悬臂盖梁施工牛腿计算书

悬臂盖梁支架计算书

盖梁采用膺架+梁式支架法施工，在墩柱上预埋φ120mm穿芯棒、墩柱左右两侧设置膺架作为支架横梁支点，采用I40a工字钢作为支架横梁，在支架横梁与各个支点之间设置φ150mm沙箱调整标高并作为落架装置。

膺架采用I16工字钢与I25a工字钢焊接成三角形，在墩柱中预埋15mm厚钢板，将膺架与预埋钢板焊接固定。膺架上方设置双拼I25a工字钢小纵梁用于支撑I40a工字钢主梁。

模板支架见下图：

1荷载取值

（1）钢筋及混凝土自重26kN/m3，根据盖梁形状，沿盖梁长度方向受力图示如下：

（2）钢模板（含模板底部I16工字钢分配梁及端部倒角支架）总重15.5t，即155kN，按照沿盖梁长度均布荷载为8.8 kN/m；

（3）施工人员机具荷载3 kN/m2，盖梁宽2.3m，折合6.9 kN/m；

（4）振捣荷载2 kN/m2，盖梁宽2.3m，折合4.6kN/m；

（5）支架主梁采用I40a工字钢，大小桩号两侧主梁合计延米重135.2kg/m，换算为均布线荷载1.352kN/m；

荷载组合，恒荷载分项系数1.2，活荷载取1.4；盖梁支架主梁为双悬臂三

跨连续梁，盖梁整体力学图示如下： 171.80kN/m 171.80kN/m 107.22kN/m 107.22kN/m

1#2#3#4#

2验算I40a 工字钢主梁承载力

盖梁主梁为I40a 工字钢，在墩柱大小桩号两侧各有一根，两侧主梁平分盖梁全部荷载，单根工字钢主梁受力图示如下：

85.90kN/m 85.90kN/m 53.61kN/m 53.61kN/m

1#2#3#4#

单根主梁弯矩图如下图(包含主梁自重)：

单根主梁剪力图如下图(包含主梁自重)：

四个支点反力：

单根主梁最大弯矩M max =177.74kN ·m ， I40a 工字钢截面惯性矩I x =21720cm 4，

截面抵抗矩W x =1090cm 3，A=86.1cm 2，抗弯强度205MPa ，抗剪强度120 MPa 。

-166.52kN ·m -169.73kN ·m -169.73kN ·m -177.74kN ·m

-177.74kN ·m 151.96kN -141.01kN -240.35kN 146.54kN -146.54kN 240.35kN 141.01kN

-151.96kN N1=292.98kN N1=292.98kN N2=386.89kN N2=386.89kN

计算最大正应力：

σ=M max W x =177.74kN ·m 1090cm 3=163.06MPa <215MPa ，抗弯满足要求； 计算剪力：

τ=F Vmax A =240.35kN 86.1cm 2

=27.92MPa <120MPa ，抗剪满足要求； 3验算主梁支点承载力

根据上述计算,单个膺架处支点反力为N1=292.98kN ，单个墩柱穿芯棒处支点反力为N2=386.89kN 。I40a 工字钢主梁紧贴墩柱，主梁中心线距墩柱10cm 。

（1）验算墩柱穿芯棒承载力

穿芯棒采用φ120mm 钢棒，材质为45号钢，抗弯强度250MPa ，抗剪强度145 MPa ，截面积A=113.097cm 2，截面抵抗矩W x =169.646 cm 3。

①剪应力

τ=N2A =386.89kN 113.097cm 2

=34.21MPa <145MPa ，穿芯棒抗剪满足要求； ②抗弯

支点穿芯棒受力图式如下：

支点工字钢所受最大弯矩：M max =386.89kN ×0.1m =38.689kN ·m

σ=M max W x

=38.689kN ·m 169.646cm 3=228.06MPa <250MPa ，抗弯满足要求； 4验算墩柱左右两侧膺架上小纵梁

墩柱左右两侧膺架上方纵向设置双拼I25a 工字钢小纵梁,用于支撑I40a 主梁，膺架设置位置及小纵梁受力图示如下：

386.89kN

10cm

N1=292.98kN N1=292.98kN

双拼工字钢小纵梁最大弯矩为M max=292.98kN×0.5m=146.49kN·m

σ=M max

W x

=

146.49kN·m

402cm3×2

=182.20MPa<205MPa，抗弯满足要求；

τ=N1

A

=

292.98kN

48.5cm2×2

=30.20MPa<120MPa，抗剪满足要求；

膺架对小纵梁的支反力为：

P=N1+G

纵梁

=292.98kN+0.381kN/m×2×3m/2=294.12 kN 5验算墩柱左右两侧膺架

膺架按照三角形桁架计算，大样图及受力图示如下：

解算得膺架上弦杆轴力N

01=294.12kN，为拉力；斜杆轴力N

02

=415.95kN，为

压力。

①验算上弦杆

上弦杆采用I16工字钢，验算拉应力：

σ=N01

A

=

294.12kN

26.1cm2

=112.69MPa<215MPa，上弦杆受拉满足要求；

②验算上弦杆焊缝

上弦杆与墩柱预埋钢板之间采用整周角焊缝满焊，根据规范，焊脚尺寸ℎf取值范围需满足1.5√t max≤ℎf≤1.2t min，则取ℎf=7mm，焊缝长l w=621mm，角焊缝抗拉强度f w t=160MPa，验算焊缝抗拉强度：

σf=

N01

0.7ℎf l w

=

294.12kN

0.7×7mm×621mm

=96.66MPa

角焊缝满足抗拉要求。

③验算斜杆稳定性

斜杆采用I25a工字钢，在斜杆中间位置设置一道I16工字钢横撑联系相邻两道膺架斜杆，以减小斜杆y-y轴方向节间距；斜杆长L=3535.5mm，i x=101.8mm，i y=24mm，A=48.5cm2，对于y-y轴为b类截面

长细比λx=L

i x

=34.7，λy=

L/2

i y

=73.7，取较大值查表得φ=0.726