2022年盖梁荷载计算 .pdf

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1、盖梁支架计算书1.1 荷载的计算已知盖梁高度为3.3-2.9m ，混凝土容重为 2.6KN/m3，Q1=3.32.610=85.8KN/，Q2=2.92.610=75.4KN/, 模板自重取值为混凝土自重的20% 。Q3=Q1 20%=17.16 KN/, Q4=Q2 20%=15.08 KN/, 施 工 活 荷载： 人和 机 械荷载 取 值 为 Q5=2.5kPa。集 中荷 载F=2.5kN。荷载组合：集中荷载 P=F 1.2=2.5 1.2=3kN。Pymax=Q1 1.2+Q31.2+Q51.4=127.05KN/ . Pymin=Q2 1.2+Q41.2+Q51.4=112.08KN/

2、 . 1.2 盖梁底模的计算1.2.1 盖梁底模竹胶板计算采用 15mm 的竹胶板做底模， 竹胶板下背肋为 1010cm方木且布置间距均为 30cm ， 背肋下面分配方木为1510cm方木且间距为 60cm 。由前面 1.1 节所计算总竖向荷载转化成线均布荷载qpyMAX0.6127.050.676.23KN/m。在计算时，考虑到模板的连续性，则按照连续梁（三跨连续梁）进行计算。计算简图如下图1-3 所示。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 15 页 - -

3、- - - - - - - q图 1-3 模板计算简图根据路桥施工计算手册表8-13 考虑模板连续性的最大弯矩公式计算，其计算过程如下所示。MmaxqL2/10 55.3720.32/100.686KN.m 由于选用的是 15mm 厚的竹胶板， 计算长度按照 60cm考虑，其截面抵抗矩 wbh2/6 ，其计算过程如下所示。wbh2/6 600152/6 22500mm3Mmax/w6.86105/2250030.49MPa 通过以上计算， 30.49MPa 50MPa ，其中 50MPa 为混凝土模板用竹胶合板物理力学指标中 （竹胶板在湿状、横向的容许应力）静曲强度最小值，则底板模板的强度满足

4、使用要求。 现场必须配备 50MPa ，15mm 厚的竹胶板作为底模。根据路桥施工计算手册表8-13 考虑模板连续性刚度验算公式 wqL4/（128EI ），其计算过程如下所示。由混凝土模板用竹胶合板物理力学指标中（竹胶板在湿状、横向的弹性模量）查得弹性模量最小 40000MPa 。 根据竹胶板的截面形状， 则惯性矩 I bh3/12600153/12 168750mm4，挠度计算如下所示。715.01687504000012830023.7612844maxIElqw以上计算结果表明w0.715mmwL/400 300/4000.75mm ，则底板模板的刚度满足使用的要求。名师资料总结 -

5、- -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 15 页 - - - - - - - - - 1.2.2 底模背肋和分配梁的计算1. 背肋的计算背肋采用的是1010cm的方木，方木在底板时承受最大荷载。由 1.1节中所计算底板的最大荷载转化为背肋上的线性荷载q1127.050.3 38.115kN/m，根据路桥施工计算手册查松木的容重为 6kN/m3，方木的自重为q2r A60.100.10 0.06kN/m，考虑 1.2 的安全系数后线荷载qq21.2 0.061.20.072 kN/m

6、，则总的荷载 q38.115+0.072 38.187kN/m。按均布荷载作用下的简支梁进行计算， 计算简图如图 1-2 所示，把作用在方木范围内的混凝土体积转化线荷载加载在方木上，其计算过程如1-6 所示。q图 1-2 简支梁计算简图46310333. 81.01. 0121mIWyI/(b/2)8.33310-6/0.05 1.667 10-4m3kPaqlwM43.1030810667.186 .0187.3810667.1814242(1-6)则应力 10.31MPa 13.0MPa，其中 13.0MPa根据路桥施工计算手册表8-6 查红松的容许弯曲应力。剪力：FqL/2 38.187

7、 0.6/2 11.456kN，则剪应力计算如下所示。kPaAF6.11451.01 .0456.11名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 15 页 - - - - - - - - - 根据计算结果可知应力1.15MPa 1.4MPa ， 其中 1.4MPa根据路桥施工计算手册表8-6 查红松的容许剪应力。由于10.31MPa13.0MPa ，1.15MPa1.4MPa ，则背肋的强度满足使用的要求 。根据路桥施工计算手册表8-6 可知红松的弹性模量E10103

8、MPa ，根据材料力学挠度计算公式，挠度计算如下所示。挠度验算：mEIql46943410734.710333. 810103846 .010968.2753845通过上式计算，0.7734mmL/400 600/4001.5mm ，则背肋的刚度满足使用要求 。2. 支架上分配梁 1015cm方木验算按均布荷载作用下的简支梁进行计算，计算简图如下图1-6 所示，把作用在方木范围内的混凝土体积转化线荷载加载在方木上，其计算过程如下所示。N600300NNq3图 1-6 简支梁计算简图模板的背肋的间距为30cm ，分配梁的间距为60cm 。根据上面计算可知， 1010cm的方木的自重为 q0.07

9、2 kN/m，根据 1.5 节中所计算底板的最大荷载转化为集中荷载N0.0720.6+127.05 0.3 0.6 22.92kN， 按照影响线加载方法找出最不利加载位置如图1-6 所示。根据路桥施工计算手册查松木的容重为6kN/m3，1015cm名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 15 页 - - - - - - - - - 方木的自重为 q2rA60.10 0.150.09kN/m，考虑 1.2 的安全系数后线荷载 qq21.2 0.091.20.108k

10、N/m。背肋传下来的荷载对弯矩影响计算如下所示。M1FL/422.920.6/4 3.438kN.m 自重荷载对弯矩影响计算如下所示。M2qL2/8 0.108 0.62/8 4.8610-3KN.m MmaxM1 +M23.438+0.00486 3.443KN.m 应力计算如下所示。453108125. 215.01. 0121mIWyI/(b/2)2.812510-5/0.075 3.75 10-4m3kPawM33.91811075.3443.34则应力 9.19MPa 13.0MPa ，其中 13.0MPa根据路桥施工计算手册查红松的容许弯曲应力。背肋传下来的荷载对剪力影响计算如下所

11、示。剪力： F1N/222.92/2 11.46kN 自重荷载对剪力的影响计算如下所示。剪力： F2qL /2 0.1080.6/2 0.032kN Fmax F1 +F211.46+0.032 11.50 kN 则剪应力计算如下所示。kPaAF67.76615.01.050.11则应力 0.767MPa 1.4MPa ，其中 1.4MPa根据路桥施名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 15 页 - - - - - - - - - 工计算手册表 8-6 查红松的

12、容许剪应力。根据路桥施工计算手册表8-6 可知红松的弹性模量E10103MPa ，根据材料力学可知，挠度计算如下所示。背肋传下来的荷载对挠度影响计算如下所示。挠度验算：mEINlf459333110667.3108125.21010486 .010655.1648自重荷载对挠度影响计算如下所示。挠度验算：mEIqlf75943421048.6108125.210103846 .010108.053845mfff47421max10674.31048.610667.3通过上式计算， fmax3.674 10-4mL/4000.6/400 1.5 10-3,则支架上分配梁木方的刚度满足要求。名师资

13、料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 15 页 - - - - - - - - - 1.3 D 型梁验算1.3.1 D梁上工字钢纵梁计算D16梁，梁高 900mm ，单片梁款 420mm ，两片梁纵梁间距为4.4m，D16梁间钢枕间距为670mm ，每 2.65m设置一道钢枕， D16梁共安装 7处钢枕。1.1 节知道，上部混凝土和模板及施工活荷载最大组合值为：Pymax=Q1 1.2+Q31.2+Q51.4=127.05KN/ 。上部垫木重量估算为 Pm=3KN/

14、。得传递至纵向工字钢的重量为Py1max=Pymax+Pm1.2=130.65 KN/ 。工字钢横向布置间距为1.2m，纵向上部木方间距 0.67m。则简化成两支连续梁形式如下图：集中荷载为Py1max 0.671.2=105.04kN。 工字钢自重 I40a 自重为 0.67Kn/m 受力模型如下图：0120.67105.04105.04105.04105.046706706700.67105.04105.04105.04105.04105.04670670670670单位: 集中荷载 -kN 集中弯矩 -kN m 其他荷载 -kN/m 剪力包络图012109.00-207.92207.92

15、-109.00单位: kN 弯矩包络图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 15 页 - - - - - - - - - 01275.0875.08-132.56单位: kNm依据规范 : GB50017-2003 钢结构设计规范、GB50011-2001 建筑抗震设计规范，工 40a 工字钢构件参数 : 抗震调整系数RE: 0.75 热轧普通工字钢: I40a 钢材牌号 : Q235 钢材强度折减系数: 1.00 腹板厚度 : tw = 10.50 mm 毛截

16、面面积 : A = 86.07cm2截面惯性矩 : Ix = 21714.00cm4半截面面积矩 : Sx = 631.20cm3回转半径 : ix = 15.88cm iy = 2.77cm 截面模量 : Wx = 1085.70cm3Wy = 92.90cm3截面模量折减系数: 0.95 净截面模量 : Wnx = 1031.42cm3Wny = 88.25cm3受压翼缘自由长度: l1 = 2.00m 截面塑性发展系数: x = 1.05 y = 1.20hbtwtr1r 1:6xxyy构件承载力构件截面的最大厚度为 16.50mm, 根据表 3.4.1-1, f = 205.00N/m

17、m2, fv = 120.00N/mm2根据 GB/T 700 及 GB/T 1591, fy =225.00N/mm21. 弯曲正应力控制的单向弯矩设计值Mx1= 1.00 f Wnx x= 1.00 205.00 1031.42 103 10-6 1.05 = 222.01kNm ， 132.56 满足要求名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 15 页 - - - - - - - - - 2. 只承受与腹板平行的剪力时, 可承受的剪力设计值Vmax = 1.

18、00 fv Ix twSx = 1.00 120.00 21714.00 104 10.50631.20 103 103 = 444.26 kN 207.92kN 满足要求。3挠度计算：枕木传下来的荷载对挠度影响计算如下所示。挠度验算：mmEINlf11.138433.631自重荷载对挠度影响计算如下所示。挠度验算：mEIqlf6421086.93845mm12.11068.91011.16321maxfff通过上式计算， fmax1.12mmL/400 2.68/400 6.7mm ，满足要求。1.3.1 D梁验算1、D梁横向钢枕验算。钢枕木纵向承载3 根 I40a，2 片 D型梁，跨度为

19、2.68m。上部传递至钢枕木的最大力通过1.3.1 可知为 2.68m跨度范围的上部荷载，纵向 3 根 I40a 自重，钢枕自重组合。Pz=(Py1max L+30.67KN/mL)/n+2.9KN 1.2=75KN。已知 D梁可以通过轴重 22t 的火车。所以满足要求。2、D梁验算。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 15 页 - - - - - - - - - 1.4 横向分配梁验算1.3知 传 递 至 纵 向 工 字 钢 的 重 量 为Py1max=Py

20、max+Pm1.2=130.65 KN/ ，盖梁宽 3.7m，线性荷载为483.5kN/m，I40a 工字钢重和 D梁重为 10.2KN/m1.2=12.24 KN/m 。转化为如下力学模型：0123495.7412.24483.5995012.24483.5212 1869单位: 集中荷载 -kN 集中弯矩 -kN m 其他荷载 -kN/m 剪力包络图0123-1031.632930.91-2029.71929.13则最大荷载出现在靠近中墩柱的出支点。竖向压力 P=3962.54KN 。P1=P2=P/2=1981.27KN 。验算横向分配梁。 分配梁长 8 米定尺型钢组合形成。 0#块用钢

21、柱顺桥向间距为 7.15m。D型梁间距为 4.4m，则建立如下力学模型：恒载示意图011982198213754400单位: 集中荷载 -kN 集中弯矩 -kN m 其他荷载 -kN/m 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 15 页 - - - - - - - - - 剪力包络图011982.00-1982.00单位: kN 弯矩包络图012725.25单位: kNm选择 6 根 50a 工字钢组成三根平放，三根叠放到上面。1. 弯曲正应力控制的单向弯矩设计

22、值f = Mx1/ 1.00Wnx x= 2725.25KN/( 1.00 13244.52 10-6 1.05 )= 195.9 N/mm2f = 205.00N/mm2.Q235 满足要求。2. 只承受与腹板平行的剪力时, 可承受的剪力设计值f v=vmaxsx/ （I tw）=2.2 N/mm2f v=120.00N/mm2.Q235 满足要求。3、挠度验算挠度验算：mLEINlf018.0400/15.7400/38481.631得 I1679792cm4，6 根 50a 工字钢组成三根平放，三根叠放到上面组成体系根据移轴公式，得I=697080 cm4 I1 ，将 I 带入得：名师资

23、料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 15 页 - - - - - - - - - mmEINlf5.1738481.631组合纵梁自重为Qh=5.62KN/m 。Qh1.2=6.7 KN/m 自重挠度为：mmEIqlf16.0384542mm7.1716.05.1721maxfff通过上式计算， fmax17.7mm N2, 整体稳定起决定作用 , 构件承载力为N2= 2642.20kN 最大压应力取值D梁传递力，上分配梁重，钢管自重三部分组合。NMAX= P1+

24、QG l+ALr1.2=1980+6.7 8+25.5=2060KN.N2= 2642.20kN ，所以满足要求。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 15 页 - - - - - - - - - 1.5.2 立柱法兰验算按照等强度法计算螺栓设置数量。已知钢管尺寸为50812mm 。得断 面面 积 为 0.01869。 已 知 Q235 钢材 的 强度 为： f = 205.00N/mm2 ，f v =120.00N/mm2 ，选择 8.8 级普通螺栓连接，选

25、择 M30螺栓。 ft=400 N/mm2，fv=320 N/mm2，Nft r r=f0.01869， N=14 个。剪力复合， 14fvrr f v0.01869，满足要求。钢板抗压强度验算，钢管壁厚为12mm ，选择 20mm 厚钢板制作法兰盘。 已知分配梁对钢管立柱的压力2060kN 。 接触面积为 708mm 474. Q235 钢材的强度为： f = 205.00N/mm2，则：f708mm 474=68796.36KN 2060KN ，满足要求。法兰盘下部的焊接肋板焊缝长度计算，已知肋板壁厚10mm ，焊缝高度 15mm 。焊缝抗剪切强度为ft=160 N/mm2 , 则：L15160/1000=2060KN 。L=860mm 。已知肋板高度100mm ，焊接 9 个肋板满足要求。为了法兰盘加工方便，焊接14 个肋板。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 15 页 - - - - - - - - -