预埋工字钢支撑受力计算分析

进口段预埋工字钢支撑受力分析

根据监理工程师对我部上报的300#联系函(《关于保截流赶工增加的措施》)的批复意见。现将支撑工字钢受力分析情况呈报贵部，请贵部审核。

已知参数：

0-28～0+30之间的两导流孔的净宽为6.25m；

工字钢规格为18a，预埋高程为EL964，两边埋入混凝土1.355m，脚手架搭设高度为4m。

在0+30～0+00之间顶拱混凝土厚度为1.5cm，0-00～0-28之间的封顶混凝土厚度按照分层浇筑计划为5.5m，具体浇筑分两层进行浇筑，第一层浇筑3m，凿毛处理后再进行下一层的浇筑，故设计荷载按3m层厚来计算、校核。

混凝土的重度根据配合比取2400kg/m3；

从结构受力方面主要受上部上部混凝土的荷载，主要包括：混凝土自重，倾倒压力和振捣压力，取混凝土重度2500kg/m3；上部的钢管脚手架自重，两侧的侧压力考虑受力对称等方面的因素，忽略不计；上部脚手架搭设完成后整个支撑作用范围内的结构件形成一个整体，所以单根工字钢的扭曲变形在计算时也不于考虑，主要进行工字钢的抗弯强度和抗剪强度计算，来确定否符合相关规范和设计要求。

1、工字钢间距计算

工字钢的间距布置结合上部脚手架搭设参数确定，作为称重支撑脚手架，按照落地平台架考虑要两端固定梁来考虑，计算确定下步工字钢的间距。

结合品茗脚手架计算软件，脚手架按照三跨连续梁来分析，最后计算确定脚手架的横向间距为70cm，纵向间距为50cm，步距1.0m，通过计算钢管脚手架（立杆和横杆）的挠度和抗弯强度均满足要求。为加强中间部位力的分解，从中间部位开始向两侧布置斜向杆件（剪刀承）进行上部荷载的分解。

2、抗弯强度的计算

工字钢受力按照两端固定的梁结构分析，上部荷载为：

混凝土自重：上部的荷载q＝2500kg×10N×3×6.25＝459kN/m2，上部脚手架及倾倒混凝土产生的荷载和振捣荷载产生的荷载相对较小，忽略不计，即上部荷载取Q＝460kN/m2

跨中最大弯矩为M max=QL2/24＝750kN.m3 < 工字钢的抗弯强度设计值为

215N/mm2。

故工字钢的抗弯能力满足要求。

3、抗剪强度计算

根据搭设的斜向脚手架和两端固定受力后，在上部荷载作用下两端受到向上的剪力，根据挠度公式W max＝QL4/384EI＝1.98cm < 设计允许值L/250＝2.5cm。

故抗剪强度满足要求。

其中E、I为工字钢截面惯性距和截面模量。

受力分析简图

Q

荷载

A点L B点

反力RA＝RB=QL/2

剪力V A＝RA，VB＝－RB

弯矩图

M max=QL2/24

剪力图

W max＝QL4/384EI