门洞支架稳定性验算书
一、支架验算依据
⑴《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)
⑵《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011)
⑶《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTG025-86)
⑷《钢结构计算手册》
⑸《路桥计算手册》
⑹《碗口式钢管脚手架施工现场实用手册》
二、支架设计要点
支架采用钢管柱、槽钢梁组成的梁柱式简支结构,标准跨径设计5.5m、,横向钢管柱间距5.0m,每排4根,直径478mm壁厚8mm。
每排钢管柱上横向布置1道I32b工字钢横梁,纵向布置116道[10槽钢梁,中心间距20cm。
槽钢梁上横向铺设竹跳板。
门洞支架断面图
三、支架验算内容
门洞钢支架功能主要为满足工人在竹跳板上修补桥梁底板作业。
力学验算只需考虑人群及机具荷载,以及自身自重。
人群及机具工作荷载按规范取 2.5KN/m2*1.2=3KN/m2。
1、[10纵梁
荷载效应
纵梁跨径5m。
一根分配梁跨中承担荷载为: q=3*0.2+0.1=0.7KN/m。
M=qL2/8=2.2 KN.M;
[10槽钢参数:Wx=39.7cm3 Ix=198cm4
结构抗力:
M=190*39.7/1.2/1000=6.29 KN.m
安全系数:
K=6.29/2.2=2.86(倍)
2、I32横梁计算
荷载效应
每个门洞设2排8根478mm的钢管柱,中间柱间距500cm,一根横梁承担荷载为(横梁自重1.75KN/M)
q=(23*6*3+116*6*10*10/1000)/2/23+0.5=11.01KN/m。
M= ql2/8=11.01*52/8=34.4KN.m
I32b参数:Wx=726cm3 Ix=11600cm4
结构抗力:
M=190*726/1.2/1000=114.95 KN.m
安全系数:
K=114.95/34.4=3.34(倍)
3、钢管柱受力验算
整个门洞共8根钢管立柱。
单根钢管桩顶最大受力为
N=(23*6*3+116*6*10/100+52.79*23*2/100)/8+93.23*7.5/100
=70.48KN
钢管直径按照φ478mm*8mm计算:
A=120cm2
钢管柱强度验算
钢管的惯性矩32610cm4
回转半径r= √I/A=16.48cm;
λ=L/r=750/16.48=45.5,其长细比小于主要的受压构件容许长细比150,查《钢结构设计规范》附表17得Φ=0.928。
强度检算:
σ=P/(φ*A)=70.48*103/(120x102*0.928)
=6.33Mpa<[σ]=140Mpa;
结构安全(本计算是建立在钢管柱下端固结上)
4、混凝土基础承载力验算
根据上面的计算可知,支架中每墩基础所载承受的最大荷载为70.48KN,基础设计C30砼:长0.8m;宽0.8m;高0.3m。
地基承载力验算:
现有地面为沥青路面或级配碎石路面,地质承载力按250KPa计算,应
力传递按45度角计算。
则地基承载力验算如下:
N=3.14*(0.478+0.6)2/4*250=228.06K N>70.48KN;地基承载力能够满足要求。
结论:通过以上分析,支架结构满足相关技术规范要求,使用安全。