施工支架算例

施工支架算例

跨线桥主跨50m T梁现浇及防电棚

架空支架受力检算资料

广园东路延长线YA2.1标跨铁路高架段主跨50米T梁及防电棚架空支架合并一起共同受力，具体见“50mT梁现浇支架及防电棚设计图（深土桥-07修）”。下面对架空支架的纵梁、

横梁、立柱、地基进行检算：

㈠架空支架布置

⒈每片50m现浇T梁的模板支架由4片Ⅰ45c工字钢承受，4片Ⅰ45c工字钢布置在T梁底下，平行于50米T梁，与铁路53.74°斜交。Ⅰ45c工字钢受力计算最大跨度为：

铁路左侧立柱顶横梁

650cm Ⅰ45c工字钢

塘美站线与3线间 548cm

3线与高下线间 642cm 高下线与高上线间横梁 665cm 高上线右侧立柱顶横梁

Ⅰ45c工字钢 Ⅰ45c工字钢最大跨度为：Lmax=665/sin53.74°=825cm

㈡钢构件基本资料

①Ⅰ45c工字钢：Ix=35280cm4，Wx=1570 cm3，G=94.5kg/m A=120cm2;每片长度为12m(库存90片) ②Ⅰ32b工字钢：Ix=11600cm4，Wx=726cm3，G=57.74kg/m

A=73.56cm2

③[40b槽钢(立柱): Ix=18600cm4，Wx=932 cm3，G=65.21kg/m

A=83.07cm2;

④Φ300×10钢管(立柱): G=71.52kg/m A=91.11cm2; ⑤钢梁、钢轨弹性模量:E=2.1×106kg/cm2=2.1×105MPa

㈢架空支架荷载计算

⒈T梁自重:

50米T梁一片重150t，每延米T梁自重为:3t/m，由5片Ⅰ45c工字钢完全支承(检算时,

只按4片Ⅰ45c工字钢考虑，两侧边梁只相当中间梁受力的一半考虑) 。 每片Ⅰ45c工字钢每延米承受T梁自重为：g1=3t/4=0.75t/m=750kg/m

⒉Ⅰ45c工字钢自重:g2=94.5kg/m(每片梁)

⒊模板、方木、支架（取纵向1延米计算） 1米长T梁下模板、方木、支架重为:

4×40kg（门式架）

+(3×3×0.14×0.12+3×3×0.12×0.1+4×0.07×0.05×1+4×0.07×0.05×0.5+3×0.05×1+4×0.3×0.05×1+6×2×0.1×0.1+16×0.1×0.05×1+0.02×7.5×1)(方木及夹

板)×1000kg/m3=1000.2kg

1米长T梁下绝缘板、防水层等自重为：2.72×1×0.01×1500kg/m3=40.8kg 每片Ⅰ45c工字钢每延米承受的模板、方木、支架、绝缘板、防水层重量为：

g3=（1000.2+40.8）/5=208.2kg/m

⒋施工荷载(取3米宽、24.25米长计算)：按350kg/m2考虑,则:

4片Ⅰ45c工字梁每延米施工荷载为3×1×350=1050kg

每片Ⅰ45c工字钢每延米承受施工荷载为：

g4=1050/4=262.5kg/m

50米T梁下每片Ⅰ45c工字钢总承受荷载为: q=g1+g2+g3+g4=750+94.5+208.2+262.5=1315.2kg/m

㈣50米T梁下最大跨度Ⅰ45c钢纵梁检算:

一片Ⅰ45c工字梁受力图简化如下:

A、 一片工字钢的内力:（取最大跨度8.25米一跨按简支梁进行检算）

①跨中弯矩： M中=qL2/8

=1315.2×8.252/8=11189.475kg-m

=1118947.5kg-cm

②F边=qL/2=1315.2×8.25/2=5425.2kg(高上线外侧)

高上与高下线间:

F中=qL=1315.2×16.21/2=10659.7kg(中排支座)

B、 工字梁弯曲强度检算：

σ=M/Wx=1118947.5/1570=712.7kg/cm2=71.27Mpa <[σ]=210Mpa（Q235钢） (强度可行)

C、 挠度检算：

fmax=5qL4/384EI=5×13.152×8254/(384×2.1×106×35280)=1.07cm＜〔f〕

=L/400=825/400=2.06cm

(挠度可行)

D、 抗剪切检算：

中间支座边Ⅰ45c工字钢的剪切应力为: τmax=F中/A=10659.7/120=88.83kg/cm2=8.883N/mm2

＜〔τ〕=110 N/mm2 ㈤Ⅰ45c钢横梁检算:

横梁布置平面图(取中间一排柱子、横梁进行检算)，考虑到架空支架上最多只有相邻3片T

梁现浇施工，因此横梁受力图如下：

①B-C跨横梁内力计算：(按单跨简支梁简化计算)

⒈ 求B-C跨的最大支反力

Rb中=Rc中=F（0.64+1.5+2+2.5+2.84）/4=F×9.48/4=10659.7×9.48/4=25263.5kg

⒉求边跨(A-B、C-D)支反力:

Rb边=Rc边=F(1.91+2.77+3.27+3.77)/4=10659.7×11.72/4=31232.9kg

∴B、C立柱柱顶最大支反力为Rmax= Rb中+ Rb边=25263.5kg+31232.9kg=56496.4kg 实际上，架空支架上的T梁是逐片现浇，T梁预应力张拉完成后，才进行下一片T梁施工，

T梁张拉后自重已传到桥墩上，（临时钢支墩不再承受张拉完T梁的自重荷载）。

即B、C立柱柱顶最大支反力为Rmax=31232.9kg

⒊B-C跨跨中弯矩计算: M中 =Rb中×2-F×(0.5+1.36) =25263.5×2-10659.7×1.86

=50527-19287.042=30699.958kg-m=3069995.8kg-cm

⒋B-C跨横梁(2Ⅰ45c)弯曲强度检算：

σ=M中/Wx=3069995.8/（2×1570）=977.71kg/cm2=97.71Mpa

<[σ]=200Mpa（Q235钢） (强度可行)

⒌B-C跨横梁(2Ⅰ45c)的挠度检算:

为了简化计算,将B-C跨上的集中荷载换算成线布荷载:

q换=∑F/L=9F/L=4×10659.7/4=10659.7kg/m

=106.597kg/cm 跨中最大挠度为:

fmax=5qL4/384EI=5×106.597×4004/(384×2.1×106×35280×2)=0.24cm＜〔f〕

=L/400=400/400=1cm (挠度可行) ㈥钢立柱稳定性检算：

对于轴心受压构件，其整体稳定性满足N/Am≤υ1[σ] 根据上述横梁的受力计算,得知柱顶最大受力为Nmax=56496.4kg

⒈υ300钢立柱稳定检算：

Am=π(D2-d2)/4=π(302-282)/4=91.1cm2

回转半径：i=（D2+d2）1/2/4=（302+282）1/2/4=10.259cm

自由长度：L=750cm

∴长细比：λ=L/i=750/10.259=73.1

查表4-66得稳定系数υ1≈0.731（Q235钢），则

υ1[σ]=0.731×200=146.2Mpa

∴σ=N/ Am=56496.4kg /91.1=620.16kg/cm2=62.016Mpa ＜υ1[σ]=146.2Mpa(υ300钢管立柱稳定性可行)

∴总体稳定满足要求

刚度验算：《桥规》中规定，对于主桁架中的受压构件，其长细比不得大于容许长细比

[λ]=100，上述λ=73.1＜100，故刚度满足要求。

⒉ 2[40b的格构式立柱稳定检算:

2[40b截面几何特性为：

A、单肢[40b： 面积 A1=83.07cm2

截面惯性矩 I y1 =640cm4

单肢回转半径 i1=（I y1/ A1）1/2=（640/83.07 ）1/2=2.78cm

单肢长细比：λ1=L1/ i1=130/2.78=46.76（注意：要求焊接两片[40b槽钢的铁板间的距离

不超过1.3米]）

B、双肢2[40b：

面积 Am=83.07×2=166.14 cm2

截面惯性矩 I y=（640+17.56 2×83.07）×2+2（1×403/12）=63176.5 cm4

回转半径 iy=（I y/ Am）1/2=（63176.5/166.14）1/2=19.5cm

长细比 λy=L0/ iy=750/19.5=38.46

换算长细比λhy=（λy 2+λ1 2）1/2=（38.46 2+46.76 2）1/2=60.54

由 λhy=60.54，查表得υ1≈0.777（Q235钢），则

υ1 [σ]=0.777×200=155.4Mpa

∴σ=N/ Am=56496.4kg /166.14=340.1kg/cm2 =34.01Mpa＜υ1 [σ]= 155.4Mpa(稳定性可行)

∴总体稳定满足要求

刚度验算：λhy=60.54＜[λ]=100，故刚度满足要求。

⒋ 2[30的格构式立柱（T型钢塔架）稳定检算:

2[30截面几何特性为：

A、单肢[40： 面积 A1=40.47cm2 截面惯性矩 I y1 =326.6cm4

单肢回转半径 i1=（I y1/ A1）1/2=（326.6/40.47 ）1/2=2.84cm