盖梁支架受力计算培训讲学
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盖梁支架受力计算
(预埋钢棒上安工字钢横梁法)
一、概况
汨罗江特大桥盖梁除悬浇主墩及28#过渡墩盖梁另外计算外, 最重盖梁为40mT梁盖梁,其尺寸为15.9m (长)x 2.3m (宽)x 2.1m (高),若经计算该盖梁支架满足要求,则其他盖梁支架均满足要求。
针对该工程特点设计便易操作的盖梁支架系统。混凝土及模板系统的恒载、施工操作的活荷载通过型钢直接传递给牛腿,牛腿递给墩柱及桩基础。
二、设计计算依据
(1)《路桥施工计算手册》
(2)《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》
(3)《机械设计手册》
三、支架模板的选用
盖梁模板:
1.1 、侧模:采用组合钢模拼装。
1.2 、底模:方正部分用组合钢模拼装。
1.3 、横梁:采用[14#a 槽钢,间距40cm。
1.4 、主梁:采用I45a 工字钢。
1 . 5 、楔块:采用木楔。
1.6、穿心钢棒:采用45号钢,直径10cm长度每边外露30cm.
四、计算方法
1 、总荷载计算
盖梁砼荷载F1:体积71.85立方米,比重2.6吨/立方米,自重:195.9吨, 合
F1=185.9*10=1859KN
模板重量F2:盖梁两侧各设置一根145a工字钢作为施工主梁,长18米(工
字钢荷载),q仁80.4 x 10X 18X 2/1000=28.94 KN ;主梁上铺设[14a槽钢,每根长3.0米,间距为40cm,墩柱外侧各设置8根,两墩柱之间设置19根。
q2= (19+8X 2)X 3.0 X 14.53 X 10/1000=15.26KN (铺设槽钢的荷载);槽钢上铺设钢模板,每平方按0.45KN计算,
q3= (15.9 X 2.1 X 2+2.3 X 15.9+2.1 X 2.3 X 2)X 0.45=50.9 KN
(底模和侧模、端头模的荷载);
q4=6KN (端头三角支架自重)
F2=q1+q2+q3+q4+q4=107.1KN
F3:人员0.5吨,合5KN
F4:小型施工机具荷载:0.55吨,合5.5KN
F5:振捣器产生的振动力及混凝土冲击力;本次施工时采用HZ6X-50型插入式振动器,设置2台,每台振动力为5KN施工时混凝土冲击力按5KN计,则F5=2
X 5+5=15KN
总荷载:
F=F1+F2+F3+F4+F5 =1859+107.1+5+5.5+15=1991.6KN
2、穿心钢棒(45号钢)受力安全分析
共有4个受力点,每点受力:Qax=F/4=1991.6/4〜497.9KN;
2
钢棒截面积:S=0.05*0.05*3.14=0.0079m
最大剪应力:T ma=Q a)/S=497.9/0.0079=63.03Mpa
45号钢钢材的允许剪力:[T ]=125Mpa
则[T] =125 >T maX=63.03Mpa
结论:穿心钢棒(45号钢)受力安全
3、I45a工字钢主梁受力安全分析
工字钢均布荷载:q=F/2/15.9=1991.6/2/15.9=62.63KN/m
R仁R2=ql/2 (a+l/2 ) =2340.17KN
工字钢横梁AB段最大弯矩出现在中间处(x=a+l/2=7.95m ),a=3.25m, l=9.4m ;跨中最大弯矩
Mn aX=62.63*9.4*7.95/2*[(1-3.25/7.95) *(1+2*3.25/9.4)-7.95/9.4] =360.98KN?m
横梁CA段和BD段最大弯矩出现在支承点A B两处,最大弯矩
1 2
M qa 2
2 =-1/2*62.63*3.25 =-330.76 KN ?m
单根工字钢最大弯曲正应力:
max
W =360.98KN.m/1432.9cm4=251.9 MPa < [
挠度:
横梁中跨AB段挠度
mm < [ f ] =L/400=9400/400= 23.5 mm
符合要求!
横梁悬臂端CA段、DB段挠度
.3 3
f C f
D
3 12 3
62.64* 3.25* 9.4 *10 * 3.25(T ]=375 MPa
ql4 2 a
(5 24 p) 384EI l
62.64*9.44 *1012
384* 2.1*105 * * * * * *32241 * 2* 104 (524*
3.252
9.42
)=20.04
6*逻
9.4
1) =-8.2mm < [ f ]
T ma=Q ax Sz/(IZ*d)
32.13*10 3*8.12*10 -6
(5.637*10 -6*6*10 -3)
= 7.7Mpa [ T ]=125Mpa
安全系数取 2 [T] /2=125Mpa/2 =62.5Mpa >7.7Mpa
③挠度:
5ql 4
f= ------ (路桥计算手册)
384EI
5*27.93*1000*2.3
384*(206*10 9)*( 5.637*10 -6)
=3.8mm;
[f]=2300/400=5.75mm f<[f]
结论:14a槽钢受力安全,挠度满足要求
综上所述:以10cm粗的钢棒作为牛腿,以12m/根 145a工字钢作为受力主纵梁, [14a@40c槽钢作为受力次横梁的盖梁模板支架体系受力安全。
5 4(33_
24* 2.1*10 * 32241 * 2*10 9.4