拱橋現(xiàn)澆拱圈滿堂支架計(jì)算書.doc

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拱橋現(xiàn)澆拱圈滿堂腳手架計(jì)算書一、荷載分析本工程現(xiàn)澆拱圈滿堂支架的設(shè)計(jì)與驗(yàn)算參考公路施工手冊橋涵及建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ166-2016)等規(guī)范選取以下參數(shù)：1.模板支架參數(shù)橫向間距或排距(m):0.60；縱距(m):0.90；步距(m):1.20；立桿上端伸出至模板支撐點(diǎn)長度(m):0.65；模板支架搭設(shè)高度(m):8.50；采用的鋼管(mm):483.5 ；板底支撐連接方式:方木支撐；立桿承重連接方式:可調(diào)托座；2.荷載參數(shù)模板自重(kN/m2):0.5；混凝土與鋼筋自重(kN/m3):26；施工人員和施工材料、機(jī)具走運(yùn)或堆放等施工均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2):4；武穴地區(qū)10年一遇最大風(fēng)壓0.25kN/m2，小于0.35kN/m2，可不予考慮。3.材料參數(shù)面板采用膠合面板，厚度為12mm；板底支撐采用方木；面板彈性模量E(N/mm2):6500；面板抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2):13；木方抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2):1.400；木方的間隔距離(mm):300.000；木方彈性模量E(N/mm2):9000.000；木方抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2):13.000；木方的截面寬度(mm):50.00；木方的截面高度(mm):100.00；托梁材料為：鋼管(單鋼管) :483.5；4.拱圈參數(shù)拱圈的計(jì)算厚度(mm):500.00； 二、模板面板計(jì)算模板面板為受彎構(gòu)件,按三跨連續(xù)梁對面板進(jìn)行驗(yàn)算其抗彎強(qiáng)度和剛度模板面板的截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為：W = 901.22/6 = 21600 mm3；I = 901.23/12 = 129600mm4；模板面板的按照三跨連續(xù)梁計(jì)算。 面板計(jì)算簡圖1、荷載計(jì)算(1)靜荷載為鋼筋混凝土樓板和模板面板的自重(kN/m)：q1 = 260.50.9+0.50.9 = 12.15 kN/m；(2)活荷載為施工人員及設(shè)備荷載(kN/m)：q2 = 40.9= 3.6 kN/m；2、強(qiáng)度計(jì)算計(jì)算公式如下:M=0.1ql2其中：q1=1.212.15+1.43.6= 19.62kN/m；q2=1.3512.15+1.40.73.6=19.931kN/m按q2取值。最大彎矩 M=0.1*19.931*3002= 179379 N.m；面板最大應(yīng)力計(jì)算值 =M/W= 179379/21600 = 8.3 N/mm2；面板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=13 N/mm2；面板的最大應(yīng)力計(jì)算值為 8.3 N/mm2 小于面板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 13 N/mm2,滿足要求!3、撓度計(jì)算撓度計(jì)算公式為=0.677ql4/(100EI)=l/250其中q =q1=12.15kN/m面板最大撓度計(jì)算值 = 0.677*12.15*3004/(100*6500*12.96*104)=0.791 mm； 面板最大允許撓度 =300/ 250=1.2 mm；面板的最大撓度計(jì)算值 0.791 mm 小于 面板的最大允許撓度 1.2 mm,滿足要求!三、模板支撐方木的計(jì)算方木按照三跨連續(xù)梁計(jì)算，截面慣性矩I和截面抵抗矩W分別為:W=5*10*10/6 = 83.33 cm3；I=5*10*10*10/12 = 416.67 cm4； 方木楞計(jì)算簡圖1.荷載的計(jì)算(1)靜荷載為鋼筋混凝土樓板和模板面板的自重(kN/m)：q1= 26*0.3*0.5+0.5*0.3 = 4.05 kN/m ；(2)活荷載為施工人員及設(shè)備荷載(kN/m)：q2 = 4*0.3 = 1.2 kN/m；2.強(qiáng)度驗(yàn)算計(jì)算公式如下:M=0.1ql2均布荷載 q1=1.24.05+1.41.2= 6.54kN/m；q2=1.354.05+1.40.71.2=6.64kN/m按q2取值。最大彎矩 M = 0.1ql2 = 0.1*6.64*6002 = 239040N.mm；方木最大應(yīng)力計(jì)算值 = M /W = 239040/83333.33 = 2.87 N/mm2；方木的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=13.000 N/mm2；方木的最大應(yīng)力計(jì)算值為 2.87 N/mm2 小于方木的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 13 N/mm2,滿足要求!3.抗剪驗(yàn)算截面抗剪強(qiáng)度必須滿足: = 3V/2bhn 其中最大剪力: V = 0.6*6.64*0.9 = 3.586 kN；方木受剪應(yīng)力計(jì)算值 = 3 *3.586*103/（2*50*100）= 1.076 N/mm2；方木抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 = 1.4 N/mm2；方木的受剪應(yīng)力計(jì)算值 1.076N/mm2 小于 方木的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 1.4 N/mm2，滿足要求!4.撓度驗(yàn)算計(jì)算公式如下:=0.677ql4/(100EI)=l/250均布荷載 q = q1 = 4.05 kN/m；最大撓度計(jì)算值 = 0.677*4.05*6004 /(100*9000*4166666.667)= 0.095 mm；最大允許撓度 =600/ 250=2.4 mm；方木的最大撓度計(jì)算值 0.095 mm 小于 方木的最大允許撓度 2.4 mm,滿足要求!四、托梁材料計(jì)算托梁按照集中荷載作用下的三跨連續(xù)梁計(jì)算；托梁采用：鋼管(單鋼管) :48*3.5；W=5.15 cm3；I=12.43 cm4；集中荷載取縱向板底支撐傳遞力，P（1.35*（26*0.5+0.5）+1.4*0.7*4）*0.9=19.931kN； 托梁計(jì)算簡圖 托梁計(jì)算彎矩圖(kN.m) 托梁計(jì)算變形圖(mm) 托梁計(jì)算剪力圖(kN) 最大彎矩 Mmax = 0.618 kN穖 ；最大跨中彎距：Mmax0.333PL=0.33319.930.9=5.973KN.m強(qiáng)度：maxMmax /W5.973106/5.151034.69MPa0 合格最大變形 Vmax = 0.58 mm ；最大支座力 Qmax = 12.655 kN ；最大應(yīng)力 = 618147.749/5080 = 121.683 N/mm2；托梁的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f=205 N/mm2；托梁的最大應(yīng)力計(jì)算值 121.683 N/mm2 小于 托梁的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 205 N/mm2,滿足要求!托梁的最大撓度為 0.58mm 小于 900/150與10 mm,滿足要求!五、立桿的穩(wěn)定性計(jì)算立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式: =N/(A)f其中 N - 立桿的軸心壓力設(shè)計(jì)值(kN) ：N = 17935 N； - 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 lo/i 查表得到； i - 計(jì)算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑(cm) ：i = 1.58 cm； A - 立桿凈截面面積(cm2)：A = 4.89 cm2； W - 立桿凈截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=5.08 cm3； - 鋼管立桿最大應(yīng)力計(jì)算值 (N/mm2)； f- 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ：f =205 N/mm2； L0- 計(jì)算長度 (m)；按下式計(jì)算:=1.1851.1（0.9+0.652）=2.868ma - 立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點(diǎn)的長度；a = 0.65 m；k - 計(jì)算長度附加系數(shù)按照表1取值1.185； - 立桿計(jì)算長度系數(shù)，步距為0.6m、1.0m、1.2m、1.5m時，取1.1；步距為1.8m、2.0m時，取1.0 ；Lo/i = 2.868 / 15.8 = 180 ；由長細(xì)比 Lo/i 的結(jié)果查表得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)= 0.220 ；鋼管立桿的最大應(yīng)力計(jì)算值 ；=17935/(0.220489) = 167 N/mm2f=205 N/mm2，滿足要求！ 以上表參照扣件式鋼管模板高支撐架設(shè)計(jì)和使用安全JGJ 166-2016。六、立桿的地基承載力計(jì)算地基處理示意圖立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力應(yīng)滿足下式的要求 P=N/Ag ru*fa 地基承載力設(shè)計(jì)值:ru*fa = ru*mf*fak=1.363*1*fak=1.363*fakRu永久荷載和可變荷載分項(xiàng)系數(shù)加權(quán)平均值，當(dāng)按永久荷載控制組合時，取1.363；當(dāng)按可變荷載取值時，取1.254；Mf腳手架地基承載力調(diào)整系數(shù)：kc = 1 ； 立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力：p = N/A =17.935/0.28=64 kpa ；其中，上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的軸向力設(shè)計(jì)值 ：N = 17.935 kN；基礎(chǔ)底面面積按45度角擴(kuò)散，則 ：A =（0.13+0.2+0.2）*（0.13+0.2+0.2）= 0.28 m2。通過換填使地基承載力滿足要求！