K40+922石河大桥盖梁模板支架计算书

K40+922石河大桥盖梁模板支架计算书
本支架设计遵守《公路桥梁施工技术规范》（JTJ041-2000）、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（GJl30-2001）的要求，施工组织设计拟采用“墩柱事先预留孔自身承重法，方木配合型钢（40cm×20cm）大梁”支撑盖梁底模，底模板采用组合钢模板，钢模板下采用10㎝×6㎝方木；因该桥梁盖梁重量不一致，以最大的2号墩盖梁为例。

盖梁自重：P1= 26 K N/m3*74 m3 /43.5 (最重的盖梁) = 1924 K N /43.5=44.2Kpa
模板体系荷载按规范规定：P2=0.75Kpa；
砼施工倾倒荷载按规范规定：P3=4.0Kpa；
砼施工振捣荷载按规范规定：P4=2.0Kpa；
施工机具人员荷载按规范规定：P5=2.5Kpa。

其它可能产生的荷载按规范规定：P5=2.5Kpa。

2.1 )、支架强度计算
强度的计算的最不利的荷载通常由：
①模板、支架自重；
②新浇筑砼、钢筋砼或其他圬工结构物的重力；
③施工人员和施工材料，机具行走运输堆放的荷载；
④振捣砼时产生的荷载；
⑤其它可能产生的荷载，如风荷载、雪荷载、冬季保温设施荷载等。

将上述荷载按不同的分项系数予以组合。

当结构重力产生的效应与可变荷载产生的效应同号时，恒载分项系数为1.2，基本可变荷载为1.4。

即：
Sd(rgG;rqΣQ)=1.2SG+1.4SQ’
式中：
SQ’：基本可变荷载产生的力学效应；
SG：永久荷载中结构重力产生的效应；
Sd：荷载效应函数；
rq：基本可变荷载的安全系数；
rg：永久荷载结构重力的安全系数；
强度满足的条件为：Sd(rgG;rqΣQ)≤rbRd
式中rb：结构工作条件系数；Rd：结构抗力系数；
对于钢柱(传力柱)支架为σ=N/An≤f
式中N：轴心压力设计值（N）；An：钢柱(传力柱)净截面积㎜2；
f：钢柱(传力柱)抗压强度设计值
值得说明的是上式中用σ=N/An，而不用σ=N/An+M/W中隐含的一个条件，钢柱(传力柱)的偏心力矩在计算中可以忽略不计。

计算过程：
P1=44.2Kpa；
ΣG=(44.2+0.75)×0.2×0.15*4*2=10.79kN
ΣQ=(4.0+2.0+2.5)×0.2×0.15*4*2=2.04kN
1.2SG+1.4 SQ’=1.2×10.79+1.4×
2.04=15.80kN
已知钢柱(传力柱)φ90×4*2：
A=282.6㎜2
σ=N/An=15.8×1000/282.6=55.91 (N/㎜2)≤f=8550(N/㎜2)
强度符合要求。

2.2)、刚度验算
刚度的计算荷载通常由：
①模板、支架和拱架自重；
②新浇筑砼、钢筋砼重力；
③其他可能产生的荷载如风荷载、雪荷载、冬季保温措施产生的荷载等。

按照不同的分项系数予以组合。

应注意遵循v≤[v]（式中v模板的挠度，[v]模板允许的挠度），对结构表面外露的模板，[v]为模板构件计算跨度的1/400。

荷载为均布荷载时v=5ql4/(384EI)，式中:
q：荷载的强度；
l：模板构件的计算跨径；
E：模板构件模板的弹性模量；
I：模板构件的掼性矩。

计算过程：
E=1.0×104N/㎜2
I=5.0 ×106㎜4
q=(44.2+0.75)×1.2=53.94Kpa
由于在两型钢横梁范围内，10㎝×6㎝方木并不是全部布满，中间留有空隙。

在柱与柱之间(最大柱净距为6.3m)拟布置1纵排10㎝×6㎝方木，下部用加强支架支撑则：
2.2.1)、横梁挠度验算
q1=53. 94×6.3/3=113.27Kpa,则：
V=5ql4/(384EI)=5×53.94×6.34×104/(384*1.0×104×5.0×106)=2. 2㎜≤6300/400=15.8㎜
挠度符合要求。

2.2.2)、连续梁力学分析
1、根据结构受力特征建立等效力学模型如图所示（图中所标尺寸单位：㎝）：
q= 26 KN/m3*89.6 m3/33.428m=69.69KN/m
2、力学模型结构分析：
根据结构力学分析，此机构为含悬臂结构的超静定连续梁,超静定次数为4，结构弯矩图为连续梁和悬臂梁的叠加。

变更前原来4跨为对称结构，而变更后此结构机理为非对称结构，不能采用对称结构计算。

（1）.两端悬臂结构部分，其内力可按静力平衡条件求解：
=-1/2ql2=-1/2×69.69×1.85×1.85=-119.26KN·m A—1部分悬臂结构内力计算：M
A1
Q A1= -ql=69.69×1.85=-128.93 KN
6—B部分悬臂结构内力计算：M
=-1/2ql2=-1/2×69.69×1.528×1.528=-80.51KN·m
6B
Q6B= ql=69.69×1.528=105.93 KN （2）.去掉两端悬臂结构后，其结构体系受力如图所示（图中所标尺寸单位：㎝）：
6=80.51KN·m M A1=
（3）、上述结构为超静定结构，根据结构力学可知，解答超静定结构有力法、位移法、力矩分配法、矩阵位移法等，至于采用哪种方法解答要根据个人的计算习惯和结构的特性而选择，对于此结构采用矩阵位移法用计算机程序计算较为简单，但考虑到工地没有结构力学程序，故采用力矩分配法手工计算，但过程较为繁琐。

3. 采用力矩分配法对结构计算（图中所标尺寸单位：㎝）
6=80.51KN·m M A1=
1.）去掉两端悬挑结构进行荷载等效后，在节点2、节点3、节点4、节点5处分别加上附加约束，如上图所示。

2.）假设横梁的结构刚度为EI, 求出个结点的分配系数：
U21 = 3×EI/4÷（3×EI/4+4×EI/7.35）=0.581
U23 = 4×EI/7.35÷（3×EI/4+4×EI/7.35）=0.419
检验：0.581+0.419=1 系数正确。

U32 = 4×EI/7.35÷（4×EI/7.35+4×EI/7.35）=0.5
U34 = 4×EI/7.35÷（4×EI/7.35+4×EI/7.35）=0.5
检验：0.5+0.5=1 系数正确。

U43 = 4×EI/7.35÷（4×EI/7.35+4×EI/7.35）=0.5
U45 = 4×EI/7.35÷（4×EI/7.35+4×EI/7.35）=0.5
检验：0.5+0.5=1 系数正确。

U54 = 4×EI/7.35÷（3×EI/4+4×EI/7.35）=0.419
U45 = 3×EI/4÷（3×EI/4+4×EI/7.35）=0.581
检验：0.581+0.419=1 系数正确。

3.）分别求出节点1、节点2、节点3、节点4、节点5、节点6处的固端力矩：
M12 = -1/2ql2=-1/2×69.69×1.85×1.85=-119.26KN·m
M21 = -1/8 ql2 +1/4ql2=-1/8×69.69×4×4+1/4×69.69×1.85×1.85=-79.75KN·m M23 = -1/12 ql2=-1/12×69.69×7.35×7.35=-313.74 KN·m
M32 = 1/12 ql2=-1/12×69.69×7.35×7.35=313.74 KN·m
M34 = -1/12 ql2=-1/12×69.69×7.35×7.35=-313.74 KN·m
M43= 1/12 ql2=-1/12×69.69×7.35×7.35=313.74 KN·m
M45 = -1/12 ql2=-1/12×69.69×7.35×7.35=-313.74 KN·m
M54= 1/12 ql2=-1/12×69.69×7.35×7.35=313.74 KN·m
M56 = -1/8 ql2 +1/4ql2=-1/8×69.69×4×4+1/4×69.69×1.528×1.528=-99.13KN·m M65 = -1/2ql2=-1/2×69.69×1.528×1.528=-80.51KN·m
4.）进行力矩分配计算：
结点 2 结点 3 结点 4 结点 5
注：结点3和结点5最终杆端弯矩只有微小误差为0.01，满足结点平衡条件。

5.）最终弯矩图如图所示（图中所标尺寸单位：㎝）：
348.32KN·m324.83KN·m。