滿堂支架受力計算示例
2009-09-28
某分離立交橋為左、右幅分離式連續(xù)箱梁構(gòu)造，全橋箱梁長137m,由于地形復(fù)雜，每跨高度不同，本方案按最高一跨進行計算：H=13m。
一. 上部結(jié)構(gòu)核載
1. 新澆砼的重量: 2.804t/m2
2. 模板.支架重量: 0.06t/m2
3. 鋼筋的重量: 0.381t/m2
4. 施工荷載: 0.35t/m2
5. 振搗時的核載: 0.28t/m2
6. 傾倒砼時的荷載: 0.35t/m2
則: 1+2+3+4}+5+6=2.804+0.06+0.381+0.35+0.28+0.35=4.162t/m2
鋼材軸向容許應(yīng)力: 【σ】=140Mpa
受壓構(gòu)件容許長細比： 【λ】=200
二．鋼管的布置、受力計算
某分離立交橋擬采用Φ42mm,壁厚3mm的無縫鋼管進行滿堂支架立設(shè)，并用鋼管卡進行聯(lián)接。
通過上面計算，上部結(jié)構(gòu)核載按4.162t/m2計，鋼管間距0.6×0.6m間隔布置，則每區(qū)格面積：
A1=0.6×0.6=0.36m2
每根立桿承受核載Q：
Q=0.36×4.162=1.498t
豎向每隔h=1m,設(shè)縱橫向鋼管，則鋼管回轉(zhuǎn)半徑為：
i=h%26micro;/【λ】=1000×0.65/140=4.64mm
根據(jù)i≈0.35d,得出d=i/0.35,則
d=4.64/0.35=13.2mm,則選Φ42mm鋼管可。
Φ42mm，壁厚3mm的鋼管受力面積為：
A2=π（42/2）2-π（（42-3×2）÷2）2=π（212-182）=367mm2
則堅向鋼管支柱受力為：
σ=Q/A2=1.498T/367mm2=1.498×103×10N/367×10-6m2
=4.08×107Pa=40.8MPa=140Mpa
應(yīng)變?yōu)椋?ε=σ/E
=40.8×106/210×109
=1.94×10-4
長度改變 L=εh （注h=13m）
=1.94×10-4×13000 =2.52mm
做為預(yù)留量，提高模板標高。
通過上式計算，確定采用￠42mm，外徑，壁厚3㎜ 的無縫鋼管做為滿堂支架，間隔0.6×0.6m ，堅向每間隔1m設(shè)縱橫向鋼管，支架底部及頂部設(shè)剪刀撐，并在底部增設(shè)縱橫向掃地撐，以保證滿堂支架的整體穩(wěn)定性。
三．縱橫楞計算
橫楞間距取300 ㎜，每根受力：
q=4.162t÷3=1.387t/m
則橫楞的彎矩：
M=1/8qC2 C=0.3 m
=1/8×1.387×0.32
=15.6kg%26#8226;m
根據(jù)： M/【σ】=W=BS2/6 B/S=4/7 S 為方木高
則： M/【σ】=2S3/21，得出： B方木寬
S=（21M/【σ】）1/3
=（21×15.6×100/70）1/3
=7.76Ccm
B=4S/7=4×7.76/7=4.44cm
根據(jù)計算選取5×10cm的方木，做為橫楞。
下設(shè)縱楞間隔按600mm間距布置，則受力q為:
q=4.162t/m2×0.3=1.2846t
則縱楞的彎矩
M=1/8qL2
=1/8×1.2846×103×0.62
=57.8kg%26#8226;m
則 S=[（6×57.8×100）÷70]1/3
=7.91㎝
通過上式計算選取方木10×10㎝方木，做為縱楞。
