工字钢盖梁支架设计及荷载验算书

盖梁工字钢盖梁支架设计及荷载验算书

一、概况

1、白庄子枢纽跨线桥的盖梁共有28个，具体形式见下表

桥墩盖梁断面尺寸分为2种，除现浇-预制转换墩（4#墩和8#墩）上盖梁加宽加高有台阶外，其余盖梁断面均为宽1.8米，高1.6米。

2、盖梁底模支架均采用36C 型工字钢，本工程中右幅4#（4#-2）盖梁的工字钢支架跨度最大，盖梁单位长度自重最大。本计算分别验算1#-1,1#-2,1#-3，1#-4四种具有代表性的盖梁支架。36C 型工字钢截面尺寸为：360*140*14（mm ）, 自重为71.341kg/m。

3、从结构可靠性及施工工期要求等多方面因素综合考虑，4#-2盖梁支架采用2片36C 工字钢作为主梁，两片工字钢间净距90cm ，工字钢上横向满铺 12*12cm方木，方木中心间距30cm 。方木上铺设盖梁底模（钢模板）。

二、荷载分析

根据现场施工实际情况，便桥承受荷载主要由盖梁自重荷载q ，再考虑工字钢自重、盖梁定型钢模板自重和施工荷载以及振捣荷载、风雨荷载。其中盖梁钢筋和砼自重为主要荷载。如图1所示：

图1

为简便计算，以上荷载均按照均布荷载考虑，以单片工字钢受力情况分析确定q 、P 值。

1、q 值确定

由资料查得36C 工字钢每米重71.34kg ，再加方木及钢板重量，单片工字钢自重按1.2KN/m计算，即q1=1.2KN/m。

施工荷载、振捣荷载、风雨荷载由查《路桥施工计算手册》得

q2=1.0KN/m

盖梁均布在2根工字钢上（钢筋骨架按照墩顶支立，不作用在工字钢上），则有盖梁每延米自重：

对于1#-1,1#-2：

q2=34.6KN/m

对于4#-1,4#-2:

q2=34.6KN/m

对于本例： q=q1+q2+q3,P=0

对于1#-1,1#-2盖梁，q =36.8KN/m

对于4#-1,4#-2盖梁，q=52.4KN/m

三、结构强度检算

（一）、1#-1验算

由图1所示单片工字钢受力图示，已知q=34.6KN/m，P=0，工字钢计算跨径l =6.2m，根据设计规范，工字钢容许弯曲应力[σw ]=210MPa.

1、计算最大弯矩

最大弯距（图1所示情况下）：

M max ql 2Pl 34. 6KN /m ⨯(6. 2m ) 2=+==166. 3KN ⋅m 848

2、验算强度

正应力验算：

σ=M max /w =166. 3KN ⋅962cm 3=173MPa

（w 为36c 工字钢净截面弹性抵抗矩，查表得到为962cm 3）

强度合格

3、整体挠度验算

工字钢梁容许挠度[f ]=l /400=630cm /400=1. 58cm , 而工字钢变形为整体变形，由单侧1片工字钢为一整体进行验算，计算得到：

⎡5(6q )l 4Fl 3⎤f =⎢+EI ⎥48⎦⎣384

其中q=34.6KN/m F=0 E=206×105/cm2 I=17300cm4 ⎡5⨯6⨯34. 6KN /m ⨯(620cm ) 4⎤f =⎢⎥384⎣⎦206⨯10/cm 52⨯17300cm 4) =1. 12cm

（二）、1#-2验算

由图1所示单片工字钢受力图示，已知q=34.6KN/m，P=0，工字钢计算跨径l =6.6m，根据设计规范，工字钢容许弯曲应力[σw ]=210MPa.

1、计算最大弯矩

最大弯距（图1所示情况下）：

M max ql 2Pl 34. 6KN /m ⨯(6. 6m ) 2=+==188. 4KN ⋅m 848

2、验算强度

正应力验算：

σ=M max /w =188. 4KN ⋅962cm 3=196MPa

（w 为36c 工字钢净截面弹性抵抗矩，查表得到为962cm 3）

强度合格

3、整体挠度验算

工字钢梁容许挠度[f ]=l /400=730cm /400=1. 82cm , 而工字钢变形为整体变形，由单侧1片工字钢为一整体进行验算，计算得到：

⎡5(6q )l 4Fl 3⎤f =⎢+EI ⎥48⎦⎣384

其中q=34.6KN/m F=0 E=206×105/cm2 I=17300cm4 ⎡5⨯6⨯34. 6KN /m ⨯(660cm ) 4⎤f =⎢⎥384⎣⎦206⨯10/cm 52⨯17300cm 4) =1. 44cm

（三）、4#-1验算

由图1所示单片工字钢受力图示，已知q=52.4KN/m，P=0，工字钢计算跨径l =6.2m，根据设计规范，工字钢容许弯曲应力[σw ]=210MPa.

1、计算最大弯矩

最大弯距（图1所示情况下）：

M max ql 2Pl 52. 4KN /m ⨯(6. 2m ) 2=+==251. 8KN ⋅m 848

2、验算强度

正应力验算：

σ=M max /w =251. 8KN ⋅962cm 3=262MPa >[σ]=210MPa

（w 为36c 工字钢净截面弹性抵抗矩，查表得到为962cm 3）

强度不合格，需要另外在盖梁底模增加支撑。

同理，由于4#-2的桥墩中心距更大，强度将更大，4#-2盖梁施工也不能单独用工字钢支撑。

对于4#-1和4#-2盖梁，需要增加支撑，8#-1和8#-2同样也需要增加支撑，除这4个盖梁，其余盖梁施工都可以用36c 工字钢作为支撑横梁。

四、验算结果分析

根据以上验算，在白庄子枢纽跨线桥28个桥墩盖梁中，除4#-1,4#-2和8#-1,8#-2之外都可以采用36c 作为支架横梁。而对于4#-1,4#-2,8#-1,8#-2需要用碗扣排架作为盖梁底模支撑或者选用63c 型工字钢作为支撑梁。