0号块支架计算书
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0#块支架计算书
一、工程概况
0#块支架以三根钢管桩及预埋在临时支撑内的双片40#槽钢为支撑,其中钢管桩外径40cm、壁厚6mm。三根钢管桩中心在一条直线上,距离墩身边线50cm,相邻钢管桩间距3.8m,中间一根位于墩身轴线上。钢管桩顶上放置两片45#工字钢,临时支撑悬挑出的双片40#槽钢上各放置一片45#工字钢,此四根工字钢作为横梁,横梁上共放置12根28#工字钢作为纵梁,纵梁上再放置15根12#工字钢作为分配梁,分配梁上满铺10cm×10cm的方木,方木上铺1.5cm的新竹胶板作为底模。具体布置见示意图。
二、支架受力检算
受力检算顺序:12#工字钢-28#工字钢-45#工字钢-钢管桩-双片40#槽钢
1、12#工字钢
⑴简述
均布荷载q
12#工字钢沿8m底板全宽铺设,相邻工字钢中心间距35cm,为了计算方便,可将工字钢简化成支撑在28#工字钢上受均布荷载的简支梁,简支梁跨度取夹临时支撑的两根28#工字钢中心间距92.2cm,
受力简图如下:
12#工字钢参数:13.987kg/m,Ix=397cm4,Wx=66.2cm3
断面面积17.9cm2
跨度0.922m
反力R2
反力R1
问题:如何求均布荷载的大小。
通过0#块的纵横断面分析,取距中横梁根部0.75m处高侧腹板处的受力最大。
①混凝土自重
W=(0.8+1.04)/2×0.75×7.372×2.6×10=132.3KN
经计算q1=67KN/m。
②施工人员和施工材料、机具按均布荷载取值1KPa,推出q2=0.35KN/m
③振捣混凝土产生对底板的荷载取值为2 KPa, 推出q3=0.7KN/m
④工字钢自重13.987×0.922×10=128.96N, 推出q4=0.14KN/m
结论:12#工资钢所受的最大均布荷载q=67+0.35KN+0.7 KN+0.14 KN=68.19 KN/m。
为了计算更加安全q取值70 KN/m。
弯曲应力检算:
跨中最大弯矩M=ql2/8=70000×0.922×0.922/8=7.438KN.m 跨中最大弯曲应力σ=M/W=7.438×1000/(66.2×10-6)=112.4MPa<【σ】=145 MPa
跨中最大挠度w=5×q×l4/(384×E×I)=5×70000×09224/(384×2×1011×397×10-8) =0.00083m<
l/400=0.0023m。
综上所述,12工字钢的强度和刚度满足施工需要。
2、28#工字钢
28#工字钢可简化为支撑在45#工字钢上受集中荷载的连续梁。
13×0.35m
0.2m
根据支架示意图知高侧腹板下28#工字钢受力最大,简化图如下:
0.5m
1.575m
1.35m
1.325m
A
B
E
C
D
F
为了计算方便,将DE段视为悬臂梁,将CD视为简支梁,将AC视为简支外伸梁,集中荷载取平均
值。
问题:平均集中荷载如何计算。
高侧腹板长度4.75m,厚度80cm,整个高侧腹板的重量主要由外侧的两根工字钢承担,靠近临时支墩内侧的工字钢也承担一部分,下面就是计算各自承担的重量。
①4m段高侧腹板厚度为30cm的重量按下式计算:
28a#工字钢参数:43.4kg/m,Ix=7114.14cm4,Wx=508.15cm3
断面面积55.45cm2
H6.785=6.785+3.6×0.02=6.857m
H7.3=7.3+3.6×0.02=7.372m
则4m段30cm厚的高侧腹板重量W=(6.857+7.372)/2×4×0.3×2.6×10=222KN
则0.75m段30cm厚的高侧腹板重量W=7.372×0.75×0.3×2.6×10=43.13KN
则剩下4.75m段50cm厚的高侧腹板重量W=(6.857+7.372)×4×0.5×0.5×2.6×10+(0.5+0.9)
×0.75/2×7.372=100.6+370 KN=471 KN
根据分析临时支撑外侧两根工字钢又承担了0.729×471=343.4 KN,内侧的一根工字钢又承担了
0.271×471=127.64 KN,最终得出外侧两根工字钢共承担混凝土自重608.53 KN。
则每根工字钢承受304.265 KN,得每个平均集中荷载F=20.3 KN。
②每个平均集中荷载再加上此处12#工字钢自重0.113KN
③28#工字钢自重0.434 KN/m
④每个平均集中荷载再加上此处方木重0.168 KN
⑤施工人员和施工材料、机具按均布荷载取值1KPa,每个平均集中荷载再加上0.284KN。
⑥振捣混凝土产生对底板的荷载取值为2 KPa,每个平均集中荷载再加上0.568KN。
推出平均集中荷载为F=20.3 KN +0.113KN +0.168 KN +0.284KN +0.568KN=21.433KN。则此工
字钢受集中荷载和自重共同作用。
DE段计算:受力简图如右:
q
跨度1.325m
F
固定端剪应力的计算:
剪应力验算:τ=F合/A=(4×21.433+0.434×1.325)×1000/(55.45×0.0001)=15.6MPa<【τ】=
85 MPa
固定端弯曲应力的计算:
悬臂梁根部最大弯矩M=21.433×1.325+21.433×0.975+21.433×0.625+21.433×0.275+
0.434×1.325×1.325/2=70KN.m
悬臂梁根部最大弯曲应力=70000/(508.15×10-6)=137.75 MPa<【σ】=145 MPa
端部挠度计算:(叠加原理)
W1=FL3/ (3EI)=21433×1.3253/(3×2×1011×7114.14×10-8)=0.00117m。
W2’=FL3/ (3EI)=21433×0.9753/(3×2×1011×7114.14×10-8)=0.000465m。
θ2=FL2/ (2EI)=21433×0.9752/(2×2×1011×7114.14×10-8)=0.000716m。