盖梁穿钢棒计算书

36.8102.22.422

I56aφ9钢棒I16

支承平台布置

墩柱系梁施工支承平台采用在两墩柱上各穿一根3m长φ9cm钢棒，上面采用墩柱两侧各一根12m(墩心距为7.0米，墩柱直径为2.2米，总长36.8米，故选择两根6米长工

字钢对接，在接头处的两侧及顶面、底面用2cm厚20cm长16cm宽的钢板焊接，安装时接头放置在中墩支点处)长I56a工字钢做横向主梁。主梁上面安放一排单根长3m的I16工字钢，间距为50cm作为分布梁。分布梁上铺设墩柱系梁底模，在I56a和I16工字钢之间安装木楔块调节底板标高偏差。传力途径为：墩柱系梁底模——纵向分布梁（I16工字钢）——横向主梁（I56a工字钢）——支点φ9cm钢棒。

计算参数

计算依据及采用程序

本计算书采用的规范如下：

《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）

《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）

《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）

《路桥施工计算手册》

其他现行相关规范、规程

主要材料

1）I16工字钢

截面面积为：A=2611mm2

×103mm3

截面惯性矩：I=1127×104mm4

×105Mpa

钢材采用Q235钢，抗拉、抗压、抗弯强度设计值［σ］=215Mpa。

2）I56a工字钢

横向主梁采用2根I56a工字钢，横向间距为220cm。

截面面积为：A=13538mm2，

X轴惯性矩为：IX=65576×104mm4，

X轴抗弯截面模量为：WX=2342×103mm3，

钢材采用Q235钢，抗拉、抗压、抗弯强度设计值［σ］=215Mpa。

3）钢棒

钢棒采用φ90mm高强钢棒(A45)，

×4522

惯性矩为：I=πd4×904×104mm4

截面模量为：W=πd3×104mm3

抗剪强度设计值［τ］=125Mpa。

设计荷载

1）砼自重

砼自重统一取200cm梁高为计算荷载，

××3，钢筋砼按26KN/m3计算，

×

均布每延米荷载：q1

22， q2

3) I16工字钢: 3m长I16工字钢间距0.5m，每延米2根共计6米，工字钢单位重0.205KN/m,合计：q3=6×

4）I56a工字钢:共2根，单根长12米，共重：2×12×

q4

5) 施工荷载:

小型机具、堆放荷载：q5

振捣混凝土产生的荷载：q6=2KPa

荷载组合及施工阶段

系梁自重及支架自重均按恒载考虑组合系数1.2，施工荷载按活载考虑组合系数1.4。

1）I16工字钢分布梁计算模型：

I16工字钢分布梁直接承受底模以上的自重，I16工字钢分布在圆柱两侧的I56a工字钢上，两工字钢主梁紧贴圆柱，间距按圆柱直径2.20cm，故I16工字钢分布梁计算跨径为220cm，系梁底宽为180cm，按简支梁计算，如下图:

180220q220M分布梁计算受力模型

2）工字钢主梁计算模型：

工字钢主梁承受由每根分布梁传来的重力，按均布荷载考虑，两根工字钢各承受一半的力，工字钢搭在两圆柱预埋的钢棒上，故工字钢计算跨径为两圆柱中心的间距，取为7.0m。计算简图如下：

q700700M主梁计算受力模型

3）钢棒计算模型

钢棒为悬臂结构模型，此墩柱为双柱墩，系梁砼强度达到设计值80%以上，卸载落梁，两个墩上的钢棒按照均衡受力考虑。因工字钢紧贴墩柱放置，故只需验算钢棒的抗剪承载力。受力简图如下:

2.21.8p

计算结果

1）I16工字钢分布梁计算

×(q1+q2+q3×(q5+q6)×××(2.5+2)×

×

跨中弯矩：M=ql2×2

σ×103mm3=154MPa＜【215MPa】

由结构力学均布荷载下的跨中最大挠度计算公式：f=5ql4/384EI=5××4/384××1127=4.631mm<[f]=l0/400=2200/400=5.5mm(满足要求)

2）I56a工字主横梁计算

×(q1+q2+q3+q4×(q5+q6)×××(2.5+2)×

I56c×

×72

σ×103mm3=172MPa＜【215MPa】

跨中挠度：f=5ql4/384EI=5××74/(384××

3）钢棒切应力计算

×(q1+q2+q3+q4×(q5+q6)×

××(2.5+2)×

××(24-(7.0-2.2)×

τ=4/3×Q/A=4/3××103/6358.5=34.796MPa<[τ]=125Mpa

结论:综合以上计算得知，此墩柱系梁支架能满足施工受力要求。

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首先对提升机脚手架材料进行初选择，并通过严格检算来验证所选材料是否符合相关规范要求，提升机脚手架拟采用2根I32a工字钢作为主梁，8根【14a槽钢作为纵、横梁，Φ40mm钢棒作为插入墩身的主要承购构件，纵、横梁上部布置12m高双排Φ48钢管脚手架，脚手架架上满铺脚手板。

恒载：竖向钢管（Φ48mm×3.5mm）自重：

×（0.0242-0.02252）×7850×

q=12×（12+3）×2×2×

横向及斜向钢管自重（共9层）：

Q=9×(9.1+4.6)×2×2×17.2+（12+8）×4×4×

Φ25连接钢筋自重：(8+3)×4×9××3.85=1219 N=1.22 KN

×850×

2×2

×2×2×

×

横载合计（转为线荷载）：

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×

活载：

×

××1.4=5.07KN/m,每根纵梁承受线荷载为2.54 KN/m

2、纵梁验算

根据《路桥施工计算手册》差得：

Mmax×q××××

×2=161cm3

δmax= Mmax/W=17.86/161=110.93Mpa<[δ]=145Mpa 纵梁将荷载传给横梁，其集中荷载为

××

只有在集中荷载作用下弯矩为：

×1.2=22.86 KN.m。

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满足要求。

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只有在均布荷载作用下弯矩为

W=1/2×q×l2=1.83 KN.m。

经叠加后支座处弯矩最大

根据《路桥施工计算手册》查得：

×2=161cm3

δmax= Mmax/W=24.69/161=153.35Mpa>[δ]=145Mpa

能够满足《钢结构》中[δ]=215 Mpa

每根I32a工字钢主要承受集中荷载：

×(9.1+4.6)/2=32.33 KN

Wmax×

I32a工字钢载面抵抗矩W=692cm3

δmax= Mmax/W=45.26/692=65.4Mpa<[δ]=145Mpa

满足要求。

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Φ×2=64.66KN,按普通螺栓受剪验算。根据《路桥施工计算手册》查得：抗剪强度设计值【ft】=80 Mpa

每根工字钢有4根钢棒，仅考虑三根同时受力，每根钢棒所受剪应力：

ft=64.66/3/1.256=17.16Mpa<[ft]=80Mpa,满足要求。

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