桥梁支架稳定性计算
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桥梁支架稳定性计算
上部满堂支架计算
(一) 资料
(1)WJ 碗扣为Φ48×3.5 mm 钢管;
(2)立杆、横杆承载性能:D48壁厚3.5mm 钢管,步距0.6m 立杆允许荷载40KN,步距1.2m 立杆允许荷载30KN 。0.6m 长横杆允许集中荷载4.5KN ,允许均布荷载12KN 。
(3)根据支架方案,立杆直接点焊在I20a 工字钢分配梁上,双向点焊固定,承载力符合要求。
(二) 荷载分析计算
(1)箱梁实体荷载:
a 、纵桥向和横梁横向根据箱梁断面变化,按分段均布荷载考虑,其布置情况如下:
现浇段横向(箱室)荷载分布图
横梁与腹部荷载相同,顺桥向按最不利荷载考虑,所有不考虑荷载渐变(变小)影响。
q 1-1翼板=16.9KN/m 2、q 1-2腹板=53.56KN/m 2、q 1-3底板=32.5KN/m 2。
b 、横向宽度
(2)模板荷载q 2:
a 、内模(包括支撑架):取q 2-1=1.2KN/m 2;
b 、外模(包括侧模支撑架):取q 2-2=1.2KN/m 2;
c、底模(包括背木):取q
=0.8KN/ m2;
2-3
(3)施工荷载:
=2.0KN/m2(施工中要严格因施工时面积分布广,需要人员及机械设备不多,取q
3
控制其荷载量)。
(4)碗扣脚手架及分配梁荷载:
=0.6(钢管)+1.2(分配梁)=1.8KN/m2。
按支架搭设高度≤2米计算:q
4
=2 KN/m2。
(5)水平模板的砼振捣荷载,取q
5
(三)、碗扣立杆受力计算(安全系数全部取1.4)
(1)在横梁端断面腹板位置,最大分布荷载:
q=1.4×(q1-2+q2-1+q2-3+q3+q4+q5)=1.4×(53.56+1.2+0.8+2+1.8+2)=85.904KN/m2
碗扣立杆分布30cm×60cm,横杆层距(即立杆步距)30cm(按60cm参考计算),则
单根立杆受力为:N=0.3×0.6×70.14=15.463KN<[N]=40KN
(2)在横梁端断面底板位置,最大分布荷载:
q=1.4×(q1-3+q2-1+q2-3+q3+q4+q5)=1.4×(32.5+1.2+0.8+2+1.8+2)=56.42KN/m2
碗扣立杆分布60cm×60cm,横杆层距(即立杆步距) 30cm(按60cm参考计算),则
单根立杆受力为:N=0.6×0.6×56.42=20.311KN<[N]=40KN
(3)翼缘板位置(q1-1=16.9),最大分布荷载:
q=1.4×(q1-1+q2-2+q3+q4+q5)=1.4×(16.9+1.2+2+1.8+2)=33.46KN/m2
碗扣立杆分布为外侧 60cm×60 cm,横杆层距(即立杆步距)60 cm,单根立杆最大受力为:N=0.6×0.6×33.46=12.046KN<[N]=40KN
(4)横梁底板位置,最大分布荷载与腹部相同:
经以上计算,立杆均满足受力要求。经以往经验和试验证明,碗扣式满堂支架是扣件式满堂支架稳定性的约1.15倍,所以我部采用碗扣式满堂支架,。
(四)、支架基础(I20b工字钢)受力计算
]=145Mpa,[τ]=85Mpa,支架直接安装在I20b工字钢上,双向点焊, I20b工字钢[σ
w
E=2.1×105, W=250cm3,I=39.5cm4,A=14.3cm2。
I20b工字钢分配梁
腹板及横梁部位:I20b工字钢横梁验算:
腹板及横梁部位立杆间距为30cm×90cm;按三等跨计算。取腹板部位较大的砼荷载q=15.463KN/m2验算:
1)、P计算:
立杆纵向分配梁间距为60cm,其分配情况如上图:
p=q
×0.6×0.9=15.463×0.3×0.9=4.175KN
立杆
2)强度计算:
Mmax=0.263pl=0.263×4.175×0.9=0.9882225KN·m=988222.5N·mm
σw=Mmax/w=988222.5/(250×103)=3.803MPa<[σw]=145MPa满足要求
3)抗剪验算:
Qmax=1.734p=1.734×15.463=26.813KN
τ=Q/A=26.813×103/(14.3×102)=18.75Mpa<[τ]=85Mpa满足要求。
4)挠度计算:
fmax=6.81pl3/(384EI)=6.81×15.463×9003/(100×2.1×105×39.5×104) =0.010mm 底板(翼板荷载小于底板荷载,只需计算底板)部位:I20b工字钢横梁验算:腹板及横梁部位立杆间距为60cm×90cm;按三等跨计算。取腹板部位较大的砼荷载q=20.311KN/m2验算: 1)、P计算: 立杆纵向分配梁间距为60cm,其分配情况如上图: ×0.6×0.9=20.311×0.6×0.9=10.968KN p=q 立杆 2)强度计算: Mmax=0.263pl=0.263×10.968×0.9=2.569111KN·m=2569111N·mm σw=Mmax/w=2569111/(250×103)=10.384MPa<[σw]=145MPa满足要求 3)抗剪验算: Qmax=1.734p=1.734×20.311=35.2193KN