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类型常用结构计算方法汇编之桥梁工程:脚手架计算.pdf

  • 上传人:weiwoduzun
  • 文档编号:3298536
  • 上传时间:2018-10-11
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    常用结构计算方法汇编之桥梁工程:脚手架计算.pdf
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    1、 34 2 脚手架计算 2.1 碗扣式脚手架 2.1.1 荷载及其组合 荷载分类 作用于脚手架和模板支架上的荷载,分为永久荷载(恒荷载)和可变荷载(活荷载) 两类。 脚手架的永久荷载,一般包括下列荷载: a 组成脚手架结构的杆系自重,包括:立杆、纵向横杆、横向横杆、斜杆、水平斜 杆、八字斜杆、十字撑等自重; b 配件重量,包括:脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等防护设施及附加构件的自重; 设计脚手架时,其荷载应根据脚手架实际架设情况进行计算。 脚手架的可变荷载,包括下列荷载: a 脚手架的施工荷载,脚手架作业面上的操作人员、器具及材料等的重量。 b 风荷载。 模板支架的永久荷载,一般包括下列荷载:

    2、 a 作用在模板支架上的结构荷载,包括:新浇筑混凝土、钢筋、模板、支承梁(楞) 等自重。 b 组成模板支架结构的杆系自重,包括:立杆、纵向及横向水平杆、水平及垂直斜 撑等自重。 c 配件自重,根据工程情况定,包括:脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等防护设施 及附加构件的自重。 模板支架的可变荷载,包括下列荷载: a 施工人员及施工机具、材料荷载 施工人员及施工机具、材料荷载标准值取 2.5kN/m 2 。 b 混凝土冲击及振捣时产生的荷载 混凝土冲击及振捣时产生的荷载标准值可采用 2.5kN/m 2 c 风荷载 作用于脚手架及模板支撑架上的水平风荷载标准值,应按下式计算: 0 7 . 0 w w

    3、s z k = (3.2-1) 式中: k w 风荷载标准值,kN/m 2 ; z 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,见表 3.1-7; s 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; 0 w 基本风压值,按公式(3.1-7)计算,kN/m 2 。 荷载的分项系数 计算脚手架及模板支撑架构件强度时的荷载设计值,取其标准值乘以下列相应 的分项系数: a 永久荷载的分项系数,取 1.2;计算结构倾覆稳定时,取 0.9。 b 可变荷载的分项系数,取 1.4。 计算构件变形(挠度)时的

    4、荷载设计值,各类荷载分项系数,均取 1.0。 荷载效应组合 设计脚手架及模板支架时,其架体的稳定和连墙件承载力等应按表 3.2-1 的荷载组 合要求进行计算。 35 表3.2-1 荷载效应组合 序号 计算项目 荷载组合 永久荷载+可变荷载 1 立杆稳定计算 永久荷载+0.9(可变荷载+风荷载) 2.1.2 脚手架的结构计算 无风荷载时,单肢立杆承载力计算 立杆轴向力按下式计算: ) ( 4 . 1 ) ( 2 . 1 2 1 2 1 Q Q G G N N N N N + + + = (3.2-2) 式中: 1 G N 混凝土自重标荷载准值产生的轴向力,kN/m 2 ; 2 G N 模板支架自

    5、重荷载标准值产生的轴向力,kN/m 2 ; 1 Q N 施工人员、机具、材料荷载产生的轴向力,kN/m 2 ; 2 Q N 混凝土振捣产生的轴向力,kN/m 2 。 单肢立杆稳定性按下式计算: N Af (3.2-3) 式中: A 立杆横截面积,4.89cm 2 ; 轴心受压杆件稳定系数,按长细比查表 3.2-2; f 钢管强度设计值,205MPa。 表 3.2-2 P235A钢管轴心受压构件的稳定系数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1.000 0.997 0.995 0.992 0.989 0.987 0.984 0.981 0.979 0.976 10 0.974 0.971

    6、 0.968 0.966 0.963 0.960 0.958 0.955 0.952 0.949 20 0.947 0.944 0.941 0.938 0.936 0.933 0.930 0.927 0.924 0.921 30 0.918 0.915 0.912 0.909 0.906 0.903 0.899 0.896 0.893 0.889 40 0.886 0.882 0.879 0.875 0.872 0.868 0.864 0.861 0.858 0.855 50 0.852 0.849 0.846 0.843 0.839 0.836 0.832 0.829 0.825 0.822

    7、 60 0.818 0.814 0.810 0.806 0.802 0.797 0.793 0.789 0.784 0.779 70 0.775 0.770 0.765 0.760 0.755 0.750 0.744 0.739 0.733 0.728 80 0.722 0.716 0.710 0.704 0.698 0.692 0.686 0.680 0.673 0.667 90 0.661 0.654 0.648 0.641 0.634 0.626 0.618 0.611 0.603 0.595 100 0.588 0.580 0.573 0.566 0.558 0.551 0.544 0

    8、.537 0.530 0.523 110 0.516 0.509 0.502 0.496 0.489 0.483 0.476 0.470 0.464 0.458 120 0.452 0.446 0.440 0.434 0.428 0.423 0.417 0.412 0.406 0.401 130 0.396 0.391 0.386 0.381 0.376 0.371 0.367 0.362 0.357 0.353 140 0.349 0.344 0.340 0.336 0.332 0.328 0.324 0.320 0.316 0.312 150 0.308 0.305 0.301 0.298

    9、 0.294 0.291 0.287 0.284 0.281 0.277 36 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 160 0.274 0.271 0.268 0.265 0.262 0.259 0.256 0.253 0.251 0.248 170 0.245 0.243 0.240 0.237 0.235 0.232 0.230 0.227 0.225 0.223 180 0.220 0.218 0.216 0.214 0.211 0.209 0.207 0.205 0.203 0.201 190 0.199 0.197 0.195 0.193 0.191 0.189 0.188 0.

    10、186 0.184 0.182 200 0.180 0.179 0.177 0.175 0.174 0.172 0.171 0.169 0.167 0.166 210 0.164 0.163 0.161 0.160 0.159 0.157 0.156 0.154 0.153 0.152 220 0.150 0.149 0.148 0.146 0.145 0.144 0.143 0.141 0.140 0.139 230 0.138 0.137 0.136 0.135 0.133 0.132 0.131 0.130 0.129 0.128 240 0.127 0.126 0.125 0.124

    11、0.123 0.122 0.121 0.120 0.119 0.118 250 0.117 组合风荷载时单肢立杆承载力计算: 风荷载对立杆产生弯矩按下式计算: 10 / 4 . 1 2 h l w M a k w = (3.2-4) 式中: w M 单肢立杆弯矩(kNm); a l 立杆纵矩(m); k w 风荷载标准值(kN/m 2 ); h 立杆计算长度(m)。 单肢立杆轴向力按下式计算: ) ( 4 . 1 9 . 0 ) ( 2 . 1 2 1 2 1 Q Q G G w N N N N N + + + = (3.2-5) 立杆压弯强度按下式计算: W M A N w w + f (3

    12、.2-6) 式中: W 立杆截面模量,5.08cm 3 。 2.1.3 地基承载力计算 地基承载力设计值应按下式计算: k D P P P + = gk f (3.2-7) 式中: D P 地基承载力计算均布荷载; P 上部混凝土自重、内外模重量以及施工振捣、料机具等合计均布荷载; k P 碗扣式钢管脚手架自重荷载,按公式(3.2-8)计算; gk f 地基承载力标准值,由载荷试验或其它原位测试公式计算并结合工程实践 经验等方法综合确定。 k k k S G P 5 . 1 = (3.2-8) ) ( 3 2 1 0 k k k k g g g H a G + + = (3.2-9) 式中:

    13、37 k G 脚手架立杆验算截面承受的构架自重荷载,kN; 0 H 立杆高度,m; a 立杆纵距,m; 1 k g 基本构架杆部件的平均自重荷载,取 0.18kPa; 2 k g 配件平均自重荷载,取 0.15kPa; 3 k g 局部件平均自重荷,载取 0.1kPa; k S 立杆纵距与横距的乘积,m 2 。 2.1.4 计算实例 设计概况 某铁路特大桥 56+96+56m 连续梁 0 # 块重 667.5t,采用碗扣式满堂支架进行 0 # 块现 浇,立杆、纵杆间距 60cm(腹板处加密为 30cm),横杆间距 90cm,结构图如图 3.2-1 所 示: 603 1380 840 303 6

    14、05 303 603 840 90 90 90 60 60 32.5 655 32.5 60 6016=960 110 20 20 6023=1380 20 500 20 607=420 110 90 90 90 90 90 90 90 220 300 300 300 300 截面1 截面2 100100 607=420 100100 80100100100 80 I10支架顶横梁 I16支架顶纵梁图 3.2-1 0 # 块支架结构示意图(单位:cm) 38 荷载大小 施工人员、机具、材料荷载: 5 . 2 1 = p kN/m 2 混凝土冲击及振捣混凝土时产生的荷载: 5 . 2 2 = p

    15、 kN/m 2梁体钢筋混凝土自重荷载: 如图 3.2-23.2-6所示 a 翼缘板处: 83 . 13 31 = p kN/m 2b 腹板处: 74 . 179 32 = p kN/m 2c 底板处: 09 . 49 33 = p kN/m 2648.9 480 110 80 320 80 110 65.9图3.2-2 截面 1断面(单位:cm) 110 13.83 172.97 42.32 13.83 172.97 110 80 320 80(尺寸单位:cm,荷载单位:kN/m 2 ,混凝土容重取 26.5kN/m 3 ) 图 3.2-3 截面 1断面混凝土荷载分布 39 700 480 1

    16、10 80 320 80 110 70图3.2-4 截面 2断面(单位:cm) 13.83 186.51 55.86 13.83 186.51 110 80 320 80 110(尺寸单位:cm,荷载单位:kN/m 2 ,混凝土容重取 26.5kN/m 3 ) 图 3.2-5 截面 2断面混凝土荷载分布 13.83 179.74 49.09 13.83 179.74 110 80 320 80 110(尺寸单位:cm,荷载单位:kN/m 2 ,混凝土容重取 26.5kN/m 3 ) 图 3.2-6 平均断面混凝土荷载分布 40 模板、支架自重荷载: 5 . 1 4 = p kN/m 2 两侧翼

    17、缘板处满堂支架受力检算 两侧翼缘板处碗扣式脚手架布置按顺桥向间距 60cm,横桥向间距 60cm,横杆步距 90cm。翼缘板处脚手架每一根立杆受立如下: 施工人员、机具、材料荷载: 90 . 0 6 . 0 6 . 0 5 . 2 1 1 = = = A p N Q kN 混凝土冲击及振捣混凝土时产生的荷载: 90 . 0 6 . 0 6 . 0 5 . 2 2 2 = = = A p N Q kN 梁体钢筋混凝土自重荷载: 98 . 4 6 . 0 6 . 0 83 . 13 31 1 = = = A p N G kN 模板、支架自重荷载: 54 . 0 6 . 0 6 . 0 5 . 1

    18、4 2 = = = A p N G kN 按规范进行荷载组合有: 2 . 1 ) ( 4 . 1 ) ( 2 1 2 1 + + + = G G Q Q N N N N N 144 . 9 2 . 1 ) 54 . 0 98 . 4 ( 4 . 1 ) 90 . 0 90 . 0 ( = + + + = kN 翼缘板处满堂支架单根立杆承受压力大小为:9.144kN 该钢管为 483.5mm 钢管,A=489mm 2钢管回转半径: 8 . 15 4 41 48 4 2 2 2 1 2 = + = + = d d I mm 按强度验算: 70 . 18 489 9144 = = = A N MPa

    19、205MPa,符合要求。(杆件自重产生的应力很小,可以 忽略不计) 稳定性验算 按稳定性计算立杆的受压应力(步距 900mm) 长细比: 96 . 56 8 . 15 900 0 = = = I l 查表 3.2-2得: 829 . 0 = 不组合风荷载时: 56 . 22 489 829 . 0 9144 = = = A N MPa205MPa,符合要求。 组合风荷载时: W M A N w w + = 9 . 0 4 . 1 ) ( 2 . 1 ) ( 2 1 2 1 + + + = Q Q G G w N N N N N 10 / 4 . 1 2 h l w M a k w = 0 7

    20、. 0 w w s z k = 1600 2 0 w v w = 式中: w N 组合风荷载时的单根钢管竖向荷载; w M 风荷载标准值产生的弯矩; W 立杆截面模量,5.08cm 3 ; 41 a l 立杆纵距,取 0.6m; h 步距,取 0.9m; k w 风荷载标准值,kN/m 2 ; 0 w 基本风压值,kN/m 2 ; w v 风速,系按平坦空旷地面,离地面 10m 高 30 年一遇 10min 平均最 大风速,按 10级大风计,取 28.4m/s; z 风压高度变化系数,取 1.28; s 风荷载体型系数,取 0.8; 892 . 8 9 . 0 4 . 1 ) 90 . 0 9

    21、0 . 0 ( 2 . 1 ) 54 . 0 98 . 4 ( = + + + = w N kN 5 . 0 1600 4 . 28 1600 2 2 0 = = = w v w kN/m 236 . 0 5 . 0 8 . 0 28 . 1 7 . 0 = = k w kN/m 20245 . 0 10 / 9 . 0 6 . 0 36 . 0 4 . 1 2 = = w M kNm=24.5Nm 76 . 26 10 08 . 5 10 5 . 24 489 829 . 0 8892 3 3 = + = MPa205MPa,故符合要求。 地基承载力计算: a 碗扣式钢管脚手架,架杆自重荷载

    22、 k P ,根据中国建筑工业出版社出版的施工结 构计算与设计手册脚手架立杆验算截面承受的构架自重荷载: ) ( 3 2 1 0 k k k k g g g H a G + + = 式中: 0 H 立杆高度取 20m; a 立杆纵距 0.6m; 1 k g 基本构架杆部件的平均自重荷载取 0.18kPa; 2 k g 配件平均自重荷载取 0.15kPa; 3 k g 局部件平均自重荷载取 0.1kPa。 则 16 . 5 ) 1 . 0 15 . 0 18 . 0 ( 20 6 . 0 = + + = k G kN。 杆件自重传给地基的均布荷载 k P 33 . 14 6 . 0 6 . 0 1

    23、6 . 5 = = = k k Gk S G P kPa, 取 5 . 21 33 . 14 5 . 1 5 . 1 = = = Gk k P P kPa。 b 箱梁自重、内外模重量以及施工振捣、料机具等合计均布荷载, 0 . 32 5 . 1 ) 5 . 1 5 . 2 5 . 2 83 . 13 ( = + + + = P kPa c 地基承载力计算均布荷载 5 . 53 5 . 21 0 . 32 = + = + = k D P P P kPa 支架是支撑在承台上的,其承载力远大于 5 . 53 = D P kPa,地基承载力能够满足施工 要求。 腹板间的满堂支架受力检算 腹板间的碗扣式

    24、脚手架布置按顺桥向间距 30cm, 横桥向间距 30cm, 横杆步距 90cm。 施工人员、机具、材料荷载: 225 . 0 3 . 0 3 . 0 5 . 2 1 1 = = = A p N Q kN 混凝土冲击及振捣混凝土时产生的荷载: 225 . 0 3 . 0 3 . 0 5 . 2 2 2 = = = A p N Q kN 梁体钢筋混凝土自重荷载: 174 . 16 3 . 0 3 . 0 74 . 179 32 1 = = = A p N G kN 42 模板、支架自重荷载: 135 . 0 3 . 0 3 . 0 5 . 1 4 2 = = = A p N G kN 按规范进行荷

    25、载组合有: 2 . 1 ) ( 4 . 1 ) ( 2 1 2 1 + + + = G G Q Q N N N N N 201 . 20 2 . 1 ) 135 . 0 174 . 16 ( 4 . 1 ) 225 . 0 225 . 0 ( = + + + = kN 翼缘板处满堂支架单根立杆承受压力大小为:20.201kN 该钢管为 483.5mm 钢管,A=489mm 2钢管回转半径: 8 . 15 4 41 48 4 2 2 2 1 2 = + = + = d d I mm 按强度验算: 31 . 41 489 20201 = = = A N MPa205MPa,符合要求。(杆件自重产生

    26、的应力很小,可 以忽略不计) 稳定性验算 按稳定性计算立杆的受压应力(步距 900mm) 长细比: 96 . 56 8 . 15 900 0 = = = I l 查表 3.2-2得: 829 . 0 = 不组合风荷载时: 83 . 49 489 829 . 0 20201 = = = A N MPa205MPa,符合要求。 组合风荷载时: W M A N w w + = 9 . 0 4 . 1 ) ( 2 . 1 ) ( 2 1 2 1 + + + = Q Q G G w N N N N N 10 / 4 . 1 2 h l w M a k w = 0 7 . 0 w w s z k = 16

    27、00 2 0 w v w = 式中: w N 组合风荷载时的单根钢管竖向荷载; w M 风荷载标准值产生的弯矩; W 立杆截面模量,5.08cm 3 ; a l 立杆纵距,取 0.6m; h 步距,取 0.9m; k w 风荷载标准值,kN/m 2 ; 0 w 基本风压值,kN/m 2 ; w v 风速,系按平坦空旷地面,离地面 10m 高 30 年一遇 10min 平均最 大风速,按 10 级大风计,取 28.4m/s; z 风压高度变化系数,取 1.28; s 风荷载体型系数,取 0.8; 138 . 20 9 . 0 4 . 1 ) 225 . 0 225 . 0 ( 2 . 1 ) 1

    28、35 . 0 174 . 16 ( = + + + = w N kN 5 . 0 1600 4 . 28 1600 2 2 0 = = = w v w kN/m 2 43 36 . 0 5 . 0 8 . 0 28 . 1 7 . 0 = = k w kN/m 20245 . 0 10 / 9 . 0 6 . 0 36 . 0 4 . 1 2 = = w M kNm=24.5Nm 9 . 53 10 08 . 5 10 5 . 24 489 829 . 0 20138 3 3 = + = MPa205MPa,故符合要求。 地基承载力计算: a 碗扣式钢管脚手架,架杆自重荷载 k P ,根据中国

    29、建筑工业出版社出版的施工结 构计算与设计手册脚手架立杆验算截面承受的构架自重荷载: ) ( 3 2 1 0 k k k k g g g H a G + + = 式中: 0 H 立杆高度取 20m; a 立杆纵距 0.3m; 1 k g 基本构架杆部件的平均自重荷载取 0.18kPa; 2 k g 配件平均自重荷载取 0.15kPa; 3 k g 局部件平均自重荷载取 0.1kPa。 则 58 . 2 ) 1 . 0 15 . 0 18 . 0 ( 20 3 . 0 = + + = k G kN。 杆件自重传给地基的均布荷载 k P 67 . 28 3 . 0 3 . 0 58 . 2 = =

    30、= k k Gk S G P kPa, 取 0 . 43 67 . 28 5 . 1 5 . 1 = = = Gk k P P kPa。 b 箱梁自重、内外模重量以及施工振捣、料机具等合计均布荷载, 36 . 279 5 . 1 ) 5 . 1 5 . 2 5 . 2 74 . 179 ( = + + + = P kPa c 地基承载力计算均布荷载 36 . 322 0 . 43 36 . 279 = + = + = k D P P P kPa 支架是支撑在承台上的,为避免支架底部混凝土局部受压破坏,在沿腹板方向 0.9m 宽度内铺设一层 10mm厚钢板,以增加以承载能力。 底板处满堂支架受力

    31、检算 底板处碗扣式脚手架布置按顺桥向间距 60cm,横桥向间距 60cm,横杆步距 90cm。 翼缘板处脚手架每一根立杆受立如下: 施工人员、机具、材料荷载: 90 . 0 6 . 0 6 . 0 5 . 2 1 1 = = = A p N Q kN 混凝土冲击及振捣混凝土时产生的荷载: 90 . 0 6 . 0 6 . 0 5 . 2 2 2 = = = A p N Q kN 梁体钢筋混凝土自重荷载: 672 . 17 6 . 0 6 . 0 09 . 49 33 1 = = = A p N G kN 模板、支架自重荷载: 54 . 0 6 . 0 6 . 0 5 . 1 4 2 = = =

    32、 A p N G kN 按规范进行荷载组合有: 2 . 1 ) ( 4 . 1 ) ( 2 1 2 1 + + + = G G Q Q N N N N N 374 . 24 2 . 1 ) 54 . 0 672 . 17 ( 4 . 1 ) 90 . 0 90 . 0 ( = + + + = kN 翼缘板处满堂支架单根立杆承受压力大小为:24.374kN 该钢管为 483.5mm 钢管,A=489mm 2钢管回转半径: 8 . 15 4 41 48 4 2 2 2 1 2 = + = + = d d I mm 按强度验算: 44 84 . 49 489 24374 = = = A N MPa2

    33、05MPa,符合要求。(杆件自重产生的应力很小,可 以忽略不计) 稳定性验算 按稳定性计算立杆的受压应力(步距 900mm) 长细比: 96 . 56 8 . 15 900 0 = = = I l 查表 3.2-2得: 829 . 0 = 不组合风荷载时: 13 . 60 489 829 . 0 24374 = = = A N MPa205MPa,符合要求。 组合风荷载时: W M A N w w + = 9 . 0 4 . 1 ) ( 2 . 1 ) ( 2 1 2 1 + + + = Q Q G G w N N N N N 10 / 4 . 1 2 h l w M a k w = 0 7

    34、. 0 w w s z k = 1600 2 0 w v w = 式中: w N 组合风荷载时的单根钢管竖向荷载; w M 风荷载标准值产生的弯矩; W 立杆截面模量,5.08cm 3 ; a l 立杆纵距,取 0.6m; h 步距,取 0.9m; k w 风荷载标准值,kN/m 2 ; 0 w 基本风压值,kN/m 2 ; w v 风速,系按平坦空旷地面,离地面 10m 高 30 年一遇 10min 平均最 大风速,按 10 级大风计,取 28.4m/s; z 风压高度变化系数,取 1.28; s 风荷载体型系数,取 0.8; 122 . 24 9 . 0 4 . 1 ) 90 . 0 90

    35、 . 0 ( 2 . 1 ) 54 . 0 672 . 17 ( = + + + = w N kN 5 . 0 1600 4 . 28 1600 2 2 0 = = = w v w kN/m 236 . 0 5 . 0 8 . 0 28 . 1 7 . 0 = = k w kN/m 20245 . 0 10 / 9 . 0 6 . 0 36 . 0 4 . 1 2 = = w M kNm=24.5Nm 3 . 64 10 08 . 5 10 5 . 24 489 829 . 0 24122 3 3 = + = MPa205MPa,故符合要求。 地基承载力计算: a 碗扣式钢管脚手架,架杆自重荷

    36、载 k P ,根据中国建筑工业出版社出版的施工结 构计算与设计手册脚手架立杆验算截面承受的构架自重荷载: ) ( 3 2 1 0 k k k k g g g H a G + + = 式中: 0 H 立杆高度取 20m(偏大); a 立杆纵距 0.6m; 45 1 k g 基本构架杆部件的平均自重荷载取 0.18kPa; 2 k g 配件平均自重荷载取 0.15kPa; 3 k g 局部件平均自重荷载取 0.1kPa。 则 16 . 5 ) 1 . 0 15 . 0 18 . 0 ( 20 6 . 0 = + + = k G kN。 杆件自重传给地基的均布荷载 k P 33 . 14 6 . 0

    37、 6 . 0 16 . 5 = = = k k Gk S G P kPa, 取 5 . 21 33 . 14 5 . 1 5 . 1 = = = Gk k P P kPa。 b 箱梁自重、内外模重量以及施工振捣、料机具等合计均布荷载, 39 . 83 5 . 1 ) 5 . 1 5 . 2 5 . 2 09 . 49 ( = + + + = P kPa c 地基承载力计算均布荷载 89 . 104 5 . 21 39 . 83 = + = + = k D P P P kPa 支架是支撑在承台上的,其承载力大于 89 . 104 = D P kPa,地基承载力能 够满足施 工要求。 钢管支架顶

    38、I10工字钢横梁验算 I10工字钢按横桥向布置,沿纵桥向间距 60cm,每侧 7 根,共 14 根,每根长 9m, 以单根 I10工字钢为例进行检算。 荷载计算 a 施工人员、机具、材料荷载: 5 . 1 6 . 0 5 . 2 1 1 = = = l p q kN/m b 混凝土冲击及振捣混凝土时产生的荷载: 5 . 1 6 . 0 5 . 2 2 2 = = = l p q kN/m c 梁体钢筋混凝土自重荷载: 30 . 8 6 . 0 83 . 13 31 31 = = = l p q kN/m ; 84 . 107 6 . 0 74 . 179 32 32 = = = l p q k

    39、N/m ; 45 . 29 6 . 0 09 . 49 33 33 = = = l p q kN/m d 模板、支架及横梁自重荷载: 01 . 1 11 . 0 6 . 0 5 . 1 4 4 = + = + = k g l p q kN/m 考虑分项系数,其中 a、b项为 1.4,c、d项为 1.2,其计算简图如图 3.2-7: 13.830.61.2=9.96 179.740.61.2=129.41 49.090.61.2=35.34 179.740.61.2=129.41 13.830.61.2=9.96 60 60 60 30 30 30 60 60 60 60 60 30 30 30

    40、 60 60 60 30 30 110 80 320 80 110 (2.5+2.5)0.61.4+(1.50.6+0.11)1.2=5.41(尺寸单位:cm,荷载单位:kN/m) 图 3.2-7 I10 工字钢横梁计算简图 弯矩及剪力计算 计算得弯矩图及剪力图如图 3.2-8和图 3.2-9所示。 46 -0.80 -1.21 -0.24 -0.31 -0.50 -0.03 0.35 0.13 0.80 -1.11 -1.23 -1.47 -1.43 -1.43 0.80 0.65 0.36 0.70 0.72 -1.47 -1.23 -1.11 -1.21 -0.80 -0.50 -0.3

    41、1 -0.03 -0.24 0.70 0.80 0.36 0.65 0.80 0.35 0.13图 3.2-8 I10 工字钢横梁弯矩图(单位:kNm) 1.62 -1.51 1.73 -3.26 54.2 -4.71 5.71 -22.73 25.48 10.31 15.09 -13.95 0.00 -3.80 23.79 -24.42 -21.84 -14.41 -14.35 14.74 14.28 0.00 14.35 14.41 13.95 21.84 24.42 22.73 4.71 3.26 3.80 1.51 -1.62 -1.73 -54.2 -5.71 -25.48 -23.

    42、79 -10.31 -15.09 -14.74 -14.28图 3.2-9 I10 工字钢横梁剪力图(单位:kN) 从图 3.2-8知 47 . 1 max = M kNm,从图 3.2-9知 48 . 25 max = Q kN。 应力及变形计算 查型钢表得 I10 截面特性: 5 . 4 = d mm, 245 = I cm 4 , 49 = W cm 3 , 2 . 28 = S cm 3 , 5 10 1 . 2 = E MPa。 00 . 30 10 49 10 47 . 1 3 6 max max = = = W M MPa 215 = MPa,满足要求! 17 . 65 10 2

    43、45 5 . 4 10 2 . 28 10 48 . 25 4 3 3 max max = = = dI S Q MPa 145 = MPa,满足要求! 13 . 0 10 245 10 1 . 2 384 600 ) 34 . 35 41 . 5 ( 5 384 5 4 5 4 4 1 = + = = EI ql f mm 03 . 0 10 245 10 1 . 2 384 300 ) 41 . 129 41 . 5 ( 5 384 5 4 5 4 4 2 = + = = EI ql f mm 故 13 . 0 1 max = = f f mm 6 . 0 500 300 500 = =

    44、= l f mm,满足要求! 钢管支架顶 I16工字钢纵梁验算 I16工字钢按纵桥向布置,沿横桥向间距 80100cm,每侧 10 根,共 20 根,每根长 47 4.6m,以腹板处单根 I16工字钢为例进行检算。 荷载计算 a 施工人员、机具、材料荷载: 0 . 2 8 . 0 5 . 2 1 1 = = = l p q kN/m b 混凝土冲击及振捣混凝土时产生的荷载: 0 . 2 8 . 0 5 . 2 2 2 = = = l p q kN/m c 梁体钢筋混凝土自重荷载: 79 . 143 8 . 0 74 . 179 32 3 = = = l p q kN/m d 模板、支架及纵梁自

    45、重荷载: 41 . 1 21 . 0 8 . 0 5 . 1 4 4 = + = = l p q kN/m 考虑分项系数,其中、项为 1.4,、项为 1.2,其计算简图如图 3.2-10: (2.5+2.5)0.81.4+(1.50.8+0.21)1.2=7.29 179.740.81.2=172.22 20 60 60 60 60 60 60 60 20 110(尺寸单位:cm,荷载单位:kN/m) 图 3.2-10 I16工字钢纵梁计算简图 弯矩及剪力计算 计算得弯矩图及剪力图如图 3.2-11和图 3.2-12所示。 0.00 -0.29 -1.15 1.57 -4.45 3.12 -5

    46、.49 2.66 -5.48 2.69 -5.42 2.82 -5.38 1.48 -8.09 0.00 1.41 -0.33图 3.2-11 I16工字钢纵梁弯矩图(单位:kNm) 2.18 3.55 46.51 55.68 53.77 54.01 53.46 58.89 -0.82 -9.63 -7.44 -52.21 -54.13 -53.88 -54.44 -49.04 -53.95 0.00 0.00图 3.2-12 I16工字钢纵梁剪力图(单位:kN) 从图 3.2-11知 09 . 8 max = M kNm,从图 3.2-12知 89 . 58 max = Q kN 应力及变形

    47、计算 48 查型钢表得 I16 截面特性: 6 = d mm, 1130 = I cm 4 , 141 = W cm 3 , 8 . 80 = S cm 3 , 5 10 1 . 2 = E MPa。 38 . 57 10 141 10 09 . 8 3 6 max max = = = W M MPa 215 = MPa,满足要求! 18 . 70 10 1130 6 10 8 . 80 10 89 . 58 4 3 3 max max = = = dI S Q MPa 145 = MPa,满足要求! 13 . 0 10 1130 10 1 . 2 384 600 ) 22 . 172 29 . 7 ( 5 384 5 4 5 4 4 1 = + = = EI ql f mm 02 . 0 10 1130 10 1 . 2 8 200 ) 22 . 172 29 . 7 ( 8 4 5 4 4 2

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