桥梁满堂支架计算

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碗扣式钢管支架门架式钢管支架

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1 立杆及底托

1.1 立杆强度及稳定性(通过模板下传荷载)

由上例可知,腹板下单根立杆(横向步距300mm纵向步距

600mm在最不利荷载作用下最大轴力P=31.15KN,在模板计算荷载时已考虑了恒载和活载的组合效应(未计入风压,风压力较小可不予考虑)。可采用此值直接计算立杆的强度和稳定性。

立杆选用①48*3.5小钢管,由于目前的钢管壁厚均小于 3.5mm 并且厚度不均匀,可按①48*3.2或①48*3.0进行稳定计算。以下按①48*3.0进行计算,截面A=424mm

横杆步距900m?顶端(底部)自由长度450mq则立杆计算长度900+450=1350mm。

立杆长细比:1350/15.95=84.64

按GB 50017--2003 第132 页注 1 计算得绕X 轴受压稳定系数? x= ? y=0.656875。

强度验算:31150/424=73.47N/mm2=73.47MPa 满足。稳定验

算:31150/(0.656875*424)=111.82MPa ,满足。

1.2 立杆强度及稳定性(依照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》)

支架高度16m,腹板下面横向步距0.3m,纵向(沿桥向)步距0.6m,横杆步距0.9m。立杆延米重3.3Kg=33N,每平方米剪刀撑的长度系数0.325

立杆荷载计算:

单根立杆自重:(16+ ( 16/0.9 ) * ( 0.3+0.6 )

+0.325*16*0.9)*33=1210N=1.21KN 。

单根立杆承担混凝土荷载:26*4.5*0.3*0.6=21.06KN 。单根立杆承担模板荷载:0.5*0.3*0.6=0.09KN 。

单根立杆承担施工人员、机具荷载: 1.5*0.3*0.6=0.27KN 。单根立杆承担倾倒、振捣混凝土荷载:( 2.0+4.0 )

*0.3*0.6=1.08KN 。

风荷载:W K=0.7u z*u s*w0

风压高度变化系数U z查《建筑结构荷载规范》表721可取 1.25 (支架高度20m内,丘陵地区);风荷载脚手架体型系数U s 查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》表 4.2.4 可取 1.3书(敞开框架型,书为挡风系数,可查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》表A-3,表中无参照数据时可按下式计算);

挡风系数书=1.2*An/Aw o 1.2为节点增大系数;An为挡风面积( An=( L+h+0.325*L*h ) *d= ( 0.6+0.9+0.325*0.6*0.9 ) *0.048=0.08m 2,L 为立杆的纵距,h 为横杆的步距,0.325 为每

平方米剪刀撑的长度, d 为钢管的外径) ;Aw 为迎风面积

2

(Aw=L*h=0.6*0.9=0.54m 2,L 为立杆的纵距,h 为横杆的步距) o

故书=1.2*0.08/0.84=0.114 );

基本风压w查《建筑结构荷载规范》 D.4表可取0.30KN/m2

(根据地区情况,浙江杭州) o

风荷载为W K=0.7*1.25*1.3*0.114*0.3=0.04 KN/m

不考虑风载时立杆的强度和稳定性:

立杆计算荷载:N=1.2*( 1.21+21.06+0.09 )+1.4* (0.27+1.08 ) =28.72KN。

由于28.72KN<31.15KN(单根立杆在最不利荷载作用下由模板下传的最大轴力P=31.15KN),由于立杆最大轴力为31.15KN时已通过强度和稳定性计算,故无需检算。

考虑风载时立杆的强度和稳定性:

立杆计算荷载:N=1.2*(1.21+21.06+0.09 )+1.4*0.85*

(0.27+1.08 )=28.44KN=28440N。

风荷载产生的弯矩:M=1.4*0.85*W K*L*h 2/10 (3跨连续梁弯

矩公式,L 为立杆的纵距,h 为横杆的步距 ),

2

M W=0.85*1.4*0.04*0.6*0.9 2/10=0.0023KN.m=2300N.mm。

立杆长细比84.64,计算得绕X轴受压稳定系数? x= ?

y=0.656875。立杆截面参数A=424mn g W=4493m i3m

由N/ ( ?*A ) +M/W=28440/(0.656875*424)+2300/4493=102.62 N/mm=102.62MPa,满足。

1.3 立杆压缩变形

5

£ =N*H/ (E*A)=28720*16000/(2.06*10 5*424)=5.26mm

H 为立杆的总高度,E为弹性模量,A截面面积。

1.4 底托检算

当立杆最大轴力超过40KN 时,则大于标准底托的承载能力, 需要另行设计底托或对现有底托采用加强措施(

《扣件式钢管脚

手架计算手册》90页,王玉龙编著)

组合支架

2地基承载力

模板下传最不利荷载作用下最大轴力 31.15KN ,立杆下传轴 力采用根据规范计算为 28.72KN ,以31.15KN 作为控制计算。 「

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一个底托下混凝土垫板最大面积为 0.3*0.6=0.18m 2 (腹板下 面,按全部硬化处理)

地基承载力设计值最小需要满足 31150/0.18=173.06KPa

P=31.15KN<40KN N=28.44KN<40KN 故满足底托承载力要求。 复杂地形组合支架

跨线

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当立杆横纵间距大于0.6m时,通过以下办法来计算地基承载力:底托宽度0.15m,硬化混凝土厚度h,混凝土压力扩散角为45。则立杆轴力传递到地基表面的面积为(2*h+0.15)2O

上例中混凝土厚度0.2m,则单根立杆地基顶面承压面积为:

2 2

0.55 =0.30mm。

在此说明:根据《扣件式钢管脚手架安全施工规范》 5.5立杆地基承载力计算:地基承载力设计值fg=kc*fk (fk为地基承

载力标准值,kc为支架地基承载力调整系数,对碎石土、砂土、回填土应取0.4,对粘土应取0.5,对岩石、混凝土应取1。

3支架总体弹性沉降值

面板最大挠度0.2mm次楞(横梁)最大挠度0.04mm主楞(纵梁)最大挠度0.18mm,立杆压缩值5.26mm则不考虑地基沉降因素支架弹性沉降值为:5.68mm

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