K40+922石河大桥盖梁模板支架计算书.doc

'连霍高速郑洛段改建工程NO.6标技术方案附件（支架计算书）K40+922石河大桥盖梁模板支架计算书待浇注盖梁传力柱H型钢大梁地面已施工立柱方木加强支架本支架设计遵守《公路桥梁施工技术规范》（JTJ041-2000）、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（GJl30-2001）的要求，施工组织设计拟采用“墩柱事先预留孔自身承重法，方木配合型钢（40cm×20cm）大梁”支撑盖梁底模，底模板采用组合钢模板，钢模板下采用10㎝×6㎝方木；因该桥梁盖梁重量不一致，以最大的2号墩盖梁为例。盖梁自重：P1=26KN/m3*74m3/43.5(最重的盖梁)=1924KN/43.5=44.2Kpa模板体系荷载按规范规定：P2=0.75Kpa；砼施工倾倒荷载按规范规定：P3=4.0Kpa；砼施工振捣荷载按规范规定：P4=2.0Kpa；施工机具人员荷载按规范规定：P5=2.5Kpa。其它可能产生的荷载按规范规定：P5=2.5Kpa。2.1)、支架强度计算强度的计算的最不利的荷载通常由：①模板、支架自重；②新浇筑砼、钢筋砼或其他圬工结构物的重力；③施工人员和施工材料，机具行走运输堆放的荷载；.第8页，共5页上海明凯市政工程有限责任公司 连霍高速郑洛段改建工程NO.6标技术方案附件（支架计算书）④振捣砼时产生的荷载；⑤其它可能产生的荷载，如风荷载、雪荷载、冬季保温设施荷载等。将上述荷载按不同的分项系数予以组合。当结构重力产生的效应与可变荷载产生的效应同号时，恒载分项系数为1.2，基本可变荷载为1.4。即：Sd(rgG;rqΣQ)=1.2SG+1.4SQ’式中：SQ’：基本可变荷载产生的力学效应；SG：永久荷载中结构重力产生的效应；Sd：荷载效应函数；rq：基本可变荷载的安全系数；rg：永久荷载结构重力的安全系数；强度满足的条件为：Sd(rgG;rqΣQ)≤rbRd式中rb：结构工作条件系数；Rd：结构抗力系数；对于钢柱(传力柱)支架为σ=N/An≤f式中N：轴心压力设计值（N）；An：钢柱(传力柱)净截面积㎜2；f：钢柱(传力柱)抗压强度设计值值得说明的是上式中用σ=N/An，而不用σ=N/An+M/W中隐含的一个条件，钢柱(传力柱)的偏心力矩在计算中可以忽略不计。计算过程：P1=44.2Kpa；ΣG=(44.2+0.75)×0.2×0.15*4*2=10.79kNΣQ=(4.0+2.0+2.5)×0.2×0.15*4*2=2.04kN1.2SG+1.4 SQ’=1.2×10.79+1.4×2.04=15.80.第8页，共5页上海明凯市政工程有限责任公司 连霍高速郑洛段改建工程NO.6标技术方案附件（支架计算书）kN已知钢柱(传力柱)φ90×4*2：A=282.6㎜2σ=N/An=15.8×1000/282.6=55.91(N/㎜2)≤f=8550(N/㎜2)强度符合要求。2.2)、刚度验算刚度的计算荷载通常由：①模板、支架和拱架自重；②新浇筑砼、钢筋砼重力；③其他可能产生的荷载如风荷载、雪荷载、冬季保温措施产生的荷载等。按照不同的分项系数予以组合。应注意遵循v≤[v]（式中v模板的挠度，[v]模板允许的挠度），对结构表面外露的模板，[v]为模板构件计算跨度的1/400。荷载为均布荷载时v=5ql4/(384EI)，式中:q：荷载的强度；l：模板构件的计算跨径；E：模板构件模板的弹性模量；I：模板构件的掼性矩。计算过程：E=1.0×104N/㎜2I=5.0×106㎜4q=(44.2+0.75)×1.2=53.94Kpa由于在两型钢横梁范围内，10㎝×6㎝方木并不是全部布满，中间留有空隙。在柱与柱之间(最大柱净距为6.3m)拟布置1纵排10㎝×6㎝方木，下部用加强支架支撑则：2.2.1)、横梁挠度验算.第8页，共5页上海明凯市政工程有限责任公司 连霍高速郑洛段改建工程NO.6标技术方案附件（支架计算书）q1=53.94×6.3/3=113.27Kpa,则：V=5ql4/(384EI)=5×53.94×6.34×104/(384*1.0×104×5.0×106)=2.2㎜≤6300/400=15.8㎜挠度符合要求。2.2.2)、连续梁力学分析1、根据结构受力特征建立等效力学模型如图所示（图中所标尺寸单位：㎝）：2、力学模型结构分析：根据结构力学分析，此机构为含悬臂结构的超静定连续梁,超静定次数为4，结构弯矩图为连续梁和悬臂梁的叠加。变更前原来4跨为对称结构，而变更后此结构机理为非对称结构，不能采用对称结构计算。（1）.两端悬臂结构部分，其内力可按静力平衡条件求解：A—1部分悬臂结构内力计算：MA1=-1/2ql2=-1/2×69.69×1.85×1.85=-119.26KN·mQA1=-ql=69.69×1.85=-128.93KN6—B部分悬臂结构内力计算：M6B=-1/2ql2=-1/2×69.69×1.528×1.528=-80.51KN·m.第8页，共5页上海明凯市政工程有限责任公司 连霍高速郑洛段改建工程NO.6标技术方案附件（支架计算书）Q6B=ql=69.69×1.528=105.93KN（2）.去掉两端悬臂结构后，其结构体系受力如图所示（图中所标尺寸单位：㎝）：（3）、上述结构为超静定结构，根据结构力学可知，解答超静定结构有力法、位移法、力矩分配法、矩阵位移法等，至于采用哪种方法解答要根据个人的计算习惯和结构的特性而选择，对于此结构采用矩阵位移法用计算机程序计算较为简单，但考虑到工地没有结构力学程序，故采用力矩分配法手工计算，但过程较为繁琐。3.采用力矩分配法对结构计算（图中所标尺寸单位：㎝）1.）去掉两端悬挑结构进行荷载等效后，在节点2、节点3、节点4、节点5处分别加上附加约束，如上图所示。.第8页，共5页上海明凯市政工程有限责任公司 连霍高速郑洛段改建工程NO.6标技术方案附件（支架计算书）2.）假设横梁的结构刚度为EI,求出个结点的分配系数：U21=3×EI/4÷（3×EI/4+4×EI/7.35）=0.581U23=4×EI/7.35÷（3×EI/4+4×EI/7.35）=0.419检验：0.581+0.419=1系数正确。U32=4×EI/7.35÷（4×EI/7.35+4×EI/7.35）=0.5U34=4×EI/7.35÷（4×EI/7.35+4×EI/7.35）=0.5检验：0.5+0.5=1系数正确。U43=4×EI/7.35÷（4×EI/7.35+4×EI/7.35）=0.5U45=4×EI/7.35÷（4×EI/7.35+4×EI/7.35）=0.5检验：0.5+0.5=1系数正确。U54=4×EI/7.35÷（3×EI/4+4×EI/7.35）=0.419U45=3×EI/4÷（3×EI/4+4×EI/7.35）=0.581检验：0.581+0.419=1系数正确。3.）分别求出节点1、节点2、节点3、节点4、节点5、节点6处的固端力矩：M12=-1/2ql2=-1/2×69.69×1.85×1.85=-119.26KN·mM21=-1/8ql2+1/4ql2=-1/8×69.69×4×4+1/4×69.69×1.85×1.85=-79.75KN·mM23=-1/12ql2=-1/12×69.69×7.35×7.35=-313.74KN·mM32=1/12ql2=-1/12×69.69×7.35×7.35=313.74KN·mM34=-1/12ql2=-1/12×69.69×7.35×7.35=-313.74KN·m.第8页，共5页上海明凯市政工程有限责任公司 连霍高速郑洛段改建工程NO.6标技术方案附件（支架计算书）M43=1/12ql2=-1/12×69.69×7.35×7.35=313.74KN·mM45=-1/12ql2=-1/12×69.69×7.35×7.35=-313.74KN·mM54=1/12ql2=-1/12×69.69×7.35×7.35=313.74KN·mM56=-1/8ql2+1/4ql2=-1/8×69.69×4×4+1/4×69.69×1.528×1.528=-99.13KN·mM65=-1/2ql2=-1/2×69.69×1.528×1.528=-80.51KN·m4.）进行力矩分配计算：结点2结点3结点4结点5分配系数0.5810.4190.50.50.50.50.4190.581固端力矩-119.26-79.75-313.74313.74-313.74313.74-313.74313.74-99.13-80.51同时放松结点2，4228.62164.8782.44同时放松结点3，5-20.61-41.22-41.22-20.61-44.96-89.92-124.69同时放松结点2，411.978.644.3216.3932.7932.7916.39同时放松结点3，5-5.18-10.36-10.36-5.18-3.44-6.87-9.52同时放松结点2，43.002.171.092.154.314.312.15同时放松结点3，5-0.81-1.62-1.62-0.81-0.45-0.90-1.25同时放松结点2，40.480.340.170.310.620.620.31同时放松结点3，5-0.12-0.24-0.24-0.12-0.07-0.13-0.18同时放松结点2，40.070.050.030.050.100.100.05同时放松结点3，5-0.02-0.04-0.04-0.02-0.01-0.02-0.03同时放松结点2，40.010.010.000.010.020.020.01.第8页，共5页上海明凯市政工程有限责任公司 连霍高速郑洛段改建工程NO.6标技术方案附件（支架计算书）同时放松结点3，50.00-0.01-0.010.000.000.00-0.01杆端力矩-119.26164.40-164.40348.32-348.31324.83-324.83234.81-234.80-80.51注：结点3和结点5最终杆端弯矩只有微小误差为0.01，满足结点平衡条件。5.）最终弯矩图如图所示（图中所标尺寸单位：㎝）：.第8页，共5页上海明凯市政工程有限责任公司'