工字钢 钢棒验算

二、荷载分析

1、新浇混凝土重力，混凝土按26KN/m3计（按最大重力计算）

经过计算，桥悬挑部分的体积为31.4m3：故混凝土自重为：

31.4×26＝816.4KN

2、模板自重为107 KN

3.支架：

1）I20a工字钢：（9.6+5.2）×27.93×9.8=4.05KN

2）I30a工字钢：4×12×48.084×9.8=22.618KN

1）+2）＝26.67KN

4.施工人员和施工材料、机具等荷载：

按《公路桥涵施工技术规范》（附录D）P309第3条第3小点取均布

荷载1.0KPa.

12×2.4×1.0＝28.8KN

5.振捣混凝土时产生的荷载：

按《公路桥涵施工技术规范》（附录D）P309第4条取均布荷载2.0KPa.

17.3×2.0＝34.6

总重量为：

1.2（1＋2＋3）＋1.4（4＋5）＝1.2（816.4+107+26.7）＋1.4（28.8+34.6）＝1140.1+88.76

=1228.86N

三、受力检算

3.1、υ110钢棒验算

钢棒的容许剪应力【τ】＝85MPa ，弯曲应力【σw 】=181MPa,E=2.1×105MPa

计算简化模型如图所示：

弯距图

剪力图（-）（+）

R 2=224223228.307⨯⨯（3-4232

）=199.6KN

R 1=422102.307⨯⨯（3-2242

10）=107.52KN 所以Q max =199.6KN

A= πR 2= π255∙=9498.5mm 2

τ=6

3105.9498106.199-⨯⨯=21.01MPa<【τ】=85 MPa M 1=199.6×103×0.1=19960 N ∙m

M 2=199.6×0.42-307.2（0.42-0.1）=14470 N ∙m 所以M max =19960 N ∙m W=43

R π=4055.03

∙π=1.31410-⨯m 3

W M max =σ=4

1031.119960-⨯=152.3MPa MPa 181][=<σ 折算应力,σ=223τσ+=2201.2133.152⨯+=156.6MPa

MPa 181][=<σ

钢棒的挠度 f=[]

1.03

2.03064803)1.01.042.03(19910010490101.261232811⨯⨯⨯---⨯⨯⨯⨯⨯- =0.2mm 〈1.3mm

所以υ110钢棒的强度和刚度均满足施工设计要求。

3.2、I30a 工字钢验算

工字钢的容许剪应力【τ】＝120MPa ，弯曲应力【σw 】=210MPa

将其受力折算成均布荷载q=

2

129.1225⨯=51.2KN/ m 计算简化模型如图所示：

弯距图

剪力图

R 1=R 2=307.2KN

Q 1=51.2⨯2.9=148.48KN

Q 2=-51.2⨯9.1+307.2=158.72KN

所以Q max =158.72KN

43

max 10

76.591072.158-⨯⨯==A Q τ=26.56MPa 〈【τ】=120MPa M 1=-m KN ∙-=⨯⨯3.2159.22.51212 M 62.62.51212⨯⨯⨯=⎥⎦

⎤⎢⎣⎡-⨯+-2.66)2.69.221)(69.21(=36.95KN ∙m M max =215.3m KN ∙

根据平行移轴公式

I 462311098.16114126)10293(1412612

1mm c ⨯=⨯⨯++⨯⨯=

I 462321076.772729)10150(2729121mm c ⨯=⨯⨯++⨯⨯= I 4661048.47910)76.7798.161(2mm C ⨯=⨯+= W=336

1055.1620

1048.47922m h I C -⨯=⨯⨯= 〈=⨯⨯==-MPa W M 13910

55.1103.21533max σ【σ】=210MPa 折算应力,σ=223τσ+=MPa 14656.26313922=⨯+ 〈【σ】=210MPa

所以I30a 工字钢的强度满足施工设计要求。