石济客专五里堂双线特大桥48+80+48m连续梁碗扣支架检算报告
则立杆、纵向及横向水平杆、水平及垂直斜撑、模板、支承梁(楞)、配件、脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等防护设施及附加构件的自重计算值:
0.3m×0.3m支架:12.45kN/m2;(模板等计0.50 kN/m2) 0.6m×0.6m支架:4.42kN/m2;(模板等计0.50 kN/m2) 0.6m×0.9m支架:3.92kN/m2;(模板等计1.00 kN/m2) (3) 施工活荷载
1) 施工人员、施工料具、运输荷载,按2.0kN/m2计; 2) 水平模板的砼振捣荷载,按2.0kN/m2计; 3) 倾倒混凝土冲击荷载,按2.0kN/m计。 (4) 水平风荷载
2
Wk?0.7?z??s?Wo=0.7×1.0×0.8×0.5=0.28kN/m2 式中:
Wk——风荷载标准值(kN/m2);
μz——风压高度变化系数,按现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)规定采用,取1.0;
μs——风荷载体型系数,按现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)规定的竖直面取0.8;
Wo——基本风压(kN/m2),按现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)规定采用,取0.5kN/m2。 3.1.2 荷载组合
永久荷载的分项系数,取1.2,可变荷载的分项系数,取1.4。则支架部分的自重及施工活载组合值为:
0.3m×0.3m支架:
q=1.2×永久荷载+1.4×活荷载=1.2×12.45+1.4×6.0=23.34 kN/m2;
0.6m×0.6m支架:
q=1.2×永久荷载+1.4×活荷载=1.2×4.42+1.4×6.0=13.70 kN/m2;
0.6m×0.9m支架:
q=1.2×永久荷载+1.4×活荷载=1.2×3.92+1.4×6.0=13.10 kN/m2。
3.2 立杆竖向承载力验算
(1) 腹板下立杆竖向承载力检算
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根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(2001)表5.3.3,横杆步距1.2m,长细比的计算公式为:
k?l1.155?1.50?1200????131.8?250
i15.78式中:k—计算长度附加系数,取1.155; 根据经验,?取1.50。
满足《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》5.1.8条规定,?≤250。
计算立杆时按照最不利状态,即不考虑枋木的分配作用,假设每根立杆承受立杆间距范围内的混凝土自重,腹板下梁高按照6.40m计算,每根立杆承受的梁部混凝土自重为:
G=0.3×0.3×6.40×26.5=15.26kN
立杆轴力为:
N?1.2G?qA=1.2×15.26+23.34×0.3×0.3=20.42kN;
立杆轴心受压稳定系数:?=0.386;立杆应力为:
??N/A=20.42/489/10-6=41.75×103kPa=41.75MPa[f]=0.386×205=79.13MPa,腹板下立杆强度及稳定满足要求。 (2) 底板下立杆竖向承载力检算
底板下立杆承受底板和顶板的重量。底板厚按照1.00m计算,顶板厚度按照0.35m计算,每根立杆承受立杆间距范围内的混凝土自重,底板下每根立杆承受的梁部混凝土自重为:
G=0.6×0.6×(1.00+0.35)×26.5=12.88kN
立杆轴力为:
N?1.2G?qA=1.2×12.88+13.70×0.6×0.6=20.39kN;
立杆轴心受压稳定系数:?=0.386;立杆应力为:
??N/A=20.39/489/10-6=41.69×103kPa=32.03MPa[f]=0.386×205=79.13MPa,底板下立杆强度及稳定满足要求。 (3) 翼缘板下立杆竖向承载力检算
翼缘板下立杆承受翼缘板的重量。翼缘板厚按照0.5m计算,每根立杆承受立杆间距范围内的混凝土自重,翼缘板下每根立杆承受的梁部混凝土自重为:
G=0.6×0.9×0.50×26.5=7.16kN
立杆轴力为:
N?1.2G?qA=1.2×7.16+13.10×0.6×0.9=15.66kN;
立杆轴心受压稳定系数:?=0.386;立杆应力为:
??N/A=15.66/489/10-6=35.75×103kPa=32.03MPa[f]=0.386×205=79.13MPa,底
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板下立杆强度及稳定满足要求。 (4) 组合风荷载时承载力验算
由于腹板下立杆受力最大,故选取腹板下立杆进行组合风荷载时的承载力验算。 风荷载对立杆产生弯矩:
2m Mw?1.4al0Wk/10=1.4×0.6×2.079×0.28/10=0.1067 kN·
2
式中:Mw——单肢立杆弯矩(kN·m);
a——立杆纵距(m);
Wk——风荷载标准值(kN/m2); l0——立杆计算长度(m)。
为安全起见单肢立杆轴向力按照恒载和活载分别取1.2和1.4的分项系数后的计算结果(不考虑活载0.9的折减系数)。
底板下单根立杆承受的荷载为:20.42kN。
立杆压弯强度计算:
N0.9?Mw20.420.9?1.0?0.1067=+=13130??w?-420.42N0.386?4.89?10?A1.15?5.08?10?6(1?0.8?)?W(1?0.8w)56.53NEkPa=131.30MPa<[f]=205MPa。
式中:β——有效弯矩系数,采用1.0;
γ——截面塑性发展系数,钢管截面为1.15;
W——立杆截面模量;
NE——欧拉临界力,NE??2EA/?2?3.142?200?498/131.82?56.53kN
(E为材料弹性模量,λ为压杆长细比)。 组合风荷载时,标准截面下立杆强度满足要求。
3.3 梁底模板及枋木检算
3.3.1 模板
1.5cm厚竹胶板
弹性模量:纵向EZ?6.5GPa、横向Eh?4.5GPa 弯曲强度:纵向?z?80MPa、横向?h?55MPa
竹胶板钉在顺桥向枋木上,枋木高10cm,宽10cm,枋木净间距腹板下10cm(枋木中心距20cm),底板下20cm(枋木中心距30cm)。
(1) 腹板下模板
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腹板作用在竹胶板上的均布荷载:1.2×6.40×26.5+1.4×6.0=211.92kN/m2。 竹胶板钉在枋木上,可近视认为竹胶板与枋木刚结,净跨径10cm,取长度方向1m条带进行计算,其抵抗矩和惯性矩为:
bh21.0?0.0152W???3.75?10?5m3
66bh31.0?0.0153I???2.8125?10?7m41212
由于竹胶板较薄,近似简化为简支梁来计算:
ql2最大弯矩:Mmax?=(211.92×0.102/8)=0.2649kN·m
8ql最大剪力:Qmax?=(211.92×0. 10)/2=10.596kN
2M最大弯曲应力:?max?max=0.2649/(3.75×10-5)=7064kPa=7.06MPa<[?]=55MPa
W3Qmax最大剪应力:?max?=1.5×10.596/1.0/0.015=1060kPa=1.06MPa<[?]=2.0MPa
2A计算变形时,按照连续梁计算与实际情况更为接近,按照三跨连续梁计算得竹胶板最大变形结果如图3所示:
图3 腹板下模板变形图
fmax?0.0798mm<[f]=
l100==0.25mm 400400腹板下竹胶板的弯曲应力、剪应力及变形均满足要求。
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(2) 底板下模板
底板作用在竹胶板上的均布荷载:1.2×1.35×26.5+1.4×6.0=51.33kN/m2。 竹胶板钉在枋木上,可近视认为竹胶板与枋木刚结,净跨径20cm,取长度方向1m条带进行计算,其抵抗矩和惯性矩为:
bh21.0?0.0152W???3.75?10?5m3
66bh31.0?0.0153I???2.8125?10?7m41212
由于竹胶板较薄,近似简化为简支梁来计算:
ql2最大弯矩:Mmax?=(51.33×0.202/8)=0.2567kN·m
8ql最大剪力:Qmax?=(51.33×0.20)/2=5.133kN
2M最大弯曲应力:?max?max=0.2567/(3.75×10-5)=6845kPa=6.845MPa<[?]=55MPa
W3Qmax最大剪应力:?max?=1.5×5.133/1.0/0.015=513.3kPa=0.513MPa<[?]=2.0MPa
2A计算变形时,按照连续梁计算与实际情况更为接近,按照三跨连续梁计算得竹胶板最大变形结果如图4所示:
图4 底板下模板变形图
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