2017年巖土工程師專業(yè)知識箱梁支架受力

　　【摘要】環(huán)球網(wǎng)校提醒：2017年巖土工程師考試已進入備考階段。根據(jù)學(xué)員對箱梁支架受力的反饋，同時為進一步加深大家對箱梁支架受力的了解，環(huán)球網(wǎng)校老師為大家整理了“2017年巖土工程師專業(yè)知識箱梁支架受力”，希望對大家有所幫助。

　　箱梁支架受力

　　箱梁支架受力計算書K135+199.445分離立交橋箱梁支架受力計算取右幅箱梁支架進行受力計算。

　　一、荷載計算

　　1、箱梁荷載：箱梁鋼筋砼自重：

　　G=777m3×26KN/m3=20202KN

　　偏安全考慮，取安全系數(shù)r=1.2，以全部重量作用于底板上計算單位面積壓力：

　　F1=G×r÷S=20202KN×1.2÷(12.4m×72m)=27.153KN/㎡

　　2、施工荷載：取F2=2.5KN/㎡

　　3、振搗混凝土產(chǎn)生荷載：取F3=2.0KN/㎡

　　4、箱梁芯模：取F4=1.5KN/㎡

　　5、竹膠板：取F5=0.1KN/㎡

　　6、方木：取F6=7.5KN/m3

　　二、底模強度計算

　　箱梁底模采用高強度竹膠板，板厚t=15mm，竹膠板方木背肋間距為300mm，所以驗算模板強度采用寬b=300mm平面竹膠板。

　　1、模板力學(xué)性能

　　(1)彈性模量E=0.1×105MPa。

　　(2)截面慣性矩：I=bh3/12=30×1.53/12=8.44cm4

　　(3)截面抵抗矩：W=bh2/6=30×1.52/6=11.25cm3

　　(4)截面積：A=bh=30×1.5=45c㎡

　　2、模板受力計算

　　(1)底模板均布荷載：

　　F=F1+F2+F3+F4=27.153+2.5+2.0+1.5=33.153KN/㎡ q=F×b=33.153×0.3=9.946KN/m

　　(2)跨中最大彎矩：M=qL2/8=9.946×0.32/8=0.112KN·m

　　(3)彎拉應(yīng)力：σ=M/W=0.112×103/11.25×10-6=9.9MPa<[σ]=11MPa竹膠板板彎拉應(yīng)力滿足要求。

　　(4)撓度：從竹膠板下方木背肋布置可知，竹膠板可看作為多跨等跨連續(xù)梁，按三等跨均布荷載作用連續(xù)梁進行計算，計算公式為：

　　f=0.677qL4/100EI =(0.677×9.946×0.34)/(100×0.1×108×8.44×10-8)

　　=0.65mm

　　綜上，竹膠板受力滿足要求。

　　三、橫梁強度計算

　　橫梁為10×10cm方木，跨徑為0.9m，中對中間距為0.4m。

　　截面抵抗矩：W=bh2/6=0.1×0.12/6=1.67×10-4m3

　　截面慣性矩：I=bh3/12=0.1×0.13/12=8.33×10-6m4

　　作用在橫梁上的均布荷載為：q=(F1+F2+F3+F4+F5)×0.4=(33.153+0.1)×0.4=13.3KN/m

　　跨中最大彎矩：M=qL2/8=13.3×0.92/8=1.35KN·m

　　落葉松容許抗彎應(yīng)力[σ]=14.5MPa，彈性模量E=11×103MPa

　　1、橫梁彎拉應(yīng)力：σ=M/W=1.35×103/1.67×10-4=8.08MPa<[σ]=14.5MPa橫梁彎拉應(yīng)力滿足要求。

　　2、橫梁撓度：f=5qL4/384EI =(5×13.3×0.94)/(384×11×106×8.33×10-6)

　　=1.24mm

　　綜上，橫梁強度滿足要求。

　　四、縱梁強度計算

　　縱梁為10×15cm方木，跨徑為0.9m，間距為0.9m。截面抵抗矩：W=bh2/6=0.1×0.152/6=3.75×10-4m3截面慣性矩：I=bh3/12=0.1×0.153/12=2.81×10-5m4 0.9m長縱梁上承擔(dān)3根橫梁重量為：0.1×0.1×0.6×7.5×3=0.135KN

　　橫梁施加在縱梁上的均布荷載為：0.135÷0.9=0.15KN/m作用在縱梁上的均布荷載為：q=(F1+F2+F3+F4+F5)×0.9+0.15=33.253×0.9+0.15=30.078KN/m跨中最大彎矩：M=qL2/8=30.078×0.92/8=3.045KN·m落葉松容許抗彎應(yīng)力[σ]=14.5MPa，彈性模量E=11×103MPa

　　1、縱梁彎拉應(yīng)力：σ=M/W=3.045×103/3.75×10-4=8.12MPa<[σ]=14.5MPa縱梁彎拉應(yīng)力滿足要求。

　　2、縱梁撓度：f=5qL4/384EI =(5×30.078×0.94)/(384×11×106×2.81×10-5)

　　=0.83mm

　　綜上，縱梁強度滿足要求。

　　五、支架受力計算

　　1、立桿承重計算碗扣支架立桿設(shè)計承重為：30KN/根。

　　(1)每根立桿承受鋼筋砼和模板重量：N1=0.9×0.9×29.13=23.59KN

　　(2)橫梁施加在每根立桿重量：N2=0.9×3×0.1×0.1×7.5=0.20KN

　　(3)縱梁施加在每根立桿重量：N3=0.9×0.1×0.15×7.5=0.10KN

　　(4)支架自重：立桿單位重：0.06KN/m，橫桿單位重：0.04KN/m N4=[5×5.77+5×(0.9+0.9)×5.12]/100=0.75KN

　　每根立桿總承重：N=N1+N2+N3+N4=23.59+0.20+0.10+0.75=24.64KN<30KN立桿承重滿足要求。

　　2、支架穩(wěn)定性驗算立桿長細比λ=L/i=1200/[0.35×(48+41)÷2]=77由長細比可查得軸心受壓構(gòu)件的縱向彎曲系數(shù)φ=0.732立桿截面積Am=π(242-20.52)=489m㎡由鋼材容許應(yīng)力表查得彎向容許應(yīng)力[σ]=145MPa所以，立桿軸向荷載[N]=Am×φ×[σ]=489×0.732×145 =51.9KN>N=24.64KN支架穩(wěn)定性滿足要求。

　　綜上，碗扣支架受力滿足要求。

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