支架计算

支架计算1荷载分析①扣件式钢管支架自重，包括立柱、纵向水平杆、横向水平杆、支承杆件、扣件等，可按表1查取。表1扣件式钢管截面特性外径d(mm)壁厚t(mm)截面积A(mm2)惯性矩I(mm4)抵抗矩W(mm3)回转半径i（mm）每米长自重（N）483.04.24×1021.078×1054.493×10315.9533.3②新浇砼容重按26kN/m3计算,横梁处:26×1.5＝39KPa,跨中处：26×0.9=23.4KPa。③模板自重(含内模、侧模及支架)以砼自重的5%计,则:箱底:1.95KPa,翼板:1.17KPa。④施工人员、施工料具堆放、运输荷载:2.5kPa⑤倾倒混凝土时产生的冲击荷载：2.0kPa⑥振捣混凝土产生的荷载:2.0kPa荷载组合计算强度:q=1.2×(②+③)+1.4×(④+⑤+⑥)计算刚度:q=1.2×(②+③)2支架、钢管、木材、工字钢相关系数。32aI字钢:截面积A=67.12cm2单位重Q=52.69kg/m惯性矩Ix=11080cm4截面抵抗矩Wx=692.5cm3弹性模量E=2.1×105MPa150*150木方(马尾松):惯性矩I=bh3/12=0.154/12截面抵抗矩W=bh2/6=0.153/6弹性模量E=9×103MPa100*100木方(马尾松):惯性矩I=bh3/12=0.14/12截面抵抗矩W=bh2/6=0.13/6弹性模量E=9×103MPa3支架验算：(一)底模检算底模采用δ＝15mm的竹编胶合模板,直接搁置于间距L=0.3米的方木小楞上,按连续梁考虑,取单位长度(1.0米)板宽进行计算。1、荷载组合箱底:q=1.2×(39+1.95)+1.4×（2.5+2.0+2.0）=58.24kN/m翼板:q=1.2×(23.4+1.17)+1.4×（2.5+2.0+2.0）=38.58kN/m2、截面参数及材料力学性能指标W=bh2/6=1000×152/6=3.75×104mm3I=bh3/12=1000×153/12=2.81×105mm3竹胶板容许应力[σ]=8.0MPa,E=6×103MPa。3、承载力验算(1)横梁处a强度Mmax＝ql2/10＝58.24×0.2×0.2/10＝0.233KN*mσmax＝Mmax/W＝0.233×106/3.75×104＝6.21MPa≤[σ]=8.0MPa合格b刚度荷载:q=1.2×(39+1.95)=40.95kN/mf＝ql4/(150EI)＝40.95×2004/(150×6×103×2.81×105)＝0.257mm≤[f0]＝200/400＝0.5mm合格(2)跨中箱梁处(a)强度Mmax＝ql2/10＝38.6×0.2×0.2/10＝0.154KN*mσmax＝Mmax/W＝0.154×106/3.75×104＝4.1MPa≤[σ0]=8.0MPa合格b刚度荷载:q=1.2×(23.4+1.17)＝29.48kN/mf＝ql4/(150EI)＝29.48×2004/(150×6×103×2.81×103)＝0.185mm≤[f0]＝200/400＝0.5mm合格(二)方木小楞检算横梁处方木搁置于间距0.6米的方木大楞上,跨中箱梁处方木搁置于间距1.2米的方木大楞上，小楞方木规格为100×100mm,小楞亦按连续梁考虑.1、荷载组合横梁处:q1=(1.2×(39+1.95)+1.4×（2.5+2.0+2.0）)×0.2+6×0.1×0.1=11.708kN/m翼板:q2=(1.2×(23.4+1.17)+1.4×（2.5+2.0+2.0）)×0.2+6×0.1×0.1=7.78kN/m2、截面参数及材料力学性能指标W=a3/6=1003/6=1.67×105mm3I=a4/12=1004/12=8.33×106mm3方木的力学性能指标按《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）中的A-3类木材并按湿材乘0.9的折减系数取值，则：[σ]＝12×0.9＝10.8MPa,E=9×103×0.9=8.1×103MPa。3、承载力计算(1)梁底a强度Mmax＝q1l2/10＝11.708×0.62/10＝0.422KN*mσmax＝Mmax/W＝0.422×106/1.67×105＝2.53MPa≤[σ0]＝8MPa合格b刚度荷载:q=11.708-1.4×（2.5+2.0+2.0）)×0.2=9.888kN/mf＝ql4/(150EI)＝9.89×6004/(150×8.1×103×8.33×106)＝0.127mm≤[f0]＝600/400＝1.5mm合格(2)跨中处a强度Mmax＝q2l2/10＝7.78×0.62/10＝0.28KN*mσmax＝Mmax/W＝0.28×106/1.67×105＝1.677MPa≤[σ0]＝8MPa合格b刚度荷载:q=7.78-1.4×（2.0+2.0+2.5）)×0.2＝5.96kN/mf＝ql4/(150EI)＝5.96×6004/(150×8.1×103×8.33×106)＝0.76mm≤[f0]＝600/400＝1.5mm合格(三)方木大楞检算大楞规格为150×150mm的方木，考虑箱梁腹板部位的重量较集中，而为了方便计算，箱梁自重是按整体均布考虑，这必将导致腹板处的实际荷载要大于计算荷载，而其它部位的计算荷载比实际荷载偏大，故横梁处支架横向间距取0.6米，跨中及翼板处立柱间距取1.2米，大楞按简支梁考虑。1、荷载组合小楞所传递给大楞的集中力为：横梁:P1=11.708×0.6=7.025kN跨中及翼板:P2=7.78×1.2=9.336kN大楞方木自重：g＝6×0.15×0.15＝0.14kN/m2、截面参数及材料力学性能指标W=a3/6=1500/6=5.63×105mm3I=a4/12=1504/12=4.22×107mm3方木的力学性能指标按《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）中的A-3类木材并按湿材乘0.9的折减系数取值，则：[σ]＝12×0.9＝10.8MPa,E=9×103×0.9=8.1×103MPa。3、承载力计算(1)横梁处：立杆纵向间距为0.6m,因此大横杆的计算跨径l2=0.6m现按三跨连续梁进行计算，由小横杆传递集中力F＝7.025KN，大楞自重0.14KN/ma强度最大弯矩可按《路桥施工计算手册》表13－3计算，Mmax=0.267Fl2=0.267×7.025×0.6=1.125KN*m弯曲强度σmax＝Mmax/W＝1.125×106/5.63×105＝1.998MPa≤[σ0]＝8MPa合格b刚度荷载:f＝1.833Fl2/(100EI)＝1.833×7.025×106×6002/(100×8.1×103×8.33×106)＝0.13mm≤[f0]＝600/400＝1.5mm合格(2)跨中处：立杆纵向间距为1.2m,因此大横杆的计算跨径l2=1.2m现按三跨连续梁进行计算，由小横杆传递集中力F＝9.336KN，大楞自重0.14KN/ma强度最大弯矩可按《路桥施工计算手册》表13－3计算，Mmax=0.267Fl2=0.267×9.336×1.2=2.991KN*m弯曲强度σmax＝Mmax/W＝2.991×106/5.63×105＝5.31MPa≤[σ]＝8MPa合格b刚度荷载:f＝1.833Fl2/(100EI)＝1.833×9.336×106×12002/(100×8.1×103×8.33×106)＝0.74mm≤[f0]＝1200/400＝3mm合格（四）满堂支架计算每根立柱所承受的坚向力按其所支撑面积内的荷载计算，忽略方木小楞自重不计，则大楞传递的集中力：横梁处（均以跨度0.6米计算）:P1=(1.2×(39+1.95)+1.4×（2.0+2.0+2.5）)×0.6×0.6+0.14×0.6=52.5kN跨中:P2=(1.2×(23.4+1.17)+1.4×（2.0+2.0+2.5）)×0.6×0.6+0.14×0.6=42.76Kn满堂式碗扣支架按6米高计，其自重为：g=6×0.235=1.41Kn单根立杆所承受的最大竖向力为：N=52.5+1.41=53.91kN(1).立杆稳定性：横梁处：横杆步距为0.6m，故立杆计算长度为0.6m。长细比λ=L/i=600/15.95=37.62＝38[λ]＝150,跨中处：横杆步距为1.2m，故立杆计算长度为1.2m。长细比λ=L/i=1200/15.95=75.24＝75[λ]＝150,查得φ1＝0.882φ2＝0.682故横梁处[N]=φA[σ]=0.882×424×175=65.4kNN＝52.5kN[N]合格故跨中处[N]=φA[σ]=0.682×424×175=50.6kNN＝42.76KN[N]合格(2).强度验算：横梁处σa＝N/Aji=52.5×1000/424=123.8MPa≤[σa]=175MPa合格跨中处σa＝N/Aji=42.76×1000/424=100.85MPa≤[σa]=175MPa合格（五）门式通道支架计算1、顺桥向工字钢计算（1）工字钢验算取最不利位置，即腹板正处于工字钢上方，工字钢间距1m布置。受力简图如下图所示：N1N2q=58.24KN*m因为箱梁底至地面高5m，按均布荷载直接作用在工字钢上，顺桥按简支考虑。因为横梁处混凝土高度为1.5m，箱梁跨中处按1.5m计算，所以结果将偏安全。q＝58.24KN/m，[σ]＝181MPa，E＝2.1×105MPaMmax＝q2l2/8＝58.24×103×42/8＝116.5KN*mσmax＝Mmax/W＝116.5×106/692.5×104＝167.5MPa≤[σ]＝181MPa刚度验算：δmax=5ql4/(384EI)=5×58.24×103×4004/(384×2.1×105×11080×104)=0.83≤[δ]=1.5mm（2）支架验算取最不利位置，即最大荷载工字钢处于一组支架立杆上方上图中N1=N2=qL/2=58.24*4/2=116.48KN则单根支架受力为N1／3=38.83KN＜[N]＝65.4KN合格（六）侧模检算侧模采用δ＝15mm的竹编胶合模板,横向背带采用间距0.3米的100×100mm方木,坚带采用间距0.9米的100×100mm方木。混凝土侧压力：PM=0.22γt0β1β2v1/2式中：γ—混凝土的自重密度，取26KN/m3；t0—新浇混凝土的初凝时间，可采用t0＝200/(T+15）,T为砼是温度℃，取5.7；β1—外加剂影响修正系数取1.2；β2—砼坍落度影响修正系数取1.15；v—混凝土浇注速度（m/h）,取0.4PM=0.22×26×5.7×1.2×1.15×0.41/2=28.45KN/m2有效压头高度：h=PM/γ=28.45/25=1.14振捣砼对侧面模板的压力：4.0KPa水平荷载：q=1.2×28.45×1.14/2+1.4×4.0=25,05kN/m此水平力较底板竖向力少得多，侧模及纵横向背带均可以满足要求。结论：该支架设计能够满足施工要求。某分离立交桥为左、右幅分离式连续箱梁构造，全桥箱梁长137m,由于地形复杂，每跨高度不同，本方案按最高一跨进行计算：H=13m。一.上部结构核载1.新浇砼的重量:2.804t/m22.模板.支架重量:0.06t/m23.钢筋的重量:0.381t/m24.施工荷载:0.35t/m25.振捣时的核载:0.28t/m26.倾倒砼时的荷载:0.35t/m2则:1+2+3+4}+5+6=2.804+0.06+0.381+0.35+0.28+0.35=4.162t/m2钢材轴向容许应力：【σ】=140Mpa受压构件容许长细比：【λ】=200二．钢管的布置、受力计算某分离立交桥拟采用Φ42mm,壁厚3mm的无缝钢管进行满堂支架立设，并用钢管卡进行联接。通过上面计算，上部结构核载按4.162t/m2计，钢管间距0.6×0.6m间隔布置，则每区格面积：A1=0.6×0.6=0.3