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(2)立杆稳定验算 N??1A1?f?2 N?30.9kN??1A1?f???1?489.3mm?170MPa?1?0.371?0.215
h120????75.95?150i1.58
结论:立杆满足强度及稳定性要求。 (3)横向钢管(次楞)强度和刚度验算
次楞荷载组合N=1.2×(34.78+0.4)+0.9×1.4×(1+2+3+1.68)=51.9KN/m2 按照次楞最不利位置0.3m间距布置,单根次楞荷载q=51.9×0.3=15.6KN/m A、横向钢管抗弯强度验算 Mmax?12q1l18 1Mmax??15.6?0.62?0.70KN?m8
M0.70KN?m? ?max??137MPa?63W5.08?10mW——截面抵抗矩;
M——弯矩; 验算公式 ???f??f ?——钢管设计抗弯强度为205MPa,考虑壁厚损耗按照85%折减为174 式中:
MPa;
故次楞抗弯强度满足设计要求。 B、横向钢管刚度验算
4345qL5?15.6?10?0.3? ???0.1mm?1.5mm11-8384EI384?2.05?10?12.19?10
故横向钢管满足强度和刚度要求。 (4)纵向方木(主楞)强度和刚度验算
主楞荷载组合N=1.2×(34.78+0.4+0.12)+0.9×1.4×(1+2+3+1.68)=52.04KN/m2 中铁隧道集团有限公司贵阳市北京东路道路工程B标项目经理部 - 30 -
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按照主楞最不利位置0.6m间距布置,单根主楞荷载q=52.04×0.6=31.22KN/m 支架中采用100×100mm纵向方木,验算时按连续梁计算,纵向方木间距60cm布置。
A、纵向方木强度验算
M?1ql2?1.4KN?m118
M1.4KN?m??max??8.3MPa?63W166.67?10m 式中:
W——方木截面抵抗矩;
M——方木所受弯矩;
方木的力学性能指标按A3类木材并按湿材乘0.9的折减系数取值,则
?f??12MPa?0.9?10.8MPa
故主楞方木强度要求。 B、纵向方木刚度验算
5qL45?31.22?103?0.64????0.78mm?1.5mm9-8 384EI384?8.1?10?833.33?10式中:
33方木弹性模量按照0.9系数折减,即 E?9?10MPa?0.9?8.1?10MPa,结论:主楞方木满足强度和刚度要求。 (5)腹板外模强度和刚度验算
腹板外模小横梁间距为0.3m,将方木作为模板的支座节点,按均布荷载作用下的连续梁来计算模板受力。
荷载组合N=1.2×(1.69×0.5×26)+0.9×1.4×(1+2+3)=33.9KN/m2 q=33.9×0.3=10.17KN/m
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模板15mm厚竹胶板的截面特征值为: A=45cm2 I=6.75×104cm4 E=1.0×106 截面验算:
①抗弯强度验算:
1M?q1l12?0.11KN?m 8 M0.11KN?m??max??3.25MPa〈[f]?13MPa?63W33.75?10m
故模板抗弯强度满足设计要求。 ②剪切强度验算:
VS033.9?0.3?0.3?103????0.2MPa〈[?]?13MPa?3Itw1?15?10
故模板抗剪强度满足设计要求。 ③挠度验算:
5qL45?10.17?103?0.34???0.2mm?1.5mm ?384EI384?1.0?106?6.75?10-4
故模板刚度满足设计要求。
2.2门架强度及稳定性验算
过车门洞预留净空尺寸为3.5m宽×4.5m高,采用I22a工字钢搭设框架,基础为片石混凝土。
1)门架段设计
立柱采用碗扣式脚手架搭设,纵横向间距30cm,步距60cm,利用扣件式钢管作为立柱的斜撑,搭设成菱型。在立柱顶面沿门洞纵向左右侧各铺设5根I22a工字钢,工字钢之间采用2排Φ32钢筋焊接牢固。然后在工字钢上部沿门洞横向铺设I22a工字钢作为门洞横梁,为提高工字钢整体刚度,采用2个工字钢腿部连焊,布置间距为30cm。最后在工字钢上铺设方木并搭设支架,支架立杆间距60cm,增设横杆和专用中铁隧道集团有限公司贵阳市北京东路道路工程B标项目经理部 - 32 -
贵阳市北京东路道路工程B标 斜杆。详见门洞支架搭设设计图。
工字钢纵横梁之间采用焊接连接,两侧翼缘满焊,在工字钢纵梁顶部采用2cm厚钢板将纵横梁连接并满焊作为加强。工字钢纵梁两端采用钢管架限位,防止纵梁侧翻。详见门洞支架搭设细部构造图。
门架纵向长度为11.5m,最大宽度为4.2m(工字钢外侧间距),高度为4.2m。 立柱每侧需5排,每排40根,门洞横向工字钢梁需36根。
门洞支架搭设设计图
门洞支架搭设细部构造图
2)门架段荷载计算
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A、钢筋混凝土梁重:
门洞段箱梁横断面混凝土量为7.14方,按照门洞工字钢横梁5.5m核算荷载。 W砼=7.14×4.2×26/5.5×4.2=33.75KN/ m2 B、支架模板重 ① 模板重量: W支架=0.4KN/ m2 ② 方木重量:
W方木=2×0.1×9 =0.47 KN/m2 次楞钢管:
W钢管=3.3×3.5×10 =0.12KN/m2 ③ 支架重量:
根据现场情况,按横梁顶部立杆高度1.2m进行检算。支架重量含立杆、横杆及工字钢纵横梁。
W ={(35×5×4×2 +9×1.2×18+10×5×2)×6.175+(5×2×10.5+4.2×35)×33.07}/(4.2×10.5)=4.26KN/ m2。
C、人员及机器重
W =1KN/ m2 (《JGJ166-2008 建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》) D、振捣砼时产生的荷载
W =2KN/ m2 ( 《JGJ166-2008 建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》) E、倾倒混凝土时冲击产生的水平荷载 W =3KN/ m2 (采用汽车泵取值3.0KN/m2) F、风荷载
按照《碗扣式脚手架安全技术规范》规定:脚手架不挂密目网时,可不进行风荷中铁隧道集团有限公司贵阳市北京东路道路工程B标项目经理部 - 34 -