防護棚架計算書 (面板采用木板和鐵皮)

中鐵二局杭黃鐵路站前VII標潭頭溪特大橋連續(xù)梁防護棚架計算書PAGEPAGE7潭頭溪特大橋（40+56+40）m連續(xù)梁防護棚架計算書目錄TOC\o"1-2"\h\z\u1計算依據(jù) 22棚架設(shè)計 23受力檢算 23.1計算荷載 23.2面板計算 33.3主梁驗算（I25a工字鋼） 33.4I40a次梁驗算 44立柱受力檢算 64.1強度驗算 64.2穩(wěn)定性檢算 64.3地基承載力檢算 6潭頭溪特大橋（40+56+40）m連續(xù)梁防護棚架計算書1計算依據(jù)⑴潭頭溪特大橋設(shè)計圖紙；⑵《建筑施工計算手冊》；⑶《鐵路橋涵工程施工安全技術(shù)規(guī)程（TB10303-2009）》(鐵建設(shè)[2009]181號）；⑷《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》；⑸本單位相似工程的施工經(jīng)驗；⑹現(xiàn)場的踏勘情況。2棚架設(shè)計防護棚架采用左線、右線分離式設(shè)計，單側(cè)防護寬度12m，合計防護寬度24m，防護長度左右側(cè)均為44m，凈高6.0m，主要采用型鋼及螺旋鋼管拼裝加工而成。設(shè)計為2跨簡支結(jié)構(gòu)，立柱采用?529×9mm鋼管，主次梁采用2-I40a工字鋼,次梁采用I25a工字鋼，間距0.6m，面板采用30mm厚木板+0.3mm鐵皮，棚架四周設(shè)防護欄桿。防護棚架設(shè)計圖，見附圖。3受力檢算受力檢算取跨度較大者及有人群荷載時進行計算，即跨度11m時為荷載最不利跨。3.1計算荷載(1)面板：木板荷載P1=0.12KN/m2、鐵皮荷載P2=0.024KN/m2；(2)人群：荷載P4=1.25KN/m（按60cm/人計）；(3)I25a工字鋼主梁：自重荷載P5=0.381KN/m（單根）;(4)2I40a工字鋼：自重荷載P6=1.35KN/m;(5)φ529*9mm鋼管：A--立桿凈截面面積(cm2)，A=147.027cm2；(6)I25a工字鋼主梁計算跨度：L=11m；(7)I40a工字鋼自重荷載：P6=0.68KN/m*2=1.36KN/m。3.2面板計算油松、新疆落葉松、云南松、馬尾松：[σ]=12MPa(順紋抗壓、抗彎)[τ]=3.14MPa(橫紋抗剪)E=9×103MPa面板轉(zhuǎn)化為0.6m寬，0.6m跨均布荷載，人群荷載P4=1.25KN/m（0.6m/個）為:N1=（（P1+P2）×0.6×0.6+P4×0.6）/0.6=（0.144×0.6×0.6+1.25×0.6)/0.6=1.336KN/m取1.5倍安全系數(shù)，q1=1.336×1.5=2.005KN/m圖1面板計算簡圖木板力學特征：慣性矩I=bh3/12=135cm4，截面抵抗矩W=bh2/6=90cm3，最大應(yīng)力[σ]=12Mpa。跨中最大彎矩：Mmax=q1l2/8=2.005×0.62/8=0.09KN·m彎曲應(yīng)力：σmax=Mmax/W=0.09×106/（90×103）=1.0MPa＜12Mpa，滿足要求。最大擾度：fmax=5q1l4/384EI=5×0.09×6004/（384×9000×135×104）=0.01mm＜l/400=600/400=1.5mm，滿足要求。3.3次梁驗算（I25a工字鋼）面板（木板+鐵皮）和人群荷載總和為：N1‘=（P1+P2）×0.6×0.6+P4×0.6）=0.144×0.6+1.25=1.336KN/m。I25a工字鋼次梁：自重荷載P5=0.381KN/m;則I25a工字鋼線荷載q2=N2+P5=1.381+0.381=1.717KN/mI25a工字鋼力學特征：慣性矩I=5020cm4，截面抵抗矩W=402cm3，最大應(yīng)力[σ]=145MPa跨中最大彎矩：Mmax=q2l2/8=1.717×112/8=26.0KN·m彎曲應(yīng)力：σmax=Mmax/W=26.0*106/（402*103）Mpa=64.68MPa＜145MPa滿足要求。最大擾度：fmax=5q2l4/384EI=5×1.717×110004/（384×2×105×5020×104）=32.6mm≤11000/400=27.5mm滿足要求。3.4I40a主梁驗算I40a主梁主要承受上部工字鋼傳的集中荷載，間距60cm，按最不利荷載計算。I25a工字鋼分擔荷載=1.717×11×32=604.384KN，則最不利的集中荷載為F=604.384/(5×2)=60.438KN，單根工字鋼一側(cè)支反力為為1.717*11/2=9.44KN。圖3I40a次梁集中荷載圖（標注單位mm）I40a主梁支點距取5.0m，對I40a次梁進行驗算。I40a工字鋼力學特征：慣性矩I=21720cm4，截面抵抗矩W=1090cm3，最大正應(yīng)力[σ]=145MPa，最大剪應(yīng)力[τ]=110MPa，截面積A=86.1cm2圖3I40a次梁梁計算簡圖最大彎矩Mmax=33.4KN·m，最大剪力V=40.1kN故跨中最大應(yīng)力：σ=M/W=33.4/1090×10-3=30.64MPa<[σ]=145MPa滿足要求。τ=1.5*V/A=1.5×40.1/(86.1×10-2)=69.86MPa<[τ]=110MPa滿足要求。最大撓度：f=5q2l4/384EI=5×16.048×50004/（384×2×105×21720×104）=3.0mm<11000/400=27.5mm，撓度滿足要求。4立柱受力檢算4.1強度驗算根據(jù)受力情況可知，支墩鋼管立柱承受的最大反力：R2=80.2KN。凈截面積A:A=π（R2-r2）=3.14×(264.52-255.52)=14702.7mm2單根φ529×9mm鋼管σ=N/A=80.2×1000/14702.7=5.45MPa＜180Mpa滿足要求！4.2穩(wěn)定性檢算鋼管柱為軸心受壓構(gòu)件，按一端固定一端鉸支，取μ=0.7，根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范進行強度和穩(wěn)定性檢算。中支墩φ529×9mm扎制鋼管柱計算高度l0=5.6m，f=180Mpa，檢算如下：回轉(zhuǎn)半徑i： =184mm長細比：故λ=19，查得=0.983滿