满堂碗扣式支架计算书
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
σ=M/W=0.56×103/(0.1×0.12/6)
=3.36MPa<[σ]=12MPa满足受力要求
c刚度验算
A-A断面:
ωmax=5qL4/(384EI )=5×5.58×103×0.94/[384×8.5×109×(0.1×0.13/12)]
=0.67mm<L/500=900/500=1.8mm满足受力要求
因为p在跨中,数量n为3,n为奇数,l=900mm,
所以Mmax=(n2+1)pl/8n
=(32+1)×9.612×0.9/(8×3)=3.6KN/m=3.6×106N/mm
σw=Mmax/w=3.6×106/375×103=9.6MPa<[σw]=12MPa 满足要求
c)挠度计算:根据n=3,n为奇数,l=900mm
=1.6mm>[ω]=1.5mm,面板的背带应调整25cm。
(4)背带10cm×10cm木方计算
a荷载:1-来自百度文库断面底板部位进行计算,
q1=18.59KN/m2
计算模式:因分配梁为横桥向布置,跨径为90cm的连续梁,简化为90cm简支梁进行计算:
b强度验算
弯矩M和应力σ:
A-A断面:M=qL2/8=5.58×0.92/8=0.56KN.m
σw=Mmax/w=1.88×106/375×103=5.01MPa<[σw]=12MPa 满足要求
c)挠度计算:根据n=3,n为奇数,l=900mm
Wmax=(5×n4+2n2+1)pl3/384n3EI
=(5×34+2×32+1)×5.02×103×9003/384×33×9×103×2812.5×104
c、底模(包括背木):取q2-3=0.8KN/ m2;
(3)施工荷载:
因施工时面积分布广,需要人员及机械设备不多,取q3=2.0KN/m2(施工中要严格控制其荷载量)。
(4)碗扣脚手架及分配梁荷载:
按支架搭设高度≤10米计算:q4=1.5(钢管)+0.85(分配梁)=2.35KN/m2。
(5)水平模板的砼振捣荷载,取q5=2KN/m2。
a).P计算:
10×10cm横向分配梁间距为30cm,其分布情况如下图:
p=q×l横×0.3=18.59×0.9×0.3=5.02KN
b)强度计算:
因为p在跨中,数量n为3,n为奇数,l=900mm,
所以Mmax=(n2+1)pl/8n
=(32+1)*5.02*0.9/8*3=1.88KN/m=1.88×106N/mm
长细比λ=L/λ=120/1.58=75.9<[λ]=150取λ=76;
长细比λ=L/λ=60/1.58=37.9<[λ]=150取λ=38;
此类钢管为b类,轴心受压杆件,查表
Φ=0.744,Φ=0.893,[ó]=205MPa
[N]=0.744×489×205=74582.28N=74.6KN
[N]=0.893×489×205=89518N=89.6KN
单根立杆受力为:0.6×0.9×46.03=24.86KN<[N]=30KN
经以上计算,立杆均满足受力要求。由于我部采用碗扣式满堂支架,经试验证明,碗扣式满堂支架是扣件式满堂支架稳定性的1.15倍(<<砼模板与支架技术>>)。
(三)、地基受力计算
由工程地质勘察报告,设计提供的地质勘探资料表明,地表土质为粉土、细砂、粉质粘土,地基的承载力最小为90kpa,无软弱下卧层。各部位地基受力如下表:
=24.46+1.2+0.8+2+2.35+2=32.81KN/m2
碗扣立杆分布为60cm×90cm,横杆层距(即立杆步距)120cm,由单根立杆最大受力为:N=0.6×0.9×32.81=17.72KN<[N]=30KN
(6)3-3断面底板位置:
q=qa+q2-1+q2-3+q3+q4+q5
=53.4+1.2+0.8+2+2.35+2=61.75KN/m2
Wmax=(5×n4+2n2+1)pl3/384n3EI
=(5×34+2×32+1)×9.612×103×9003/384×33×9×103×2812.5×104
=1.13mm<f=900/500=1.8mm满足要求。
b、1-1断面底板位置:10cm×15cm纵向分配梁验算:
底板部位的砼荷载q=18.59KN/m2,立杆纵向间距为90cm,横向间距为90cm.
61.75
3-3腹板
24.86
0.6*0.9
46.03
(四)、支架立杆稳定性验算
碗扣式满堂支架是组装构件,一般单根碗扣在承载允许范围内就不会失稳,为此以轴心受压的单根立杆进行验算:
公式:N≤[N]=ΦA[ó]
碗扣件采用外径48mm,壁厚3.5mm,A=489mm2,A3钢,I=10.78*104mm4则,回转半径λ=(I/A)1/2=1..58cm,步距h=120cm、h=60cm。
在3-3断面底板部位:10cm×10cm纵向分配梁验算:
3-3断面底板部位的砼荷载q=53.4KN/m2,立杆纵向间距为90cm,横向间距为60cm.
a)P计算:
10×10cm横向分配梁间距为30cm,其分布情况如上图:
p=q×l横×0.3=53.4×0.6×0.3=9.612KN
b)强度计算:
因为p在跨中,数量n为2,n为偶数,l=600mm,
σ=M/W=510.39/54=9.45N/mm2<[σ]横向=50Mpa,满足要求。
b刚度验算
竹胶面板的弹性模量:[E]纵向≥6×103Mpa,[E]横向≥4×103Mpa
考虑竹胶面板的背带为10cm×10cm木方,面板的实际净跨径为200mm,故
ω=KωqL4/(100EI)=0.632×0.053×(200)4/(100×4×103×1×1003/12)
=0.017mm<f=600/500=1.2mm满足要求。
(七)、竹胶模板及背带(10cm×10cm木方)受力计算
(1)荷载:按3-3断面底板部位荷载进行计算,
q1=53.4KN/m2
计算模式:竹胶模板面板宽122cm,其肋(背木)间距为30cm,因此,面板按四跨连续梁进行计算。
(3)面板验算
面板规格:2440mm×1220mm×18mm
S=
S——地基土最终沉降量;
p——基础顶面的平均压力;按最大取值P=62Kpa
b——矩形基础的宽度;0.6m
μ、E0——分布为土的泊松比和变形模量;μ=0.2
ω——沉降影响系数,取1.12
E0=[1-2μ2/(1-μ)]Es
Es=10.05Mpa
E0=9.045
最终沉降量S=62×10-3×0.6×1.12×(1-0.22)/9.045
a.在3-3断面底板位置:10cm×15cm纵向分配梁验算:
3-3断面底板部位的砼荷载q=53.4KN/m2,立杆纵向间距为90cm,横向间距为60cm.
a)、P计算:
10×10cm横向分配梁间距为30cm,其分配情况如上图:
p=q×l横×0.3=53.4×0.6×0.3=9.612KN
b)强度计算:
(二)、碗扣立杆受力计算
(1)在1-1断面腹板位置,最大分布荷载:
q=qb+q2-1+q2-3+q3+q4+q5
=29.99+1.2+0.8+2+2.35+2=38.34KN/m2
碗扣立杆分布60cm×90cm,横杆层距(即立杆步距)120cm,则
单根立杆受力为:N=0.6×0.9×38.34=20.7KN<[N]=30 KN
支架立杆步距120cm中受最大荷载的立杆位于3-3断面腹板处,其N=24.86KN;立杆步距60cm中受最大荷载的立杆位于3-3断面底板处位置,其N=33.34KN(见前碗扣件受力验算)
由上可知:3-3断面腹板处:24.86KN=N≤[N]=74.6KN
3-3断面底板处:33.34KN=N≤[N]=89.6KN
3-3断面腹板处:n=n=[N]/N=74.6/24.86=3>2
3-3断面底板处:n=n=[N]/N=89.6/33.34=2.69>2
结论:支架立杆的稳定承载力满足稳定要求。
(五)、地基沉降量估算
(1)假设条件:E0在整个地层中变化不大,计算地层按一层进行考虑。
(2)按照弹性理论方法计算沉降量:
碗扣立杆分布为60 cm×90cm,横杆层距(即立杆步距)60cm,则
单根立杆受力为:0.6×0.9×61.75=33.34KN<[N]=40KN
(7)3-3断面腹板板位置:
q=qb+q2-1+q2-3+q3+q4+q5
=37.68+1.2+0.8+2+2.35+2=46.03KN/m2
碗扣立杆分布为60 cm×90cm,横杆层距(即立杆步距)120cm,则
(2)在1-1断面底板位置,最大分布荷载
q=qa+q2-1+q2-3+q3+q4+q5
=18.59+1.2+0.8+2+2.35+2=26.94KN/m2
碗扣立杆分布90cm×90cm,横杆层距(即立杆步距)120cm,则
单根立杆受力为:N=0.9×0.9×26.94=21.82KN<[N]=30 KN
a强度验算
竹胶面板的静曲强度:[σ]纵向≥70Mpa,[σ]横向≥50Mpa
∵跨度/板厚=300/18=17<100∴属小挠度连续板。
查“荷载与结构静力计算表”得四跨连续梁弯距系数Km=-0.107
∴Mmax=KmqL2=0.107×0.053×(300)2=510.39N.mm
面板截面抵抗矩:
W=bh2/6=1×182/6=54mm3
所以Mmax=pln /8
=2×9.612×0.6/8=1.44KN/m=1.44×106N/mm
σw=Mmax/w=1.44×106/375×103=3.84MPa<[σw]=12MPa 满足要求
c)挠度计算:根据n=2,n为偶数,l=600mm
Wmax=(5n2+2)pl3/384nEI
=(5×22+2)×9.612×103×6003/384×2×9×103×2812.5×104
满堂式碗扣支架支架设计计算
一、北三环支架计算与基础验算
(1)WJ碗扣为Φ48×3.5 mm钢管;
(2)立杆、横杆承载性能:
立杆
横杆
步距(m)
允许载荷(KN)
横杆长度(m)
允许集中荷载(KN))
允许均布荷载(KN)
0.6
40
0.9
4.5
12
1.2
30
1.2
3.5
7
1.8
25
1.5
2.5
4.5
2.4
20
q=qb+q2-1+q2-3+q3+q4+q5
=33.05+1.2+0.8+2+2.35+2=41.4KN/m2
碗扣立杆分布60cm×90cm,横杆层距(即立杆步距)120cm,则
单根立杆受力为:N=0.6×0.9×41.4=22.36KN<[N]=30 KN
(5)2-2断面底板位置立杆计算:
q=qa+q2-1+q2-3+q3+q4+q5
=0.59mm<f=900/500=1.8mm满足要求。
(2)10×10cm木方分配梁受力计算
10×10cm方木采用木材材料为A-3~A-1类,其容许应力,弹性模量按A-3类计,即:[σw]=12MPa,E=9×103。10cm×10cm方木的截面特性:
W=10×102/6=167cm3
I=10×103/12=833.34cm4
1.8
2.0
3.0
(3)根据《工程地质勘察报告》,本桥位处地基容许承载力在90Kpa以上。
(一)荷载分析计算
(1)北三环桥实体荷载:
桥向各断面荷载分布如下:
横桥向荷载分布图
(2)模板荷载q2:
a、内模(包括支撑架):取q2-1=1.2KN/m2;
b、外模(包括侧模支撑架):取q2-2=1.2KN/m2;
(3)1-1断面翼缘板位置立杆计算:
q=qc+q2-2+q3+q4+q5
=11.43+1.2+2+2.35+2=18.98KN/m2
碗扣立杆分布为外侧90cm×90cm,横杆层距(即立杆步距)120cm,单根立杆最大受力为:
N=0.9×0.9×18.98=15.37KN<[N]=30 KN
(4)在2-2断面腹板板位置,最大分布荷载
箱梁部位
荷载(KN)
受力面积(m2)
地基受力(Kpa)
1-1腹板
20.7
0.6*0.9
38.34
1-1底板
21.82
0.9*0.9
26.94
1-1翼缘板
15.37
0.9*0.9
18.98
2-2腹板
22.36
0.6*0.9
41.4
2-2底板
17.72
0.6*0.9
32.81
3-3底板
33.34
0.6*0.9
=4.4mm
(六)、分配梁受力计算
(1)10cm×15cm木方
10×15cm方木采用木材材料为A-3~A-1类,其容许应力,弹性模量按A-3类计,即:[σw]=12Mpa,E=9×103,10cm×15cm方木的截面特性:
W=10×152/6=375cm3
I=10×153/12=2812.54cm4
=3.36MPa<[σ]=12MPa满足受力要求
c刚度验算
A-A断面:
ωmax=5qL4/(384EI )=5×5.58×103×0.94/[384×8.5×109×(0.1×0.13/12)]
=0.67mm<L/500=900/500=1.8mm满足受力要求
因为p在跨中,数量n为3,n为奇数,l=900mm,
所以Mmax=(n2+1)pl/8n
=(32+1)×9.612×0.9/(8×3)=3.6KN/m=3.6×106N/mm
σw=Mmax/w=3.6×106/375×103=9.6MPa<[σw]=12MPa 满足要求
c)挠度计算:根据n=3,n为奇数,l=900mm
=1.6mm>[ω]=1.5mm,面板的背带应调整25cm。
(4)背带10cm×10cm木方计算
a荷载:1-来自百度文库断面底板部位进行计算,
q1=18.59KN/m2
计算模式:因分配梁为横桥向布置,跨径为90cm的连续梁,简化为90cm简支梁进行计算:
b强度验算
弯矩M和应力σ:
A-A断面:M=qL2/8=5.58×0.92/8=0.56KN.m
σw=Mmax/w=1.88×106/375×103=5.01MPa<[σw]=12MPa 满足要求
c)挠度计算:根据n=3,n为奇数,l=900mm
Wmax=(5×n4+2n2+1)pl3/384n3EI
=(5×34+2×32+1)×5.02×103×9003/384×33×9×103×2812.5×104
c、底模(包括背木):取q2-3=0.8KN/ m2;
(3)施工荷载:
因施工时面积分布广,需要人员及机械设备不多,取q3=2.0KN/m2(施工中要严格控制其荷载量)。
(4)碗扣脚手架及分配梁荷载:
按支架搭设高度≤10米计算:q4=1.5(钢管)+0.85(分配梁)=2.35KN/m2。
(5)水平模板的砼振捣荷载,取q5=2KN/m2。
a).P计算:
10×10cm横向分配梁间距为30cm,其分布情况如下图:
p=q×l横×0.3=18.59×0.9×0.3=5.02KN
b)强度计算:
因为p在跨中,数量n为3,n为奇数,l=900mm,
所以Mmax=(n2+1)pl/8n
=(32+1)*5.02*0.9/8*3=1.88KN/m=1.88×106N/mm
长细比λ=L/λ=120/1.58=75.9<[λ]=150取λ=76;
长细比λ=L/λ=60/1.58=37.9<[λ]=150取λ=38;
此类钢管为b类,轴心受压杆件,查表
Φ=0.744,Φ=0.893,[ó]=205MPa
[N]=0.744×489×205=74582.28N=74.6KN
[N]=0.893×489×205=89518N=89.6KN
单根立杆受力为:0.6×0.9×46.03=24.86KN<[N]=30KN
经以上计算,立杆均满足受力要求。由于我部采用碗扣式满堂支架,经试验证明,碗扣式满堂支架是扣件式满堂支架稳定性的1.15倍(<<砼模板与支架技术>>)。
(三)、地基受力计算
由工程地质勘察报告,设计提供的地质勘探资料表明,地表土质为粉土、细砂、粉质粘土,地基的承载力最小为90kpa,无软弱下卧层。各部位地基受力如下表:
=24.46+1.2+0.8+2+2.35+2=32.81KN/m2
碗扣立杆分布为60cm×90cm,横杆层距(即立杆步距)120cm,由单根立杆最大受力为:N=0.6×0.9×32.81=17.72KN<[N]=30KN
(6)3-3断面底板位置:
q=qa+q2-1+q2-3+q3+q4+q5
=53.4+1.2+0.8+2+2.35+2=61.75KN/m2
Wmax=(5×n4+2n2+1)pl3/384n3EI
=(5×34+2×32+1)×9.612×103×9003/384×33×9×103×2812.5×104
=1.13mm<f=900/500=1.8mm满足要求。
b、1-1断面底板位置:10cm×15cm纵向分配梁验算:
底板部位的砼荷载q=18.59KN/m2,立杆纵向间距为90cm,横向间距为90cm.
61.75
3-3腹板
24.86
0.6*0.9
46.03
(四)、支架立杆稳定性验算
碗扣式满堂支架是组装构件,一般单根碗扣在承载允许范围内就不会失稳,为此以轴心受压的单根立杆进行验算:
公式:N≤[N]=ΦA[ó]
碗扣件采用外径48mm,壁厚3.5mm,A=489mm2,A3钢,I=10.78*104mm4则,回转半径λ=(I/A)1/2=1..58cm,步距h=120cm、h=60cm。
在3-3断面底板部位:10cm×10cm纵向分配梁验算:
3-3断面底板部位的砼荷载q=53.4KN/m2,立杆纵向间距为90cm,横向间距为60cm.
a)P计算:
10×10cm横向分配梁间距为30cm,其分布情况如上图:
p=q×l横×0.3=53.4×0.6×0.3=9.612KN
b)强度计算:
因为p在跨中,数量n为2,n为偶数,l=600mm,
σ=M/W=510.39/54=9.45N/mm2<[σ]横向=50Mpa,满足要求。
b刚度验算
竹胶面板的弹性模量:[E]纵向≥6×103Mpa,[E]横向≥4×103Mpa
考虑竹胶面板的背带为10cm×10cm木方,面板的实际净跨径为200mm,故
ω=KωqL4/(100EI)=0.632×0.053×(200)4/(100×4×103×1×1003/12)
=0.017mm<f=600/500=1.2mm满足要求。
(七)、竹胶模板及背带(10cm×10cm木方)受力计算
(1)荷载:按3-3断面底板部位荷载进行计算,
q1=53.4KN/m2
计算模式:竹胶模板面板宽122cm,其肋(背木)间距为30cm,因此,面板按四跨连续梁进行计算。
(3)面板验算
面板规格:2440mm×1220mm×18mm
S=
S——地基土最终沉降量;
p——基础顶面的平均压力;按最大取值P=62Kpa
b——矩形基础的宽度;0.6m
μ、E0——分布为土的泊松比和变形模量;μ=0.2
ω——沉降影响系数,取1.12
E0=[1-2μ2/(1-μ)]Es
Es=10.05Mpa
E0=9.045
最终沉降量S=62×10-3×0.6×1.12×(1-0.22)/9.045
a.在3-3断面底板位置:10cm×15cm纵向分配梁验算:
3-3断面底板部位的砼荷载q=53.4KN/m2,立杆纵向间距为90cm,横向间距为60cm.
a)、P计算:
10×10cm横向分配梁间距为30cm,其分配情况如上图:
p=q×l横×0.3=53.4×0.6×0.3=9.612KN
b)强度计算:
(二)、碗扣立杆受力计算
(1)在1-1断面腹板位置,最大分布荷载:
q=qb+q2-1+q2-3+q3+q4+q5
=29.99+1.2+0.8+2+2.35+2=38.34KN/m2
碗扣立杆分布60cm×90cm,横杆层距(即立杆步距)120cm,则
单根立杆受力为:N=0.6×0.9×38.34=20.7KN<[N]=30 KN
支架立杆步距120cm中受最大荷载的立杆位于3-3断面腹板处,其N=24.86KN;立杆步距60cm中受最大荷载的立杆位于3-3断面底板处位置,其N=33.34KN(见前碗扣件受力验算)
由上可知:3-3断面腹板处:24.86KN=N≤[N]=74.6KN
3-3断面底板处:33.34KN=N≤[N]=89.6KN
3-3断面腹板处:n=n=[N]/N=74.6/24.86=3>2
3-3断面底板处:n=n=[N]/N=89.6/33.34=2.69>2
结论:支架立杆的稳定承载力满足稳定要求。
(五)、地基沉降量估算
(1)假设条件:E0在整个地层中变化不大,计算地层按一层进行考虑。
(2)按照弹性理论方法计算沉降量:
碗扣立杆分布为60 cm×90cm,横杆层距(即立杆步距)60cm,则
单根立杆受力为:0.6×0.9×61.75=33.34KN<[N]=40KN
(7)3-3断面腹板板位置:
q=qb+q2-1+q2-3+q3+q4+q5
=37.68+1.2+0.8+2+2.35+2=46.03KN/m2
碗扣立杆分布为60 cm×90cm,横杆层距(即立杆步距)120cm,则
(2)在1-1断面底板位置,最大分布荷载
q=qa+q2-1+q2-3+q3+q4+q5
=18.59+1.2+0.8+2+2.35+2=26.94KN/m2
碗扣立杆分布90cm×90cm,横杆层距(即立杆步距)120cm,则
单根立杆受力为:N=0.9×0.9×26.94=21.82KN<[N]=30 KN
a强度验算
竹胶面板的静曲强度:[σ]纵向≥70Mpa,[σ]横向≥50Mpa
∵跨度/板厚=300/18=17<100∴属小挠度连续板。
查“荷载与结构静力计算表”得四跨连续梁弯距系数Km=-0.107
∴Mmax=KmqL2=0.107×0.053×(300)2=510.39N.mm
面板截面抵抗矩:
W=bh2/6=1×182/6=54mm3
所以Mmax=pln /8
=2×9.612×0.6/8=1.44KN/m=1.44×106N/mm
σw=Mmax/w=1.44×106/375×103=3.84MPa<[σw]=12MPa 满足要求
c)挠度计算:根据n=2,n为偶数,l=600mm
Wmax=(5n2+2)pl3/384nEI
=(5×22+2)×9.612×103×6003/384×2×9×103×2812.5×104
满堂式碗扣支架支架设计计算
一、北三环支架计算与基础验算
(1)WJ碗扣为Φ48×3.5 mm钢管;
(2)立杆、横杆承载性能:
立杆
横杆
步距(m)
允许载荷(KN)
横杆长度(m)
允许集中荷载(KN))
允许均布荷载(KN)
0.6
40
0.9
4.5
12
1.2
30
1.2
3.5
7
1.8
25
1.5
2.5
4.5
2.4
20
q=qb+q2-1+q2-3+q3+q4+q5
=33.05+1.2+0.8+2+2.35+2=41.4KN/m2
碗扣立杆分布60cm×90cm,横杆层距(即立杆步距)120cm,则
单根立杆受力为:N=0.6×0.9×41.4=22.36KN<[N]=30 KN
(5)2-2断面底板位置立杆计算:
q=qa+q2-1+q2-3+q3+q4+q5
=0.59mm<f=900/500=1.8mm满足要求。
(2)10×10cm木方分配梁受力计算
10×10cm方木采用木材材料为A-3~A-1类,其容许应力,弹性模量按A-3类计,即:[σw]=12MPa,E=9×103。10cm×10cm方木的截面特性:
W=10×102/6=167cm3
I=10×103/12=833.34cm4
1.8
2.0
3.0
(3)根据《工程地质勘察报告》,本桥位处地基容许承载力在90Kpa以上。
(一)荷载分析计算
(1)北三环桥实体荷载:
桥向各断面荷载分布如下:
横桥向荷载分布图
(2)模板荷载q2:
a、内模(包括支撑架):取q2-1=1.2KN/m2;
b、外模(包括侧模支撑架):取q2-2=1.2KN/m2;
(3)1-1断面翼缘板位置立杆计算:
q=qc+q2-2+q3+q4+q5
=11.43+1.2+2+2.35+2=18.98KN/m2
碗扣立杆分布为外侧90cm×90cm,横杆层距(即立杆步距)120cm,单根立杆最大受力为:
N=0.9×0.9×18.98=15.37KN<[N]=30 KN
(4)在2-2断面腹板板位置,最大分布荷载
箱梁部位
荷载(KN)
受力面积(m2)
地基受力(Kpa)
1-1腹板
20.7
0.6*0.9
38.34
1-1底板
21.82
0.9*0.9
26.94
1-1翼缘板
15.37
0.9*0.9
18.98
2-2腹板
22.36
0.6*0.9
41.4
2-2底板
17.72
0.6*0.9
32.81
3-3底板
33.34
0.6*0.9
=4.4mm
(六)、分配梁受力计算
(1)10cm×15cm木方
10×15cm方木采用木材材料为A-3~A-1类,其容许应力,弹性模量按A-3类计,即:[σw]=12Mpa,E=9×103,10cm×15cm方木的截面特性:
W=10×152/6=375cm3
I=10×153/12=2812.54cm4