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1、3.4、碗扣式钢管脚支架的平面布置及受力验算说明:以第六联为计算模型(其他各联仅联跨长度略有不同,但结构形式与高度一致,在支架受力分析、计算上应为一致):3.4.1、荷载计算荷载 1) 、箱梁荷载:箱梁钢筋砼自重:G=1292.7m326KN/m3=33610.2 KN以偏安全考虑,以全部重量作用于底板上计算单位面积压力:F1=GS=33610.2KN(10.5m106m)=30.2KN/m22) 、施工荷载:取 F2=2.5KN/m23) 、振捣混凝土产生荷载:取 F3=2.0KN/m24) 、箱梁芯模:取 F4=1.6KN/m25) 、竹胶板:取 F5=0.1KN/m26) 、方木:取 F
2、6=7.5KN/m3根据建筑荷载设计规范,均布荷载设计值结构重要性系数(恒载分项系数恒载标准值活载分项系数活载标准值)结构重要性系数取三级:0.9;恒载分项系数:1.2;活载分项系数:1.43.4.2、 底模胶合板强度及挠度验算箱梁底模采用高强度竹胶板,板厚 t=15mm,竹胶板方木采用 10cm10cm方木,背肋中距为 300mm,净间距为 200mm,所以验算模板强度采用宽 b=250mm平面竹胶板。作用于箱梁底模的均布荷载设计值:0.9(1.2(30.21.6)1.4(2.52.0)40.01 KN/m21、模板力学性能(1)弹性模量 E=0.1105MPa。(2)截面惯性矩:I=bh3
3、/12=251.53/12=7.03cm4(3)截面抵抗矩:W= bh2/6=251.52/6=9.38cm3(4)截面积:A=bh=301.5=45cm22、模板受力计算(1)作用于箱梁底模的均布荷载设计值:0.9(1.2(30.21.6)1.4(2.52.0)40.01 KN/m2;q=Fb=40.010.25=10KN/m(2)跨中最大弯矩:M=qL2/8=100.252/8=0.078 KNm(3)弯拉应力:=M/W=0.078103/9.3810-6=8.3MPa=11MPa;竹胶板板弯拉应力能满足要求。(4)挠度:从竹胶板下方木背肋布置可知,竹胶板可看作为多跨等跨连续梁,按三等跨均
4、布荷载作用连续梁进行计算,计算公式为:f=0.677qL4/100EI=(0.677100.254)/(1000.11087.0310-8)=0.376mmL/400=0.625mm;竹胶板挠度不能满足要求。综上,竹胶板受力满足要求。 3.4.3、 胶合板底方木抗弯强度及挠度验算 横梁为 1010cm 方木,最大跨径为 0.6m,中对中间距为 0.3m。截面抵抗矩:W=bh2/6=0.10.12/6=1.6710-4m3截面惯性矩:I= bh3/12=0.10.13/12=8.3310-6m4作用在横梁上的均布荷载为:q=(40.01+0.1)0.3=12.01KN/m跨中最大弯矩:M=qL2
5、/8=12.010.62/8=0.54KNm落叶松容许抗弯应力=14.5MPa,弹性模量 E=11103MPa1、横梁弯拉应力:=M/W=0.54103/1.6710-4=3.23MPa=14.5MPa;横梁弯拉应力满足要求。2、横梁挠度:f=5qL4/384EI=(5120.64)/(384111068.3310-6)=0.221mmL/400=1.5mm;横梁弯拉应力满足要求。综上,横梁强度满足要求。 3.4.4、支架顶托上方木抗弯强度及挠度验算 纵梁为 1515cm 方木,最大跨径为 0.9m,间距为 0.9m。截面抵抗矩:W=bh2/6=0.150.152/6=5.62510-4m3截
6、面惯性矩:I=bh3/12=0.150.153/12=4.2210-5m40.9m 长纵梁上承担 3 根横梁重量为:0.10.10.67.53=0.135KN横梁施加在纵梁上的均布荷载为:0.1350.9=0.15KN/m作用在纵梁上的均布荷载为:q=40.020.9+0.15=40.020.9+0.15=36.16KN/m跨中最大弯矩:M=qL2/8=36.160.92/8=3.661KNm落叶松容许抗弯应力=14.5MPa,弹性模量 E=11103MPa1)、纵梁弯拉应力:=M/W=3.661103/3.7510-4=9.76MPa=14.5MPa;纵梁弯拉应力满足要求。2)、纵梁挠度:f
7、=5qL4/384EI=(536.160.94)/(384111064.2210-5)=0.665mmL/400=2.25mm;纵梁弯拉应力满足要求。综上,纵梁强度满足要求。3.4.5、 支架强度及稳定性验算 支架受力计算1)、立杆承重计算碗扣支架立杆设计承重为:30KN/根(支架最大步距为 0.9m)。(1)每根立杆承受钢筋砼和模板重量:N1=0.90.640.01=21.61KN(2)横梁施加在每根立杆重量:N2=0.930.10.17.5=0.20KN(3)纵梁施加在每根立杆重量:N3=0.90.10.157.5=0.10KN(4)支架自重:立杆单位重:0.06KN/m,横杆单位重:0.
8、04KN/m;N4=0.75KN每根立杆总承重:N=N1+N2+N3+N4=21.6+0.20+0.10+0.75=22.65KN30KN;立杆承重满足要求。 2)、 支架稳定性验算 主要验算支架横桥向稳定性(按双排架计算、步距0.9m验算)。 1) 风荷载对立杆底部产生的弯矩: M=qdh2/2+6qs/15=1.210000.048122/2+61.210001.44/15=4838.4 N.m 式中:q为风荷载,本地区最大取1.2 KN/mm2;d为立杆直径,d=48mm;h为立杆高度,h=12.0m;s为梁体侧面单排杆宽度范围内面积,s=1.44m2。 2) 稳定性按下式验算:N/(A)+M/(BA)= 22650/(0.2551810)+ 4838.4/(0.61810)=53.5 MpaKAKHf =0.850.94140=111.86 Mpa ;支架稳定性满足要求。式中:为稳定系数,取0.255(步距为0.9);A为立杆毛截面积,A=1810 mm2;B为立杆横桥向间距,B=0.6m;KA为与截面有关的调整系数,取0.85;KH为与高度有关的调整系数,取0.94。综上计算可知,按本方案搭设的碗扣支架受力满足规范要求。综上计算可知,按本方案搭设的碗扣支架受力满足规范要求。