滿堂支架結構驗算

2022-09-12 19:27:03 字數 3184 閱讀 1489

一、總體設計說明

採用φ48×3.5 mm碗扣式鋼管支架。梁重分配原則為:假定箱梁腹板的重量僅由腹板下的立桿承受,頂板和底板的重量之和僅由底板下的立桿承受,翼緣板的重量僅由翼緣板下的立桿承受。

具體布置為:

①在全橋長度範圍內,底板下的立桿布置為(縱距×橫距)90cm×30cm;翼緣板下的立桿布置為90cm×90cm。考慮到腹板較重,腹板下立杆布置為90cm×30cm。立桿步距均為90 cm。

②縱木採用10cm×10cm方木,間距20cm沿橫橋向滿鋪,橫木採用15cm×15cm方木。

③剪刀撐設定:橫向剪刀撐每間隔6m設定一道,縱向剪刀撐在兩個腹板下及兩側外圍均需設定一道,共計4道。

支架的詳細布置見設計圖。

二、支架基本承載力與設計荷載

1、支架基本承載力

φ48×3.5 mm碗扣式鋼管,立桿、橫桿承載效能見表1。

表1 立桿、橫桿承載性

2、設計荷載

(1)箱梁自重,箱梁混凝土容重26kn/m3;

(2)模板荷載,按 5.5 kn/m2計;

(3)施工荷載,按3.0 kn/m2計;

(4)砼振搗荷載,按2.5 kn/m2計;

(5)傾倒混凝土荷載,按3 kn/m2計;

(2)~(5)荷載合計為14 kn/m2。

三、立桿豎向承載力驗算

1、0#-1#梁段(樑高3.05m)腹板下立杆荷載分析:

碗扣式立桿分布90cm×30cm,層距60cm。

圖中三個截面分別代表縱斷面不同部位:1、端頭截面1為0#端頭向大里程方向200cm處,2、端頭截面2為1#端頭向小里程方向100cm處,3、跨中截面為梁體跨中處。綜合考慮,則:

端頭截面1

連續梁單側截面翼板面積:g1=1.48m2;

連續梁單側截面腹板面積:g2=5.02m2;

連續梁單側截面中板面積:g3=2.56m2;

連續梁單側截面中板面積:g4=6.75m2;

1、中板處斷面面積為6.75 m2,6.75×26/3.1=56.61kn/m2,

荷載組合:1.2×56.61+1.4×14.0=87.5kn/m2,

則單根立桿受力為:n=87.5×0.9×0.3=23.62kn<[ 35 kn ](滿足)。

2、梁段翼緣板下立杆荷載分析

碗扣立桿分布90cm×90cm,橫桿層距(即立杆步距)90cm。

翼緣板處斷面面積為1.48 m2,1.04×26/3 .34=8.09kn/m2,

荷載組合:1.2×8.09+1.4×14.0=29.308kn/m2,

則單根立桿受力為:n=29.308×0.9×0.9=23.74kn<[ 35 kn ](滿足)。

3、立桿穩定性

①立桿計算長度

lo=層距+2a=1.2m,其中層距0.6m。

a---模板支架立桿伸出頂層水平杆中心線至模板支撐點長度,取0.3m。

②鋼管截面特性

外直徑φ48mm,壁厚3.5mm,截面積a=4.893cm2,慣性矩i=12.187cm4,迴轉半徑r=1.578cm。

③立桿穩定性計算

長細比λ=lo/r=120/1.578=76.0,查表知折減係數φ=0.744

nmax/φa=(23.62×10)/(0.744×4.893×10)

=64.883mpa<[140mpa]

結論:立桿穩定性滿足

跨中截面

連續梁單側截面翼板面積:g1=1.48m2;

連續梁單側截面腹板面積:g2=3.91m2;

連續梁單側截面中板面積:g3=1.402m2;

連續梁單側截面中板面積:g4=3.2865m2;

1、中板處斷面面積為3.286 m2,3.286×26/2.55=33.504kn/m2,

荷載組合:1.2×33.504+1.4×14.0=59.8kn/m2,

則單根立桿受力為:n=59.8×0.9×0.6=32.29kn<[ 35 kn ](滿足)。

2、梁段翼緣板下立杆荷載分析

碗扣立桿分布90cm×90cm,橫桿層距(即立杆步距)90cm。

翼緣板處斷面面積為1.48 m2,1.04×26/3 .34=8.09kn/m2,

荷載組合:1.2×8.09+1.4×14.0=29.308kn/m2,

則單根立桿受力為:n=29.308×0.9×0.9=23.74kn<[ 35 kn ](滿足)。

3、立桿穩定性

①立桿計算長度

lo=層距+2a=1.2m,其中層距0.6m。

a---模板支架立桿伸出頂層水平杆中心線至模板支撐點長度,取0.3m。

②鋼管截面特性

外直徑φ48mm,壁厚3.5mm,截面積a=4.893cm2,慣性矩i=12.187cm4,迴轉半徑r=1.578cm。

③立桿穩定性計算

長細比λ=lo/r=120/1.578=76.0,查表知折減係數φ=0.744

nmax/φa=(32.29×10)/(0.744×4.893×10)

=88.69mpa<[140mpa]

結論:立桿穩定性滿足

跨中截面按單根立桿受力最大,邁達斯civil建立模型,分析如下:

強度分析:

立桿: 滿足要求

橫桿: 滿足要求

強度分析:

滿足要求

4、地基承載力驗算

地基反力由邁達斯civil建模得結果:

模型反力

由以上計算資料可得各部位地基受力如表1所示。

表1 地基承載力驗算

注:根據表中計算結果,c20混凝土墊層厚度為0.2m。

五、縱、橫木驗算

5.1 小縱木驗算

小縱木採用10cm×12cm方木(紅松木),其容許應力:[σw]=12 mpa,彈性模量:e=9×103 mpa,跨中最大撓度要求滿足f<l/500,l為計算跨度。

在底板下間隔30cm滿鋪,在翼緣板下間隔40cm滿鋪。為安全起見,縱木的力學計算模型採用簡支梁,其強度及撓度的驗算結果見表2。

表3 縱木強度及撓度驗算結果

從以上驗算結果可知,縱木強度及撓度驗算結果滿足規範要求。

5.2 大橫木驗算

大橫木採用15cm×15cm方木(紅松木),其容許應力:[σw]=12 mpa,彈性模量: e=9×103 mpa,跨中最大撓度要求滿足f<l/500,l為計算跨度。

其強度及撓度的驗算結果見表4。

表4 橫木強度及撓度驗算結果

從以上驗算結果可知,橫木強度及撓度驗算結果滿足規範要求。

箱梁支架驗算

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