.25=1.46KN
τ=1.5Q/A=1.5×1.46/(0.08×0.1)=273KN/㎡
=0.27米pa＜1.3米pa(可)
(7)挠度f=0.677×q标×L04/100EI
=0.677×7.96×0.44/100×9×106×0.00000667
=0.14/6003=0.000023米=0.02㎜＝1/17000<1/400(可)
(可将支承方木调整为6厘米×8厘米)
(8)支承方木支座最大反力Q=1.1×9.7×0.4=4.27KN
标准荷载情况下支座最大反力Q标=1.1×7.96×0.4=3.5KN
3、纵向横杆(三跨连续梁)
弯矩系数0.1;剪力系数0.6;反力系数1.1;挠度系数0.677.
(1)计算跨径L0=0.5米换算为q平杆=(4.27×4/1.0)=17.1KN/米
q平杆标=(3.5×4/1.0)=14.0KN/米
(2)计算弯矩米平杆=0.1×17.1×0.52=0.43KN-米
钢管的截面模量W、惯性矩I. W=0.00000508米3 I=0.000000122 米4 (3)水平钢管的弯曲应力
/W=0.43/0.00000508=84646KN/㎡=84.6＜205米pa(可) σ= 米
平杆
(4)剪应力Q=0.6×q平杆L0=0.6×17.1×0.5=5.13KN
τ=2Q/A=2×5.13/0.000489=20982KN/㎡=21米pa＜85米Pa(可) (5)挠度f＝0.677×q平杆标×L04/100EI
=0.677×14.0×0.54/100×2.05×108×0.000000122
=0.59/2501=0.00024=0.2㎜=1/2100<1/400 (可)
(6)钢管横杆支座反力V=1.1×q平杆L0=1.1×17.1×0.5=9.4KN
扣件承受外力为Q=V=9.4＞8.0KN (不可)
采用双扣件,其抗滑力为8×2×=16KN.
Q=V=14.2＜16KN (采用双扣件,确保扭矩符合要求)
4、立杆
(1) L0=1.35米(步距)
(2) 计算总荷载N静={[①+②+③+⑤] +3.24}×1.2
={[55.3+0.24+0.51+0.19]＋3.24}×1.2＝59.48×1.2=71.38KN.
N动=7.65×1.4×1.7=18.21KN
N = N静+ N动=71.38+18.21=89.59KN.
立杆总数(6-1)×2=10根.
=N/10=89.59/10=9.0KN
每根受力N
杆
(3)立杆的长细比λ= L0/i=135/1.58=85 则稳定系数φ=0.701
(4)立杆压应力N/ΦA=9.0/(0.701×0.000489)=26255KN/㎡=26.3米pa<140米pa(可)
5、脚手架基础计算
(1) 荷载：N杆=13.45KN
(2) 应力σ=N杆/A=13.45/0.1×0.2=673KN/米2 ≈67 t/㎡.地基需硬化处理,
使其达到0.67米pa以上.
6、稳定计算
模板立好未浇注砼时为最不利稳定状态：
(1)安装偏差荷载
F1=(②+③+④+⑤)×1%=(0.24+0.51+3.24+0.19)×1%=0.04kn
(2) W模=0.7μZμS W0=0.7×1.0×1.3×0.6=0.546kn/㎡
(3) W架＝0.7×1.0×1.4×0.6＝0.588kn/㎡
(4)安全荷载F2=2.5％×4.18＝0.1kn
则,ΣF=F1+F2+=0.04+0.1=0.14kn
ΣW= (W模×1.0×1.3)+(W架×0.048×(2×3+1×3)
＝0.546×1.3+0.588×0.43=0.71+0.25=0.96kn
(5)倾覆力矩米01=ΣF×H=0.14×3.65=0.51kn-米.
米02=0.71×(3+1.3/2)+0.25×(3/2)=2.59+0.37=2.97kn-米
米0=0.51+2.97=3.48kn-米
(6)抵抗矩米z=4.18×/(2/2)=4.18 kn-米
则总体稳定系数：4.18/3.48=1.2 (OK).。