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1、右非1#-6#壩段攔污柵聯(lián)系梁配板支撐系統(tǒng)受力計(jì)算書(shū)1、概述根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)圖紙,右非1 #-6#壩段進(jìn)水口攔污柵在 348.0m,V 360.0m.V372.0m分別設(shè)置了垂直流向和順流方向上的聯(lián)系梁,分別 為橫梁、中梁、邊梁及人字梁,各聯(lián)系梁高度均為1.2m,寬度除邊梁 為0.85m外,其余均為1m,長(zhǎng)度分別為3.1m、5.4m、5.7m、6.4m。按照“右非1 #-6#壩段攔污柵聯(lián)系梁配板、支撐圖”設(shè)計(jì)圖紙,聯(lián) 系梁采用四管柱及三角支架做支撐,116工字鋼做主梁,16槽鋼做 墊梁,方木(10X12cm )作次梁。為保證施工質(zhì)量和安全,現(xiàn)對(duì)各聯(lián) 系梁支撐系統(tǒng)進(jìn)行受力計(jì)算。2、荷載取值2.1主要
2、荷載取值對(duì)澆筑砼支撐受力分析,支撐系統(tǒng)受砼的垂直壓力,按砼垂直壓 力計(jì)算公式求解出砼初凝前作用在模板上的垂直分布力。Q 橫梁二Q 邊梁二 中梁二 人字梁=YcH=24KN/m3X1.2m=28.8KN/m2 式中Q一新澆筑砼對(duì)模板的最大垂直壓力彳一砼重力密度,取24KN/m22.2其它荷載取值將模板的自重荷載(0.33KN/W)、水平模板垂直方向振搗荷載(2KN/W )與砼垂直壓力進(jìn)行組合后,恒荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.2,活荷 載分項(xiàng)系數(shù)取1.4,各條梁的底部次梁最大線荷載計(jì)算如下:q 橫梁二(28.8+0.33 ) KN/ tf X 1.2 X 0.575m+2KN/m2 X 1.4 X 0.57
3、5m=21.71KN/mq 邊/ q 中梁= q 人字梁二(28.8+0.33) KN/tfX1.2X0.75m+2KN/m2X 1.4X0.75m=28.32KN/m經(jīng)比較,取q=28.32KN/m作為線荷載標(biāo)準(zhǔn)值,依次對(duì)次梁、主梁、 墊梁、四管柱和三角支架進(jìn)行驗(yàn)算。3、受力計(jì)算3.1材料力學(xué)性能經(jīng)查閱施工結(jié)構(gòu)計(jì)算方法與設(shè)計(jì)手冊(cè)得,方木(10X12cm)、16槽鋼、I 16工字鋼、B7螺栓等力學(xué)性能如表1所示:表1方木、槽鋼、工字鋼、B7螺栓等材料的性能表材料性能單位數(shù)值備注方木 10 X 12cm截面面枳(A)cm240回轉(zhuǎn)半徑(i)cm3.47截面抵抗距(w)cm”24016截面面枳(A
4、)cm25.15回轉(zhuǎn)半徑(i)cm6.1截面抵抗距(w)cm”116.8I 16截面面枳(A)cm26.1回轉(zhuǎn)半徑(i)cm6.58截面抵抗距(w)cm”141B7螺栓截面面枳(A)cm560.6抗剪強(qiáng)度N/mm4700.5倍屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度N/mm940依據(jù)檢查報(bào)告Q235鋼材抗剪強(qiáng)度N/mm125抗彎強(qiáng)度N/mm2153.2次梁根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙,次梁均是統(tǒng)一尺寸(200X12X10cm)?,F(xiàn)根據(jù)荷 載取值情況定,取最大線荷載q=28.32KN/m進(jìn)行受力計(jì)算,若符合規(guī) 范要求,則中梁、橫梁、人字梁下的次梁都符合規(guī)范要求。(1)人字梁次梁是一根兩等跨外伸梁,受力簡(jiǎn)圖如圖1所示。q=28.10 x
5、12cmA !日 I。圖1:人字梁下的次梁受力簡(jiǎn)圖、抗彎承載力計(jì)算經(jīng)查閱施工結(jié)構(gòu)計(jì)算方法與設(shè)計(jì)手冊(cè)得各支點(diǎn)的剪力大小為:V0.375 ql; V-0.375 ql; VB左=-0.625ql; VB右二0.625ql 則各點(diǎn)的支座反力為:F5.31KN; Fc=5.31KN; FB=17.7KN;由圖1受力分析可得:Mm =0.125Xql2=0.125X28.32KN/mX0.5X0.5m2=0.885kN.m。 則該處最大彎曲應(yīng)力為:。狙=Lmax=0.885 X 106/240000=3.69N/mm2fm = 17N/mm2, 符合規(guī)范要求。、抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算由上面計(jì)算,支座8點(diǎn)左右側(cè)所受
6、剪力最大Vb右二0.625X28.32X 0.5=8.85KN,則其對(duì)應(yīng)的最大剪應(yīng)力值為:Tm =L5XVm H-A=1.5X8850N12000mm2=1.106N/mm2f = 1.7N/mm2,符合規(guī)范要求。(2)邊梁次梁是一根兩等跨外伸梁,受力簡(jiǎn)圖如圖2所示。10 x12coiA I I B fC-423 *425 丁圖2:邊梁下的次梁受力簡(jiǎn)圖、抗彎承載力計(jì)算經(jīng)查閱施工結(jié)構(gòu)計(jì)算方法與設(shè)計(jì)手冊(cè)得各點(diǎn)的剪力大小為:V0.375 ql; V-0.375 ql; VB左=-0.625ql; VB右二0.625ql則各點(diǎn)的支座反力為:Fa=4.514KN; Fc=4.514KN; FB=15.0
7、45KN; 由圖1受力分析可得:Mm =0.125 X ql 2 =0.125 X 28.32KN/m X 0.425 X 0.425m 2 =0.639kN.m。則該處最大彎曲應(yīng)力為:。狙=Mwax =O.639X106/240000=2.66N/mm2fm = 17N/mm2,符合規(guī)范要求。、抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算由上面計(jì)算,支座8點(diǎn)左右側(cè)所受剪力最大Vb右二0.625X28.32X 0.425=7.523KN,則其對(duì)應(yīng)的最大剪應(yīng)力值為:t m =1.5 XVm :A=1.5X7523N:12000mm2=0.94N/mm2Vf = 1.7N/mm2,符合規(guī)范要求。3.3主梁主梁是116工字鋼,承受
8、次梁傳遞下來(lái)的集中荷載,是由兩個(gè)可 動(dòng)鉸支座支撐的一根單跨外伸梁。人字梁下主梁最長(zhǎng)且受次梁傳遞下 來(lái)的集中荷載最大,最大為F=17.7KN。計(jì)算人字梁下的中間主梁受力 情況,若符合規(guī)范要求,則所有主梁均符合規(guī)范要求。人字梁、抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算主梁是由兩個(gè)可動(dòng)鉸支座支撐的一根單跨外伸梁。人字梁梁下的主梁受力如圖3所示圖3:人字梁下的中間主梁受力簡(jiǎn)圖由受力圖可以列出方程式,求出A、B兩點(diǎn)的支座反力:Fa+Fb=11F ;對(duì)8 點(diǎn)取距:則有 FaX3400+FX1500+FX860+FX220二 FX4900+FX4260+ F X 3620+FX 2980+FX 2340+ FX 1700+ FX 10
9、60+FX420解得:FA=Fb= 1_1 F=97.35KN通過(guò)查施工結(jié)構(gòu)計(jì)算方法與設(shè)計(jì)手冊(cè)得最大值彎矩值為:M =涇(1 -竺廣 5x 173.4 *4)=8.313KN.m。max 8 L83.42則該處的最大彎曲應(yīng)力為:om = wmax=8.313X 106141 X 103=58.96N/mm2fm = 215N/mm2,符合規(guī)范要求。、抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算由圖3可知,主梁在A、B兩點(diǎn)剪力最大,剪力Va右二七左二FA-Va左二FVb=(97.35-17.7X3) =44.25KN。右則最大剪應(yīng)力為T(mén) = S xax = (81.88mm3X1000X44.25KNX1000) max I
10、.d:(1130mm4X 10000X6mm) =53.44N/mm2f =125N/mm2,符合 v規(guī)范要求。、撓度驗(yàn)算查施工結(jié)構(gòu)計(jì)算方法與設(shè)計(jì)手冊(cè),得此梁最大撓度值為3=些(5一24竺)=11 x7.7x103 X343 (5一 24xOS)=2.79mm 384EIL_384 x 2.06 x 105 x 1130 x 10434002_L =竺0 = 8.5mm,符合規(guī)范要求。4004003.4墊梁墊梁是16的槽鋼,墊梁長(zhǎng)度除邊梁下為1m,其余均為1.3m。荷載主要來(lái)自主梁傳遞下來(lái)的集中荷載,底部是采用四管柱或帶有B7 螺栓的三角支架支撐。墊梁是一根單跨外伸梁。計(jì)算人字梁下的墊梁 受力
11、情況,若符合規(guī)范要求,則橫梁和中梁下的墊梁受力情況也符合 規(guī)范要求。(1)人字梁墊梁受主梁傳遞下來(lái)的集中荷載分別為F1=29.205KN,F(xiàn)2=97.35KN,是一根由兩個(gè)可動(dòng)鉸支座支撐的單跨外伸梁。受力情況如圖4所示。圖4:人字梁下的一根墊梁受力簡(jiǎn)圖、抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算由上受力圖可求出A、B兩點(diǎn)支座反力FFb,根據(jù)靜力學(xué)知識(shí), 列出下列方程:F+ F=2F+F ; F X560+ F X240= F X800+ F X560.A B 12 A112Fa=Fb=0.5 (2Fi+F2) =77.88KN通過(guò)受力圖可以看出最大值彎矩值在主梁中點(diǎn)位置Mm =FAX0.28-FiX0.52=9.22KN.
12、m則該處的最大彎曲應(yīng)力為:。=。=9.22X 106 141X 103=65.39N/mm2f = 215N/mm 2,符合規(guī)范要求。、抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算由圖可知,主梁在A、B兩點(diǎn)剪力最大,剪力七右二七左二廿-七左二FB-VB右=77.88-29.205=48.675KNo則最大剪應(yīng)力為t = S xax = (54.1mm3X 1000X48.675KNX1000) max I .d:(935mm4X 10000X8.5mm) =33.14N/mm2f = 125N/mm2,符v合規(guī)范要求。、撓度驗(yàn)算查施工結(jié)構(gòu)計(jì)算方法與設(shè)計(jì)手冊(cè),得此梁最大撓度值為3ILL = 97.35X 13 X563_ =0
13、.18mm_L =迎=1 4mm,符合規(guī)范要 48EI 48 x 2.06 x 105 x 934 x 104400 400*求。邊梁墊梁受主梁傳遞下來(lái)的集中荷載分別為F =24.827KN , 1F =82.747KN,墊梁是一根由兩個(gè)可動(dòng)鉸支座支撐的單跨外伸梁。 2受力情況如圖5所示。帝7FrJL16AB5&| 210|480 210心 住。圖5:邊梁下的一根墊梁受力簡(jiǎn)圖、抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算由上受力圖可求出A、B兩點(diǎn)支座反力FFb,根據(jù)靜力學(xué)知識(shí), 列出下列方程:F+ F=2F+F ; F X480+ F X210= F X690+ F X240.A B 12 A112FA=Fb=0.5 (2F
14、1+F2) =66.2KN通過(guò)受力圖可以看出最大值彎矩值在主梁兩支座點(diǎn)位置,Mm = F1X0.21=5.214KN.m則該處的最大彎曲應(yīng)力為: 。狙=Mwax=5.214X106;141X103=36.34N/mm2Vfm:| = 215N/mm2,符合規(guī)范要求。、抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算由圖可知,主梁在A、B兩點(diǎn)剪力最大,剪力七右二七左二FVa左二FB-VB=66.2-24.827=41.373KN。右則最大剪應(yīng)力為t = xax = (54.1mm3X 1000X41.373KNX1000) max I .d:(935mm4X 10000X8.5mm) =28.16N/mm2f = 125N/mm2
15、,符 v合規(guī)范要求。、撓度驗(yàn)算查施工結(jié)構(gòu)計(jì)算方法與設(shè)計(jì)手冊(cè)得,此梁最大撓度值為3二性=82,746x 103 x4803=0.蛔上=竺0 = 1 2mm,符合規(guī)范要48EI 48 x 2.06 x 105 x 934 x 104400 400*求。3.5三角支架、B7螺栓、四管柱的受力計(jì)算(1)三角支架的受力計(jì)算在SSB.B-360.0m高程段中梁支撐一端采用了三角支架,三角 支架用一個(gè)B7螺栓固定在墻上,主要承受上面墊梁傳遞下來(lái)的集中荷 載,通過(guò)計(jì)算可得,可將三個(gè)集中荷載看作為F=F=F=23.6KN三個(gè)集123中荷載作用在三角支架上面,三角支架是16的槽鋼。經(jīng)分析,三角支架、B7螺栓受力簡(jiǎn)
16、圖如圖6所示:圖6:中梁下的三角支架受力簡(jiǎn)圖三角支架內(nèi)力計(jì)算:將BC桿方向作為X軸,CF桿方向作為Y軸,受力圖中正為受拉,負(fù)為受壓。假設(shè)CF桿與CB桿均受拉。根據(jù)力矩方程可得:N =25.96 X 35 =13.56KN; N =25.96 X TOC o 1-5 h z BA6.7CD132 =12.4KN; N =25.96 X 58 +25.96 X 08 =23.43KN; N =25.96 X6.7CD27.37.3CE65 +25.96 X 15 =28.45KN。7.37.3則可得:NcNcd1+Ncd2=35.83KN,Nce= Nce =28.45Xsin50 =21.79K
17、N。取節(jié)點(diǎn)C點(diǎn)分析:在 X 軸方向:NcD.sin50 + Nce +NCB=0在 Y 軸方向:NcD.cos50 =Ncf;得:Ncf=23.03KN, Ncb=-49.24KN(為負(fù)說(shuō)明與假設(shè)方向相反,此桿受壓)、DE桿抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算由受力分析可得,DE桿受力最大,最大彎矩位置距D點(diǎn)650mm 位置處,則七二35.83X0.65-25.96X0.5=10.31KN.m。則該處最大彎曲應(yīng)力:。卻二max=10.31 X 106116800=88.27 N/mm2Vf =215N/mm2,符合規(guī)范要求。m、DE桿抗抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算由圖6受力分析可得出:桿件DH在D點(diǎn)所受剪力最大即VD右二35.83-
18、23.6=12.23KN,則 相應(yīng)剪 應(yīng)力 t = 、匕悠=54.1 X 1000 X max I .d12.23X1000): (935X10000X8.5) =8.33N/mm2 f = 125N/mmv2,符合規(guī)范要求。、立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算16槽鋼回轉(zhuǎn)半徑i=61mm,截面積為A=2160mm2,由圖6可知,=0.69斜腹桿CB軸向受壓最大,壓力Nma49.24KN。長(zhǎng)細(xì)比:入二L=1000:61=16.4,查建筑施工手冊(cè)得, i80則f = jy_=49.24X103:(0.69X2160) =33.04N/mm2125N/mm2,符合規(guī)范要求。CF桿件軸向受拉,軸向拉力為Nma23.03KN,貝腥卻=? =23.03X 103:2160=10.66N/mm2215N/mm2,符合規(guī)范要求。B7螺栓的受力計(jì)算由受力圖6可以看出,三角支架是采用B7螺栓固定,即單個(gè)B7 螺栓承受墊梁傳遞下來(lái)的集中荷載F=23.6X3=77.88KN,現(xiàn)對(duì)B7螺栓 進(jìn)行驗(yàn)算。查建筑施工手冊(cè)得:B7螺栓的凈截面積A=560.6mm2o、抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算:Wm = ( 25.96 X 0.32+25.96 X 0.82+25.96 X 1.32 ) : 1.45=44.04KN.m。m = w =44.04X
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