蓋梁鋼棒法計算書教學(xué)提綱

1、精品文檔蓋梁施工鋼棒法計算書附表 1一、施工總荷載薄壁墩蓋梁尺寸如圖1 所示。圖1薄壁墩蓋梁尺寸示意圖蓋梁模板施工體系選用墩身預(yù)埋斤頂， I45a 工字鋼作縱梁，縱梁上放置PVC 管并插入鋼棒， 其鋼棒中心距邊緣30cm。上置千18a 槽鋼支撐懸臂端模板的三角支架。具體布置如圖2所示。蓋梁角鋼三角支撐槽鋼橫梁空心薄壁墩工字鋼縱梁鋼棒圖 2蓋梁結(jié)構(gòu)示意圖施工荷載包括： 平臺及蓋梁模板自重，鋼筋混凝土重量， 施工人員及設(shè)備重量，灌注砼精品文檔精品文檔時振搗產(chǎn)生的沖擊力等。施工平臺包括：墩身預(yù)埋PVC 管，采用95mm鋼棒 4.6m*2 根，兩邊露出各80cm；鋼棒上安裝牛腿，架設(shè)I45a 工字鋼

2、2 根作為縱梁，每根12.6m，形成支撐縱梁以承受蓋梁施工荷載，并通過調(diào)整橫梁下的木楔調(diào)整蓋梁橫坡；支撐平臺橫梁擬采用18a 槽鋼作為橫梁，每根長 4.6m，在懸臂部分按照（450+30)cm 等間距布置，共需12 根。因空心薄壁墩墩頂實心段承擔了大部分蓋梁自身荷載，澆筑時只有懸臂部分荷載和混凝土流動對懸臂部分傾斜模板產(chǎn)生的側(cè)壓力由支架承擔，故蓋梁懸臂部分加上擋塊按照 （均布荷載 +集中力）計算 (取鋼筋砼與模板共同容重取3=26kN/m,其中變截面段按照線性荷載計算，安全系數(shù)恒載乘以系數(shù)1.2，活載乘以 1.4)：變截面段： q1=26*1*3.2/2-26*2*3.2/2=(41.6-83

3、.2)kN/m懸臂等截面段：q2=26*2*3.2/2=83.2kN/m墩頂前后懸出段（包括鋼筋砼與側(cè)模板,全部作用于縱梁跨中部位）：q3=0.1*2*25+ 11.1 *1+（ 11.1+6.5） *1/2*130*9.8/1000/6=9.2kN/m擋塊集中力：F1=0.3*0.5* （ 3.2-0.03*2 ） *26/2=6.1kN施工人員、運輸工具、堆放材料荷載：q4=2.5KN/m 2*3.2m/2=4kN/m下料沖擊、振搗時產(chǎn)生的荷載 （主要指對懸臂端傾斜模板底模的沖擊荷載的豎向分力）：q5=2.0kPa*3.2m/2=3.2kN/m ；橫梁自重（一端，查結(jié)構(gòu)計算手冊：18a 槽

4、鋼質(zhì)量為20.17Kg/m ）加懸臂端三角支撐荷載( 一端，不考慮變形， L75*75*7 角鋼質(zhì)量 7.4kg/m) ：q6=（ 7.4kg/m*45m*9.8/1000/2.1m+20.17*4*6*9.8/1000/2.1）/2=1.91kN/mA3 鋼容許彎曲應(yīng)力=1.25* =1.25*145MPa=181 MPa容許剪切應(yīng)力=1.25* =1.25*85MPa=106 MPa精品文檔精品文檔16Mn 鋼容許彎曲應(yīng)力=1.25* =1.25*210 MPa=262.5 MPa容許剪切應(yīng)力=1.25* =1.25*120 MPa=150 MPa彈性模量 E=2.1*10 5Mpa二、橫

5、梁計算根據(jù)路橋施工計算手冊P176 表 8-5 注，支架屬于臨時結(jié)構(gòu)，其強度設(shè)計采用容許應(yīng)力法，并不考慮荷載分項系數(shù)，且根據(jù)表8-9，其提高系數(shù)k=1.25 。由于蓋梁梁身荷載大部由薄壁墩墩身承擔， 故只在懸臂端布置橫梁， 按照從內(nèi)而外間隔（30+450 ） cm 每邊布置 6 根，示意圖如下根據(jù)圖2 示，作用于懸臂端等截面段下的槽鋼上荷載最大（縱梁方向作用范圍0.15+0.25=0.4m ），故其上部荷載簡化成3 個集中力作用在橫梁上，如圖3：圖 3橫梁荷載簡化圖Q1= （ 2.5*9.8 ） kN/m 3*3.2m*2m*0.4m+10.1kN/m*0.4m/3=22.25kN橫梁懸臂端采

6、用間距18 槽鋼，由 18 槽鋼搭接到縱梁上，則最不利點在兩縱梁間跨中處。則橫梁跨中最大彎矩：M 橫 =20.03kN ?m最大剪力：V 橫=33.4kN需要的截面模量W M 橫 /181MPa=110.7cm 3,根據(jù)現(xiàn)場材料并查表知可選用18 槽鋼，其截面模量為 W=152.2 cm 3， Ix=1272.7cm4,A=25.69cm 2，滿足要求。則 EI x=2672.7kN.m 2,EA=539490kN,結(jié)構(gòu)計算求得跨中最大撓度為 :精品文檔精品文檔=3.2/400=8mm符合要求。三、縱梁計算縱梁采用I50a 工字鋼搭設(shè)在鋼棒上，其力學(xué)性能指標按公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（J

7、TJ025-86）中 A3 鋼的容許軸向應(yīng)力 =140MPa，容許彎曲應(yīng)力 w=145MPa，容許剪應(yīng)力 =85MPa。 I45a 工字鋼力學(xué)參數(shù)如下：Ix=32240cm 4Wx=1430cm 3A=103cm 2m=80.4kg/mIx/Sx=38.6cmd=1.15cm荷載如圖示圖 4縱梁受力簡圖計算得最大彎矩和最大剪力都在鋼棒支點處精品文檔精品文檔圖 5縱梁簡化模型彎矩圖圖 6縱梁簡化模型剪力圖圖 7縱梁簡化模型撓度示意圖由結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器計算知， Mmax=213kN.m,Vmax=151.14kN ，最大撓度在懸臂端，只需要計算支架端點撓度即可，即1/4= 8.76 mm=2.6/4

8、00=2000*2.6/400=13mm(l為懸臂端計算跨度) =Mmax/Wx=213kN.m / 1430*10 -6 m3=149 MPa1.25* =181MPaFS Sx=139kN34 Mpa1.25 =106MPaI x d38.6cm1.15cm故采用 I45a 工字鋼滿足縱梁要求。四、懸臂端的側(cè)壓力計算分析新澆筑混凝土對模板側(cè)面的壓力采用下式計算精品文檔精品文檔Pmax=0.22 t0K1K 2v1/2式中： Pmax 新澆筑混凝土對模板的側(cè)壓力，kN/m；混凝土的重力密度， kN/m, 本例取 25KN/m 3；t0 新澆混凝土的初凝時間（h）可按實測確定。當缺乏試驗資料時

9、，可采用t0=200/(T+15) 計算（ T 為混凝土的溫度 ），本項目取 t0=5h ；v 混凝土地的澆筑速度，取v=1m/h ；H 混凝土澆筑層 (在水泥初凝時間以內(nèi))的高度，本例為蓋梁高度H=2m ；K1 外加劑影響修正系數(shù)，不摻外加劑時取 1.0，摻具有緩凝作用的外加劑時取1.2，本工程混凝土皆摻有緩凝作用的減水劑，故取1.2；K2 混凝土坍落度影響修正系數(shù)，當坍落度小于30mm 時，取 0.85； 5090mm 時，取 1.0； 110 150mm 時，取 1.15，本例中取 1.15。則綜上所述， Pmax=0.22*25*5*1.2*1.15*11/2=37.95kpa混凝土側(cè)

10、壓力的計算分布圖形如圖所示，h 為有效壓頭高度 :3h=F/ =37.95kpa/25kN/m=1.518mHhPmax圖 8混凝土側(cè)壓力計算簡圖五、鋼棒計算精品文檔精品文檔墩身施工時，在墩頂實心段預(yù)埋100mmPVC 管，拆模后穿人95mm 高強鋼棒，鋼棒每根 4m，中心線距墩身邊緣30cm。高強鋼棒力學(xué)參數(shù)如下：A=63.6cm 2Ix=d 49cm4399.82cm464643Wx=d 39.5 cm384.13cm33232由圖 4 知，每根鋼棒在縱梁下部承擔豎向集中荷載FA =190.08kN ，如下圖圖 9鋼棒受力簡圖精品文檔精品文檔圖 10鋼棒受剪示意圖圖 11鋼棒受彎示意圖由圖知： Vmax=190.08kNMmax=190.08kN.ma 剪力驗算：精