蓋梁銷棒法施工方案計算書

2021-03-04 09:43:56 字數 2846 閱讀 5867

一、 支承平台布置

蓋梁施工支承平台採用在三墩柱上各穿一根3m長φ10cm鋼棒,上面採用墩柱兩側各2根31.25m長63c工字鋼做橫向主梁,搭設施工平台的方式。主梁上面安放一排每根3m長的[16a槽鋼,中間間距為50cm,兩邊間距為60cm作為分布梁。

兩端安放20a工字鋼在分布梁上,鋪設蓋梁底模。傳力途徑為:蓋梁底模——縱向分布梁——橫向主梁——支點鋼棒。

如下圖:

二、 計算依據及採用程式

本計算書採用的規範如下:

1. 《公路橋涵施工技術規範》((jtg t f50-2011))

2. 《鋼結構設計規範》(gb 50017-2003)

3. 《建築結構荷載規範》(gb50009-2012)

4. 其他現行相關規範、規程

三、 計算引數

1. 主要材料

1) [16a槽鋼

截面面積為:a=2195mm2

截面抵抗矩:w=108.3×103mm3

截面慣性矩:i=866.2×104mm4

彈性模量e=2.1×105mpa

鋼材採用q235鋼,抗拉、抗壓、抗彎強度設計值[σ]=215mpa。

2) 63c工字鋼

橫向主梁採用4根63c工字鋼,橫向間距為186cm。

截面面積為:a=17979mm2,

x軸慣性矩為:ix=1.02339×109mm4,

x軸抗彎截面模量為:wx=3300×103mm3,

鋼材採用q235鋼,抗拉、抗壓、抗彎強度設計值[σ]=215mpa。

3)鋼棒

鋼棒採用φ100mm高強鋼棒(a45),

截面面積為:a=3.14×502=7850mm2,

慣性矩為:i=πd4/32=3.14×1004/32=981.25×104 mm4

截面模量為:w=πd3/32=9.8125×104 mm3

抗剪強度設計值[τ]=125mpa。

2. 設計荷載

1)砼自重

砼自重統一取200cm樑高為計算荷載,

砼方量:v=2×2×29.25=117m3,鋼筋砼按27kn/m3計算,

砼自重:g=117×27=3159kn

蓋梁長29.25m,均布每延公尺荷載:q1=108kn/m

2)組合鋼模板及連線件0.95 kn/m2,側模和底模每延公尺共計6m2, q2=5.7kn/m

3)[16a槽鋼

3m長 [16a槽鋼間距0.5m,共46根,每延公尺1.57根,合計:q3=1.57×3×0.1723=0.812kn/m

4)63c工字鋼

共4根,當根長31.25公尺,共重:4×31.25×141.189kg=17648.63kg

q4=176.49kn

5)20a工字鋼

共52.36m,共重:52.36×27.929=1462.36 kg,q5=14.62kn

6)施工荷載

小型機具、堆放荷載:q6=2.5 kpa

振搗混凝土產生的荷載:q7=2 kpa

3.荷載組合及施工階段

蓋梁自重及支架自重均按恆載考慮組合係數1.2,施工荷載按活載考慮組合係數1.4。

四、受力模型

1) [16a槽鋼分布梁計算模型:

[16a槽鋼分布梁直接承受底模以上的自重,[16a槽鋼分布在圓柱兩側的63c工字鋼上,工字鋼主梁緊貼圓柱,間距為186cm,故[16a槽鋼分布梁計算跨徑為186cm,蓋梁底寬為200cm,按簡支梁計算,如下圖

2)工字鋼主梁計算模型:

工字鋼主梁承受由每根槽鋼分布梁傳來的重力,按均布荷載考慮,4根工字鋼各承受1/4的力,工字鋼搭在三圓柱預埋的鋼棒上,故工字鋼計算跨徑為圓柱中心的間距,取為11.625m,按兩端外伸懸臂計算。如下圖

3)鋼棒計算模型

鋼棒為懸臂結構模型,工字鋼緊貼圓柱,故只考慮鋼棒受剪,6個支點抗剪截面分擔承受上面傳來的重力。

五、計算結果

1. [16a槽鋼分布梁計算

荷載q=1.2×(q1+q2+q3)+1.4×(q6+q7)=1.2×(108+5.7+14.62)+1.4×(2.5+2)=160.284kn/m

[16a槽鋼分布梁布設最大間距0.6m,單根最大承受

0.6×160.284=96.17kn,

蓋梁底寬2m

則單根槽鋼均布荷載q=96.17/2=48.09kn/m

計算跨徑1.86m

跨中彎矩:m=1/8ql2=0.125×48.09×1.862=20.8kn·m

σ=m/w=20.8/108.3×103mm3=192.02mpa<【215mpa】

撓度:f=5ql4/384ei=5×48.09×1.864/(384×2.1×866.2)=0.00412m<[f]=l0/400

=1.86/400=0.00465m (滿足要求)

2. 63c工字主橫樑計算

荷載:q=1.2×(q1+q2+q3+q5)+1.4×(q6+q7)

=1.2×(108+5.7+0.812+14.62)+1.4×(2.5+2)=161.26kn/m

63c工字鋼設4根,單根承受q=0.25×161.26=40.315kn/m

計算跨徑11.625m

彎曲應力

最大彎曲應力δ=146.8mpa<[δw]=215mpa(滿足要求)

剪應力最大剪應力τ=27.2mpa<[τ]=125mpa (滿足要求)

3、撓度計算

整體最大撓度f1=0.01m<[f]=0.029m (滿足要求)

3. 鋼棒計算

荷載: q=(161.26×31.25+176.49)/6=869.311kn

τ=q/a=869.311×103/7850=110.74mpa<[τ]=125mpa (滿足要求)

六、結論

綜合以上計算得知,此支架方案能滿足施工受力要求。

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