文档文本内容
主线桥盘扣支架计算书
目 录
一、 编制依据........................................................................................3
二、 工程参数........................................................................................3
三、 箱梁翼板模板面板验算................................................................3
四、 箱梁翼板次楞方木验算................................................................4
五、 箱梁翼板主楞验算........................................................................6
六、 箱梁翼板立杆稳定性验算............................................................7
七、 箱梁底板模板面板验算................................................................8
八、 箱梁底板次楞型钢验算................................................................9
九、 箱梁底板主楞验算......................................................................10
十、 箱梁底板立杆稳定性验算..........................................................11
十一、 箱梁腹板模板面板验算........................................................12
十二、 箱梁腹板次楞验算................................................................13
十三、 箱梁腹板主楞验算................................................................14
十四、 箱梁腹板立杆稳定性验算....................................................15
十五、 箱梁实心段模板面板验算....................................................16
十六、 箱梁实心段次楞验算............................................................17
十七、 箱梁实心段主楞验算............................................................18
十八、 箱梁实心段立杆稳定性验算................................................19
十九、 支撑结构地基承载力验算....................................................20二十、 内模面板验算........................................................................21
二十一、 内模次楞方木验算.............................................................22
二十二、 内模主楞验算.....................................................................23
二十三、 立杆稳定性验算.................................................................24
二十四、 斜撑稳定验算.....................................................................25
二十五、 空心段、实心段交界验算.................................................26一、 编制依据
1、工程施工图纸及现场概况
2、《建筑施工安全技术统一规范》GB50870-2013
3、《混凝土结构工程施工规范》GB50666-2011
4、《建筑施工临时支撑结构技术规范》JGJ300-2013
5、《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》JGJ231-2010
6、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
7、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
8、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
9、《钢结构设计规范》GB50017-2003
10、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002
11、《木结构设计规范》GB50005-2003
12、《混凝土模板用胶合板》GB/T17656-2008
13、《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质[2009]87号
14、《建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则》建质[2009]254 号
二、 工程参数
箱梁参数
箱梁高度 2.5m 顶板厚度 0.25m
底板厚度 0.22m 翼板厚度 0.65m
腹板厚度 0.5m
面板 木胶合板 厚度:15mm
次楞 12号工字钢,间距底板下0.2m,翼板下0.25m,腹板下0.2m
主楞 12号工字钢
剪刀撑设置 依据JGJ231-2010规范要求设置
支撑结构与既有结构连接情况 支撑结构与既有结构通过连墙件可靠连接
荷载参数
永久 新浇砼自重 26kN/m3
荷载 面板次楞自重 0.3kN/m2 支架自重 0.14kN/m
面板与次楞 主楞 立杆
可变 施工人员
荷载 及设备荷载
3kN/m2 2.5kN 3kN/m2 3kN/m2
本结构设计结构重要性系数为1.1。
三、 箱梁翼板模板面板验算
面板采用木胶合板,厚度为15mm ,取主楞间距1.5m的面板作为计算宽度。
面板的截面抵抗矩W= 1500×15×15/6=56250mm3;
截面惯性矩I= 1500×15×15×15/12=421875mm4;
(一)强度验算
1、面板按三跨连续梁计算,其计算跨度取支承面板的次楞间距,L=0.25m。2、荷载计算
取均布荷载或集中荷载两种作用效应考虑,计算结果取其大值。
均布线荷载设计值为:
q =[1.2×(26×0.65+0.3)+1.4×3]×1.5=37.26kN/m
1
q =[1.35×(26×0.65+0.3)+1.4×0.7×3]×1.5= 39.24kN/m
1
根据以上两者比较应取q = 39.24kN/m作为设计依据。
1
集中荷载设计值:
模板自重线荷载设计值q =1.2×1.5×0.3=0.540 kN/m
2
跨中集中荷载设计值P=1.4×2.5= 3.500kN
3、强度验算
施工荷载为均布线荷载:
M=0.1ql2=0.1×39.24×0.252=0.25kN·m
1 1
施工荷载为集中荷载:
M=0.08ql2+0.213Pl=0.08× 0.540×0.252 +0.213× 3.500×0.25=0.189kN·m
2 2
取M =0.25KN·m验算强度。
max
面板抗弯强度设计值f=12.5N/mm2;
M 0.25×106
σ= max = =1.1×4.44N/mm2 =4.884 N/mm2 < f=12.5N/mm2
W 56250
面板强度满足要求!
(二)挠度验算
挠度验算时,荷载效应组合取永久荷载+施工均布荷载,分项系数均取1.0。
q = 1.5×(26×0.65+0.3+3)=30.3kN/m;
面板最大容许挠度值: 250/400=0.6mm;
面板弹性模量: E = 4500N/mm2;
0.677ql4 0.677×30.3×2504
ν= = =0.42mm < 0.6mm
100EI 100×4500×421875
满足要求!
四、 箱梁翼板次楞方木验算
次楞采用方木,宽度100mm,高度100mm,间距0.25m,截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:
截面抵抗矩 W =100×100×100/6=166667mm3;
截面惯性矩 I =100×100×100×100/12=8333333mm4;
(一)抗弯强度验算
1、次楞按三跨连续梁计算,其计算跨度取立杆横距,L=1.5m。2、荷载计算
取均布荷载或集中荷载两种作用效应考虑,计算结果取其大值。
均布线荷载设计值为:
q =[1.2×(26×0.65+0.3)+1.4×3]×0.25=6.21kN/m
1
q =[1.35×(26×0.65+0.3)+1.4×0.7×3]×0.25=6.54kN/m
1
根据以上两者比较应取q =6.54kN/m作为设计依据。
1
集中荷载设计值:
模板自重线荷载设计值q =1.2×0.25×0.3=0.090kN/m
2
跨中集中荷载设计值P=1.4×2.5= 3.500kN
3、强度验算
施工荷载为均布线荷载:
M= 0.1ql2=0.1×6.54×1.52=1.471kN·m
1 1
施工荷载为集中荷载:
M= 0.08ql2+0.213Pl=0.08×0.090×1.52+0.213×3.500×1.5=1.134kN·m
2 2
取M =1.471kN·m验算强度。
max
木材抗弯强度设计值f=17N/mm2;
M 1.471×106
σ= max = =1.1×8.82N/mm2 =9.7 N/mm2< f=17N/mm2
W 166667
次楞抗弯强度满足要求!
(二)抗剪强度验算
施工荷载为均布线荷载时:
V=0.6ql=0.6×6.54×1.5=5.886kN
1 1
施工荷载为集中荷载:
V= 0.6ql+0.65P=0.6×0.090×1.5+0.65×3.500=2.356kN
2 2
取V=5.886kN验算强度。
木材抗剪强度设计值fv=1.6N/mm2;
抗剪强度按下式计算:
3V 3×5.886×103
τ= = =1.1× 0.883N/mm2 =0.97 mm2 < fv=1.6N/mm2
2bh 2×100×100
次楞抗剪强度满足要求!
(三)挠度验算
挠度验算时,荷载效应组合取永久荷载+施工均布荷载,分项系数均取1.0。
q = 0.25×(26×0.65+0.3+3)=5.05kN/m
次楞最大容许挠度值:1500/250=6mm;
次楞弹性模量: E = 10000N/mm2;
0.677ql4 0.677×5.05×1500.04
ν= = =2.077mm < 6mm
100EI 100×10000×8333333满足要求!
五、 箱梁翼板主楞验算
主楞采用12#工字钢,布置间距1.5m,截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:
截面抵抗矩 W =77400mm3;
截面惯性矩 I =4880000mm4;
(一)抗弯强度验算
1、主楞按三跨连续梁计算,其计算跨度取立杆横距,L=1.2m。
2、荷载计算
q1= [1.2×(26×0.65+0.3)+1.4×3]×1.5=37.26kN/m
q2=[1.35×(26×0.65+0.3)+1.4×0.7×3]×1.5=39.24kN/m
根据以上两者比较应取q=39.24kN/m作为设计依据。
3、强度验算
M= 0.1ql2=0.1×39.24×1.22=5.651kN·m
钢材抗弯强度设计值f=205N/mm2;
M 5.651×106
σ= max = =1.1×73N/mm2 = 80.3mm2 < f=205N/mm2
W 77400
主楞抗弯强度满足要求
(二)抗剪强度验算
V=0.6ql=0.6×39.24×1.2=28.25kN
钢材抗剪强度设计值fv=140N/mm2,
V 28.25×103
τ= = =1.1×15.61N/mm2 = 17.17 N/mm2<fv=140N/mm2
A 1810
主楞抗剪强度满足要求
(三)挠度验算
挠度验算时,荷载效应组合取永久荷载+施工均布荷载,分项系数均取1.0。
q = 0.6×(26×0.65+0.3+3)=12.12kN/m
主楞最大容许挠度值:1200/250=4.8mm;主楞弹性模量: E = 10000N/mm2;
0.677ql4 0.677×12.12×1200.04
ν= = =0.166mm < 3.6mm
100EI 100×2.1×105×4880000
满足要求!
六、 箱梁翼板立杆稳定性验算
(一)风荷载计算
基本风压按资阳10年一遇风压值采用,ω=0.3kN/m2。
0
计算风荷载体形系数µ
s
将支架视为桁架,按现行国家标准《建筑结构荷载规范》表7.3.1第32项和36项的规定计
算。支架的挡风系数=1.2×A/(l×h)=1.2×0.179/(1.5×1.5)=0.095
n a
式中A =(l+h+0.325lh)d=0.179m2
n a a
A ----一步一跨内钢管的总挡风面积。l----立杆间距,1.5m。h-----步距,1.5m。
n a
d-----钢管外径,0.048m。系数0.325-----支架立面每平米内剪刀撑的平均长度。
单排架无遮拦体形系数:µ =1.2=1.2×0.095=0.11
st
无遮拦多排模板支架的体形系数:
1-ηn 1-0.97 2
µ=µ =0.11 =0.22
s st 1-η 1-0.97
η----风荷载地形地貌修正系数。n----支架相连立杆排数。
立杆段距地面计算高度H=15m,按地面粗糙度C类 有密集建筑群的城市市区。风压高度
变化系数µ=0.65。
z
立杆段风荷载标准值ω=µµω=0.65×0.22×0.3=0.043kN/m2
k z s 0
风荷载产生的弯矩标准值:
0.9×1.4ωlh2 0.9×1.4×0.043×1.5×1.52
M= k a = = 0.018kN·m
w 10 10
(二)支架立杆轴向力设计值
不组合风荷载时:
N=1.2ΣN +1.4ΣN =1.2×((0.3+26×0.65)×1.5×1.2+15×0.14)+1.4×3×1.5×1.
GK QK
2=47.232kN;
组合风荷载时:
N=1.2ΣN +0.9×1.4ΣN
GK QK
=1.2×((0.3+26×0.65)×1.5×1.2+15×0.14)+0.9×1.4×3×1.5×1.2=46.476kN;
(三)立杆计算长度
立杆计算长度按下式计算,并取较大值:
L=ηh=1.2×1.5=1.80m
0
L=h'+2ka=1+2×0.7×0.5=1.70m
0
h---支架立杆中间层水平杆最大竖向步距(m)。h'---支架立杆顶层水平杆步距(m)
η---支架立杆计算长度修正系数。K---悬臂端计算长度折减系数
a---支座可调托座支撑点至顶层水平杆中心线的距离(m)
L取1.80m,立杆长细比λ=L/i=180/2.01=90,i---截面回转半径
0 o
按照长细比查表得到轴心受压立杆的稳定系数 =0.55;(四)立杆承载力验算
立杆截面抵抗矩W= 7.5cm3;立杆Q345钢材抗压强度设计值f=300N/mm2;
不组合风荷载立杆稳定性计算:
N 46.476×103
= =152.5N/mm2 <f=300N/mm2
A 0.55×5.54×102
组合风荷载时立杆稳定性计算:
N M 46.476×103 0.018×106
+ w = + =152.53+2.4=154.93N/mm2 <f=300N/mm2
A W 0.55×5.54×102 7.5×103
立杆稳定性满足要求!
七、 箱梁底板模板面板验算
面板采用木胶合板,厚度为15mm ,取主楞间距1.5m的面板作为计算宽度。
面板的截面抵抗矩W= 1500×15×15/6=56250mm3;
截面惯性矩I= 1200×15×15×15/12=337500mm4;
(一)强度验算
2、面板按三跨连续梁计算,其计算跨度取支承面板的次楞间距,L=0.25m。
2、荷载计算
取均布荷载或集中荷载两种作用效应考虑,计算结果取其大值。
均布线荷载设计值为:
q =[1.2×(26×(0.25+0.22)+0.3)+1.4×3]×1.5=28.836kN/m
1
q =[1.35×(26×(0.25+0.22)+ 0.3)+1.4×0.7×3]×1.5= 29.763kN/m
1
根据以上两者比较应取q = 29.763kN/m作为设计依据。
1
集中荷载设计值:
模板自重线荷载设计值q =1.2×1.2×0.3=0.432 kN/m
2
跨中集中荷载设计值P=1.4×2.5= 3.500kN
3、强度验算
施工荷载为均布线荷载:
M=0.1ql2=0.1×23.810×0.252=0.159kN·m
1 1
施工荷载为集中荷载:
M=0.08ql2+0.213Pl=0.08× 0.432×0.252 +0.213× 3.500×0.25=0.189kN·m
2 2
取M =0.189KN·m验算强度。
max
面板抗弯强度设计值f=12.5N/mm2;
M 0.189×106
σ= max = =1.1×3.36N/mm2=3.696N/mm2 < f=12.5N/mm2
W 56250
面板强度满足要求!
(二)挠度验算挠度验算时,荷载效应组合取永久荷载+施工均布荷载,分项系数均取1.0。
q = 1.5×(26×(0.25+0.22)+0.3+3)=23.28kN/m;
面板最大容许挠度值: 250/400=0.625mm;
面板弹性模量: E = 4500N/mm2;
0.677ql4 0.677×23.28×2504
ν= = =0.41mm < 0.5mm
100EI 100×4500×337500
满足要求!
八、 箱梁底板次楞型钢验算
次楞采用12#工字钢,间距0.25m,截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:
截面抵抗矩 W =77400mm3;
截面惯性矩 I =4880000mm4;
(一)抗弯强度验算
2、次楞按三跨连续梁计算,其计算跨度取立杆横距,L=1.5m。
2、荷载计算
取均布荷载或集中荷载两种作用效应考虑,计算结果取其大值。
均布线荷载设计值为:
q =[1.2×(26×(0.25+0.22) +0.3)+1.4×3]×0.25=4.806kN/m
1
q =[1.35×(26×(0.25+0.22) +0.3)+1.4×0.7×3]×0.25= 4.961kN/m
1
根据以上两者比较应取q = 4.961kN/m作为设计依据。
1
集中荷载设计值:
模板自重线荷载设计值q =1.2×0.2×0.3=0.072kN/m
2
跨中集中荷载设计值P=1.4×2.5= 3.500kN
3、强度验算
施工荷载为均布线荷载:
M= 0.1ql2=0.1×4.961×1.52=1.122kN·m
1 1
施工荷载为集中荷载:
M= 0.08ql2+0.213Pl=0.08×0.072×1.52+0.213×3.500×1.5=1.131kN·m
2 2
取M =1.131kN·m验算强度。
max
钢材抗弯强度设计值f=205N/mm2;
M 1.131×106
σ= max = =1.1×14.61N/mm216.07N/mm2 < f=205N/mm2
W 77400
次楞抗弯强度满足要求!
(二)抗剪强度验算
施工荷载为均布线荷载时:
V=0.6ql=0.6×4.961×1.5=4.465kN
1 1施工荷载为集中荷载:
V= 0.6ql+0.65P=0.6×0.072×1.5+0.65×3.500=2.340kN
2 2
取V=4.465kN验算强度。
钢材抗剪强度设计值fv=140N/mm2;
抗剪强度按下式计算:
V 3×4.465×103
τ= = =1.1× 7.40N/mm2 =8.14 N/mm2 < fv=140N/mm2
A 1810
次楞抗剪强度满足要求!
(三)挠度验算
挠度验算时,荷载效应组合取永久荷载+施工均布荷载,分项系数均取1.0。
q = 0.25×(26×(0.25+0.22)+0.3+3)=3.88kN/m
次楞最大容许挠度值:1500/250=6mm;
次楞弹性模量: E = 10000N/mm2;
0.677ql4 0.677×3.88×1500.04
ν= = =0.130mm < 4.8mm
100EI 100×2.1×105×4880000
满足要求!
九、 箱梁底板主楞验算
主楞采用12#工字钢,布置间距1.5m,截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:
截面抵抗矩 W =77400mm3;
截面惯性矩 I =4880000mm4;
(一)抗弯强度验算
1、主楞按三跨连续梁计算,其计算跨度取立杆横距,L=1.2m。
2、荷载计算
q1= [1.2×(26×(0.25+0.22)+0.3)+1.4×3]×1.5=28.836kN/m
q2=[1.35×(26×(0.25+0.22)+0.3)+1.4×0.7×3]×1.5=29.763kN/m
根据以上两者比较应取q=29.763kN/m作为设计依据。
3、强度验算
M= 0.1ql2=0.1×29.763×1.22=4.296kN·m
钢材抗弯强度设计值f=205N/mm2;
σ= M = 4.296×106 =1.1×55.5N/mm2 =61.05 N/mm2 < f=205N/mm2
maxW 77400
主楞抗弯强度满足要求
(二)抗剪强度验算
V=0.6ql=0.6×29.763×1.2=21.43kN
钢材抗剪强度设计值fv=140N/mm2,
V 21.43×103
τ= = =1.1×11.84N/mm2=13.024 > fv=140N/mm2
A 1810
主楞抗剪强度满足要求
(三)挠度验算
挠度验算时,荷载效应组合取永久荷载+施工均布荷载,分项系数均取1.0。
q = 1.5×(26×0.65+0.3+3)=30.3kN/m
主楞最大容许挠度值:1200/250=4.8mm;
主楞弹性模量: E = 10000N/mm2;
0.677ql4 0.677×30.3×1200.04
ν= = =0.42mm < 3.6mm
100EI 100×2.1×105×4880000
满足要求!
十、 箱梁底板立杆稳定性验算
(一)风荷载计算
基本风压按资阳10年一遇风压值采用,ω=0.3kN/m2。
0
计算风荷载体形系数µ
s
将支架视为桁架,按现行国家标准《建筑结构荷载规范》表7.3.1第32项和36项的规定计
算。支架的挡风系数=1.2×A/(l×h)=1.2×0.179/(1.5×1.5)=0.095
n a
式中A =(l+h+0.325lh)d=0.179m2
n a a
A ----一步一跨内钢管的总挡风面积。l----立杆间距,1.5m。h-----步距,1.5m。
n a
d-----钢管外径,0.048m。系数0.325-----支架立面每平米内剪刀撑的平均长度。
单排架无遮拦体形系数:µ =1.2=1.2×0.095=0.11
st
无遮拦多排模板支架的体形系数:
1-ηn 1-0.97 2
µ=µ =0.11 =0.22
s st 1-η 1-0.97
η----风荷载地形地貌修正系数。n----支架相连立杆排数。
立杆段距地面计算高度H=15m,按地面粗糙度C类 有密集建筑群的城市市区。风压高度
变化系数µ=0.65。
z
立杆段风荷载标准值ω=µµω=0.65×0.22×0.3=0.043kN/m2
k z s 0
风荷载产生的弯矩标准值:
M= 0.9×1.4ωlh2 = 0.9×1.4×0.043×1.5×1.52 = 0.018kN·m
w k a10 10
(二)支架立杆轴向力设计值
不组合风荷载时:
N=1.2ΣN +1.4ΣN =1.2×((0.3+26×0.47)×1.2×1.5+15×0.14)+1.4×3×1.2×1.
GK QK
5=37.12kN;
组合风荷载时:
N=1.2ΣN +0.9×1.4ΣN
GK QK
=1.2×((0.3+26×0.47)×1.2×1.5+15×0.14)+0.9×1.4×3×1.2×1.5=36.37kN;
(三)立杆计算长度
立杆计算长度按下式计算,并取较大值:
L=ηh=1.2×1.5=1.80m
0
L=h'+2ka=1+2×0.7×0.5=1.70m
0
h---支架立杆中间层水平杆最大竖向步距(m)。h'---支架立杆顶层水平杆步距(m)
η---支架立杆计算长度修正系数。K---悬臂端计算长度折减系数
a---支座可调托座支撑点至顶层水平杆中心线的距离(m)
L取1.80m,立杆长细比λ=L/i=180/2.01=90,i---截面回转半径
0 o
按照长细比查表得到轴心受压立杆的稳定系数 =0.55;
(四)立杆承载力验算
立杆截面抵抗矩W= 7.5cm3;立杆Q345钢材抗压强度设计值f=300N/mm2;
不组合风荷载立杆稳定性计算:
N 37.12×103
= =121.8N/mm2 <f=300N/mm2
A 0.55×5.54×102
组合风荷载时立杆稳定性计算:
N M 37.12×103 0.018×106
+ w = + =121.82+2.4=124.22N/mm2 <f=300N/mm2
A W 0.55×5.54×102 7.5×103
立杆稳定性满足要求!
十一、 箱梁腹板模板面板验算
面板采用木胶合板,厚度为15mm ,取主楞间距1.5m的面板作为计算宽度。
面板的截面抵抗矩W=1500×15×15/6=56250mm3;
截面惯性矩I= 1500×15×15×15/12=421875mm4;
(一)强度验算
1、面板按三跨连续梁计算,其计算跨度取支承面板的次楞间距,L=0.15m。
2、荷载计算
均布线荷载设计值为:
q =[1.2×(26×2.5+0.3)+1.4×3]×0.9=74.304kN/m
11q =[1.35×(26×2.5+0.3)+1.4×0.7×3]×0.9=82kN/m
12
根据以上两者比较应取q = 82kN/m作为设计依据。
1
3、强度验算
M=0.1ql2=0.1× 82×0.152=0.184kN·m
1 1
面板抗弯强度设计值f=12.5N/mm2;
M 0.184×106
σ= max = =1.1×3.27N/mm2 =3.597 N/mm2 < f=12.5N/mm2
W 56250
面板强度满足要求!
(二)挠度验算
挠度验算时,荷载效应组合取永久荷载+施工均布荷载,分项系数均取1.0。
q = 1.5×(26×2.5+0.3+3)=102.45kN/m;
面板最大容许挠度值: 150/400=0.375mm;
面板弹性模量: E = 4500N/mm2;
0.677ql4 0.677×102.45×1504
ν= = =0.185mm > 0.5mm
100EI 100×4500×421875
满足要求
十二、 箱梁腹板次楞验算
次楞采用12#工字钢,布置间距0.15m,截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:
截面抵抗矩 W =77400mm3;
截面惯性矩 I =4880000mm4;
(一)抗弯强度验算
1、次楞按三跨连续梁计算,其计算跨度取立杆横距,L=1.5m。
2、荷载计算
q =[1.2×(26×2.5+0.3)+1.4×3]×0.2=17.16kN/m
1
q =[1.35×(26×2.5+0.3)+1.4×0.7×3]×0.2= 18.219kN/m
2
根据以上两者比较应取q=18.219kN/m作为设计依据。
3、强度验算
M= 0.1ql2=0.1×18.219×1.52=4.1kN·m
钢材抗弯强度设计值f=205N/mm2;
M 4.1×106
σ= = =1.1×52.97N/mm2 =58.27 N/mm2 > f=205N/mm2
W 77400
次楞抗弯强度满足要求
(二)抗剪强度验算
V=0.6ql=0.6×18.219×1.5=16.397kN
钢材抗剪强度设计值fv=140N/mm2,V 16.397×103
τ= = =1.1×9.06N/mm2 =9.966 N/mm2 > fv=140N/mm2
A 1810
次楞抗剪强度满足要求
(三)挠度验算
挠度验算时,荷载效应组合取永久荷载+施工均布荷载,分项系数均取1.0。
q = 0.15×(26×2.5+0.3+3)=10.245kN/m
次楞最大容许挠度值:1500/250=6mm;
次楞弹性模量: E = 10000N/mm2;
0.677ql4 0.677×10.245×1500.04
ν= = =0.34mm < 6mm
100EI 100×2.1×105×4880000
满足要求!
十三、 箱梁腹板主楞验算
主楞采用12#工字钢,布置间距1.5m,截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:
截面抵抗矩 W =77400mm3;
截面惯性矩 I =4880000mm4;
(一)抗弯强度验算
1、主楞按三跨连续梁计算,其计算跨度取立杆横距,L=0.6m。
2、荷载计算
q1= [1.2×(26×2.5+0.3)+1.4×3]×1.5=123.84kN/m
q2=[1.35×(26×2.5+0.3)+1.4×0.7×3]×1.5=136.64kN/m
根据以上两者比较应取q=136.64kN/m作为设计依据。
3、强度验算
M= 0.1ql2=0.1×136.64×0.62=4.92kN·m
钢材抗弯强度设计值f=205N/mm2;
M 4.92×106
σ= max = =1.1×24.8N/mm2 =27.28 N/mm2 < f=205N/mm2
W 77400
主楞抗弯强度满足要求
(二)抗剪强度验算
V=0.6ql=0.6×136.64×0.6=49.19kN钢材抗剪强度设计值fv=140N/mm2,
V 49.19×103
τ= = =1.1×27.18N/mm2 =29.9 N/mm2> fv=140N/mm2
A 1810
主楞抗剪强度满足要求
(三)挠度验算
挠度验算时,荷载效应组合取永久荷载+施工均布荷载,分项系数均取1.0。
q = 1.5×(26×2.5+0.3+3)=102.45kN/m
主楞最大容许挠度值:600/250=4.8mm;
主楞弹性模量: E = 10000N/mm2;
0.677ql4 0.677×102.45×1200.04
ν= = =1.4mm < 3.6mm
100EI 100×2.1×105×4880000
满足要求!
十四、 箱梁腹板立杆稳定性验算
(一)风荷载计算
风荷载标准值应按下式计算:ω=µµω
k s z 0
ω---基本风压,按资阳10年一遇风压值采用,ω=0.3kN/m2。
0 0
µ---支撑结构风荷载体形系数µ,将支撑架视为桁架,按现行国家标准《建筑结构荷载
s s
规范》表8.3.1第33项和37项的规定计算。支撑架的挡风系数=1.2×A/
n
(l×h)=1.2×0.115/(0.6×1.5)=0.153
a
式中A --一步一跨范围内的挡风面积,A=(l+h+0.325lh)d=0.115m2
n n a a
l----立杆间距,0.6m,h-----步距,1.5m,d-----钢管外径,0.048m
a
系数1.2-----节点面积增大系数。系数0.325-----支撑架立面每平米内剪刀撑的平均
长度。
单排架无遮拦体形系数:µ =1.2=1.2×0.153=0.18
st
无遮拦多排模板支撑架的体形系数:
1-ηn 1-0.91 2
µ=µ =0.18 =0.34
s st 1-η 1-0.91
η----风荷载地形地貌修正系数。n----支撑架相连立杆排数。
支撑架顶部立杆段距地面计算高度H=15m,按地面粗糙度C类 有密集建筑群的城市市
区。风压高度变化系数µ=0.65。
z
支撑架顶部立杆段风荷载标准值ω=µµω=0.65×0.34×0.3=0.0663kN/m2
k z s 0
风荷载产生的立杆弯矩设计值M
w
0.92×1.4ωlh2 0.92×1.4×0.0663×0.6×1.52
M= k a = = 0.01kN·m
w 10 10
(一)立杆轴力设计值
立杆承受上部腹板荷载设计值:1.2×26×1.5×0.6×2.5=70.2kN;
立杆承受支架自重:1.2×0.14×13=2.184kN
立杆轴力设计值N:70.2+2.184=72.384kN;(二)立杆计算长度
立杆计算长度按下式计算,并取较大值:
L=ηh=1.2×1.5=1.80m
0
L=h'+2ka=1+2×0.7×0.5=1.70m
0
h---支架立杆中间层水平杆最大竖向步距(m)。h'---支架立杆顶层水平杆步距(m)
η---支架立杆计算长度修正系数。K---悬臂端计算长度折减系数
a---支座可调托座支撑点至顶层水平杆中心线的距离(m)
L取1.80,立杆长细比λ=L/i=180.00/2.01=90
0 o
按照长细比查表得到轴心受压立杆的稳定系数 =0.55;
(三)立杆稳定性验算
立杆截面抵抗矩(cm3)W= 7.5cm3;立杆Q345钢材抗压强度设计值f=300N/mm2;
组合风荷载时立杆稳定性计算:
N M 72.384×103 0.01×106
+ w = + =237.56+1.33=238.89N/mm2 <f=300N/mm2
A W 0.55×5.54×102 7.5×103
立杆稳定性满足要求!
十五、 箱梁实心段模板面板验算
面板采用木胶合板,厚度为15mm ,取主楞间距1.5m的面板作为计算宽度。
面板的截面抵抗矩W=1500×15×15/6=56250mm3;
截面惯性矩I= 1500×15×15×15/12=421875mm4;
(一)强度验算
1、面板按三跨连续梁计算,其计算跨度取支承面板的次楞间距,L=0.15m。
2、荷载计算
均布线荷载设计值为:
q =[1.2×(26×2.5+0.3)+1.4×3]×0.9=74.304kN/m
11
q =[1.35×(26×2.5+0.3)+1.4×0.7×3]×0.9=82kN/m
12
根据以上两者比较应取q = 82kN/m作为设计依据。
1
3、强度验算
M=0.1ql2=0.1× 82×0.152=0.184kN·m
1 1
面板抗弯强度设计值f=12.5N/mm2;
M 0.184×106
σ= max = =1.1×3.27N/mm2 =3.597 N/mm2 < f=12.5N/mm2
W 56250
面板强度满足要求!
(二)挠度验算
挠度验算时,荷载效应组合取永久荷载+施工均布荷载,分项系数均取1.0。q = 1.5×(26×2.5+0.3+3)=102.45kN/m;
面板最大容许挠度值: 150/400=0.375mm;
面板弹性模量: E = 4500N/mm2;
0.677ql4 0.677×102.45×1504
ν= = =0.185mm > 0.5mm
100EI 100×4500×421875
满足要求
十六、 箱梁实心段次楞验算
次楞采用12#工字钢,布置间距0.15m,截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:
截面抵抗矩 W =77400mm3;
截面惯性矩 I =4880000mm4;
(一)抗弯强度验算
1、次楞按三跨连续梁计算,其计算跨度取立杆横距,L=1.5m。
2、荷载计算
q =[1.2×(26×2.5+0.3)+1.4×3]×0.2=17.16kN/m
1
q =[1.35×(26×2.5+0.3)+1.4×0.7×3]×0.2= 18.219kN/m
2
根据以上两者比较应取q=18.219kN/m作为设计依据。
3、强度验算
M= 0.1ql2=0.1×18.219×1.52=4.1kN·m
钢材抗弯强度设计值f=205N/mm2;
M 4.1×106
σ= = =1.1×52.97N/mm2 =58.27 N/mm2 > f=205N/mm2
W 77400
次楞抗弯强度满足要求
(二)抗剪强度验算
V=0.6ql=0.6×18.219×1.5=16.397kN
钢材抗剪强度设计值fv=140N/mm2,
V 16.397×103
τ= = =1.1×9.06N/mm2 =9.966 N/mm2 > fv=140N/mm2
A 1810
次楞抗剪强度满足要求
(三)挠度验算
挠度验算时,荷载效应组合取永久荷载+施工均布荷载,分项系数均取1.0。
q = 0.15×(26×2.5+0.3+3)=10.245kN/m
次楞最大容许挠度值:1500/250=6mm;
次楞弹性模量: E = 10000N/mm2;
0.677ql4 0.677×10.245×1500.04
ν= = =0.34mm < 6mm
100EI 100×2.1×105×4880000满足要求!
十七、 箱梁实心段主楞验算
主楞采用12#工字钢,布置间距1.5m,截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:
截面抵抗矩 W =77400mm3;
截面惯性矩 I =4880000mm4;
(一)抗弯强度验算
1、主楞按三跨连续梁计算,其计算跨度取立杆横距,L=0.6m。
2、荷载计算
q1= [1.2×(26×2.5+0.3)+1.4×3]×1.5=123.84kN/m
q2=[1.35×(26×2.5+0.3)+1.4×0.7×3]×1.5=136.64kN/m
根据以上两者比较应取q=136.64kN/m作为设计依据。
3、强度验算
M= 0.1ql2=0.1×136.64×0.62=4.92kN·m
钢材抗弯强度设计值f=205N/mm2;
M 4.92×106
σ= max = =1.1×24.8N/mm2 =27.28 N/mm2 < f=205N/mm2
W 77400
主楞抗弯强度满足要求
(二)抗剪强度验算
V=0.6ql=0.6×136.64×0.6=49.19kN
钢材抗剪强度设计值fv=140N/mm2,
V 49.19×103
τ= = =1.1×27.18N/mm2 =29.9 N/mm2> fv=140N/mm2
A 1810
主楞抗剪强度满足要求
(三)挠度验算
挠度验算时,荷载效应组合取永久荷载+施工均布荷载,分项系数均取1.0。
q = 1.5×(26×2.5+0.3+3)=102.45kN/m
主楞最大容许挠度值:600/250=4.8mm;主楞弹性模量: E = 10000N/mm2;
0.677ql4 0.677×102.45×1200.04
ν= = =1.4mm < 3.6mm
100EI 100×2.1×105×4880000
满足要求!
十八、 箱梁实心段立杆稳定性验算
(一)风荷载计算
风荷载标准值应按下式计算:ω=µµω
k s z 0
ω---基本风压,按资阳10年一遇风压值采用,ω=0.3kN/m2。
0 0
µ---支撑结构风荷载体形系数µ,将支撑架视为桁架,按现行国家标准《建筑结构荷载
s s
规范》表8.3.1第33项和37项的规定计算。支撑架的挡风系数=1.2×A/
n
(l×h)=1.2×0.115/(0.6×1.5)=0.153
a
式中A --一步一跨范围内的挡风面积,A=(l+h+0.325lh)d=0.115m2
n n a a
l----立杆间距,0.6m,h-----步距,1.5m,d-----钢管外径,0.048m
a
系数1.2-----节点面积增大系数。系数0.325-----支撑架立面每平米内剪刀撑的平均
长度。
单排架无遮拦体形系数:µ =1.2=1.2×0.153=0.18
st
无遮拦多排模板支撑架的体形系数:
1-ηn 1-0.91 2
µ=µ =0.18 =0.34
s st 1-η 1-0.91
η----风荷载地形地貌修正系数。n----支撑架相连立杆排数。
支撑架顶部立杆段距地面计算高度H=15m,按地面粗糙度C类 有密集建筑群的城市市
区。风压高度变化系数µ=0.65。
z
支撑架顶部立杆段风荷载标准值ω=µµω=0.65×0.34×0.3=0.0663kN/m2
k z s 0
风荷载产生的立杆弯矩设计值M
w
0.92×1.4ωlh2 0.92×1.4×0.0663×0.6×1.52
M= k a = = 0.01kN·m
w 10 10
(一)立杆轴力设计值
立杆承受上部腹板荷载设计值:1.2×26×0.7×1.2×2.5=65.52kN;
立杆承受支架自重:1.2×0.14×13=2.184kN
立杆轴力设计值N:65.52+2.184=67.704kN;
(二)立杆计算长度
立杆计算长度按下式计算,并取较大值:
L=ηh=1.2×1.5=1.80m
0
L=h'+2ka=1+2×0.7×0.5=1.70m
0
h---支架立杆中间层水平杆最大竖向步距(m)。h'---支架立杆顶层水平杆步距(m)
η---支架立杆计算长度修正系数。K---悬臂端计算长度折减系数
a---支座可调托座支撑点至顶层水平杆中心线的距离(m)
L取1.80,立杆长细比λ=L/i=180.00/2.01=90
0 o
按照长细比查表得到轴心受压立杆的稳定系数 =0.55;
(三)立杆稳定性验算立杆截面抵抗矩(cm3)W= 7.5cm3;立杆Q345钢材抗压强度设计值f=300N/mm2;
组合风荷载时立杆稳定性计算:
N M 67.704×103 0.01×106
+ w = + =222.2+1.33=223.53N/mm2 <f=300N/mm2
A W 0.55×5.54×102 7.5×103
立杆稳定性满足要求!
十九、 支撑结构地基承载力验算
1、支承于地基土上时,地基承载力设计值fg按下式计算:
f=kf
g cak
f ——地基承载力特征值,按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007的规定确
ak
定,地基土类型为粉质粘土,要求清楚到硬塑层,根据地勘报告,取f = 140kN/m2
ak
k——地基承载力调整系数,k=1
c c
地基承载力设计值f=140×1=140 kN/m2
g
2、计算立杆基础底面积A
g
立杆下设置混凝土垫层,垫层作用长度 0.25×2+0.16=0.66m,作用宽度
0.25×2+0.16=0.66m,立杆基础底面积取混凝土垫层作用面积。
立杆基础底面积A=0.66×0.66=0.4356m2
g
3、支撑结构传至立杆基础底面的轴力设计值N=61.322kN
4、立杆基础底面的平均压力设计值P按下式计算:
N 61.322
P= = =140kN/m2 < f=140kN/m2
A 0.4356 g
g
地基承载力满足要求!。
5、立杆下砼垫层强度等级为C25,垫层厚度250mm,立杆底座边长160mm,
混凝土轴心抗压强度设计值f=11.9N/mm2,
c
混凝土轴心抗拉强度设计值ft=1.27N/mm2,
素混凝土轴心抗压强度设计值f =0.85f=10.1N/mm2,
cc c
素混凝土轴心抗拉强度设计值f =0.55ft=0.70N/mm2,
ct
素混凝土垫层局部受压承载力验算如下:
N 61.322×103
= =2.4N/mm2 < f =10.1N/mm2
160×160 25600 cc
混凝土垫层局部受压承载力满足要求!
二十、 内模面板验算
面板采用木胶合板,厚度为15mm ,取主楞间距1.5m的面板作为计算宽度。
面板的截面抵抗矩W= 1500×15×15/6=56250mm3;
截面惯性矩I= 1500×15×15×15/12=421875mm4;
(一)强度验算
1、面板按三跨连续梁计算,其计算跨度取支承面板的次楞间距,L=0.25m。2、荷载计算
当采用内部振捣器时,新浇筑的混凝土作用于模板的最大侧压力标准值,可按下列公式
计算,并取其中的较小值:
F H
c
1
F 0.22tv2
c 0 1 2
根据以上两者比较应取q = 18kN/m作为设计依据。
1
3、强度验算
施工荷载为均布线荷载:
M=0.1ql2=1.35×0.1×18×0.252=0.152kN·m
1 1
取M =0.152KN·m验算强度。
max
面板抗弯强度设计值f=12.5N/mm2;
M 0.152×106
σ= max = =1.1×2.702N/mm2 =2.97 N/mm2 < f=12.5N/mm2
W 56250
面板强度满足要求!
(二)挠度验算
挠度验算时,荷载效应组合取永久荷载+施工均布荷载,分项系数均取1.0。
q = 18kN/m;
面板最大容许挠度值: 250/400=0.6mm;
面板弹性模量: E = 4500N/mm2;
0.677ql4 0.677×18×2504
ν= = =0.25mm < 0.6mm
100EI 100×4500×421875
满足要求!
二十一、 内模次楞方木验算
次楞采用方木,宽度100mm,高度100mm,间距0.25m,截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:
截面抵抗矩 W =100×100×100/6=166667mm3;
截面惯性矩 I =100×100×100×100/12=8333333mm4;
(一)抗弯强度验算
1、次楞按三跨连续梁计算,其计算跨度取立杆横距,L=1.5m。2、荷载计算
均布线荷载设计值为:
根据以上计算应取q =18×0.25=4.5kN/m作为设计依据。
1
3、强度验算
施工荷载为均布线荷载:
M= 0.1ql2=1.35×0.1×4.5×1.52=1.377kN·m
1 1
木材抗弯强度设计值f=17N/mm2;
M 1.377×106
σ= max = =1.1×8.26N/mm2 =9.09 N/mm2< f=17N/mm2
W 166667
次楞抗弯强度满足要求!
(二)抗剪强度验算
均布线荷载时:
V=0.6ql=1.35×0.6×4.5×1.5=5.478kN
1 1
取V=5.478kN验算强度。
木材抗剪强度设计值fv=1.6N/mm2;
抗剪强度按下式计算:
3V 3×5.478×103
τ= = =1.1× 0.082N/mm2 =0.09 mm2 < fv=1.6N/mm2
2bh 2×100×100
次楞抗剪强度满足要求!
(三)挠度验算
挠度验算时,荷载效应组合取永久荷载+施工均布荷载,分项系数均取1.0。
q =4.5kN/m
次楞最大容许挠度值:1500/250=6mm;
次楞弹性模量: E = 10000N/mm2;
0.677ql4 0.677×4.5×1500.04
ν= = =1.85mm < 6mm
100EI 100×10000×8333333
满足要求!
二十二、 内模主楞验算
主楞采用方木,宽度100mm,高度100mm,间距0.25m,截面抵抗矩W和截面惯性矩I分别为:
截面抵抗矩 W =100×100×100/6=166667mm3;
截面惯性矩 I =100×100×100×100/12=8333333mm4;
(一)抗弯强度验算
顶板部分
1、主楞按三跨连续梁计算,其计算跨度取立杆横距,L=1.2m。2、荷载计算
q1=6.5×1.5=9.75kN/m
应取q=9.75kN/m作为设计依据。
3、强度验算
M= 0.1ql2=1.35×0.1×9.75×1.22=1.90kN·m
M 1.90×106
σ= max = =1.1×11.4N/mm2 =12.54 N/mm2< f=17N/mm2
W 166667
主楞抗弯强度满足要求!
腹板部分
1、主楞按三跨连续梁计算,其计算跨度取立杆横距,L=0.75m。
2、荷载计算
q1=18×1.5=27kN/m
应取q=27kN/m作为设计依据。
3、强度验算
M= 0.1ql2=1.35×0.1×27×0.752=2.05kN·m
M 2.05×106
σ= max = =1.1×12.3N/mm2 =13.53N/mm2< f=17N/mm2
W 166667
主楞抗弯强度满足要求!
(二)抗剪强度验算
V=0.6ql=1.35×0.6×27×1.2=26.24kN
木材抗剪强度设计值fv=1.6N/mm2;
抗剪强度按下式计算:3V 3×26.24×103
τ= = =1.1× 0.39N/mm2 =0.429 mm2 < fv=1.6N/mm2
2bh 2×100×100
主楞抗剪强度满足要求
(三)挠度验算
挠度验算时,荷载效应组合取永久荷载+施工均布荷载,分项系数均取1.0。
q = 27kN/m
最大容许挠度值:1200/250=4.8mm;
主楞弹性模量: E = 10000N/mm2;
0.677ql4 0.677×4.8×1200.04
ν= = =0.81mm < 6mm
100EI 100×10000×8333333
满足要求!
二十三、 立杆稳定性验算
内模位于支架内部不考虑风荷载。
(一)支架立杆轴向力设计值
N=1.35ΣN +1.4ΣN =1.35×((0.3+26×0.25)×1.5×1.2)+1.4×3×1.5×1.2=24.
GK QK
084kN;
(二)立杆计算长度
立杆计算长度按下式计算,并取较大值:
L=kμh=1.155×2×0.75=1.73m
0
h---支架立杆中间层水平杆最大竖向步距(m)。k---立杆长度附加系数,其取值1.155
μ---考虑整体计算稳定系数。
L取1.73m,立杆长细比λ=L/i=173/1.6=108,i---截面回转半径
0 o
按照长细比查表得到轴心受压立杆的稳定系数 =0.53;
(三)立杆承载力验算
立杆Q235钢材抗压强度设计值f=205N/mm2;
立杆稳定性计算:
N 24.084×103
= =127.3N/mm2 <f=205N/mm2
A 0.53×3.57×102
立杆稳定性满足要求!
二十四、 斜撑稳定验算侧模的水平分力通过斜撑传递给底模分配梁,侧模荷载分布如上图所示。
侧模排架间距1.5m
水平分力为
斜撑采用槽14,顶到腹板中间,轴力
斜撑
底模分配梁验算
满足要求。
二十五、 空心段、实心段交界验算
为验算空心段、实心段交界的支架稳定性,采用midas建模计算对模型进行验算分析之后,立杆轴力计算结果如下:
最大轴力为:63.9kN。
应力计结果如下:
最大应力为:233MPa<300 MPa
满足条件。
水平杆等辅助杆件应力如下:最大应力为:118 MPa
满足条件。
底模分配梁应力图如下:
最大应力为:77.8 MPa
所以本支架结构能满足使用要求。