工程力学应用 6.2 拉（压）与弯曲的组合 扣件式钢管支架计算5-25.doc

PAGE PAGE 4 扣件式钢管支架计算 项目 构造、计算方法及公式 符号意义 构造 扣件式钢管支架适用于无水或水流域较浅的河流，主要由立杆（立柱）和横向水平杆（小横杆）、纵向水平杆（大横杆）、剪刀撑和斜撑等组成，立杆、大横杆、小横杆是主要受力构件，如下图，采用Q235A(3号)钢，截面特性见表13-4。扣件式钢管支架杆件连接采用直角扣件、旋转扣件和对接扣件，供两根钢管直角连接、搭接连接或对接连接用，3种扣件的容许荷载分别为6kN、5kN和2.5kN。 立杆间距应根据计算确定，一般顺桥向（纵向）为1.0~1.2m，横桥向以0.5~1.1m为宜，大横杆步距不宜超过1.5m。 扣件式钢管支架必须搭设在经处理的坚实地基上，在立柱底部铺设垫层和安放底座，垫板可以采用厚度不小于200mm的混凝土或厚度不小于50mm的木板。 荷载 （1）扣件式钢管支架自重，包括立柱、纵向水平杆、横向水平杆、支撑杆件、扣件等，可按表13-4计算； （2）模板、新浇混凝土等荷载见表8-1~8-3； （3）施工人员及其设备、运输工具等荷载。 立杆 立杆按两端铰接的受力杆件计算，计算长度=大横杆步距h (13-15) N——立杆轴横向力值，同时应满足表13-5要求； A——立杆横截面面积； ——立杆轴心受压构件纵向弯曲系数，见附录三； ——钢材强度极限值，为215MPa 纵、横 向水平杆 按受弯构件计算。 1．横向水平杆（顶端小横杆）：认为所有荷载均由小横杆承受并传给立杆，按两跨或三跨连续梁验算其抗弯强度和挠度，也可按近似公式计算： (1)弯曲强度： (13-16) (2)抗弯刚度： (13-17) 2．纵向水平杆（大横杆）：按两跨或三跨连续梁计算，梁的跨度=立杆间距。用小横杆传来的最大反力计算值，在最不利荷载布置计算其最大弯矩值，其弯曲强度按下式验算： 弯曲强度： （13-18） 当按两跨连续梁计算时： (13-19) 当按三跨连续梁计算时： (13-20) ——大横杆的最大弯矩； W——杆件截面抵抗矩，见表13-4； ——小横杆的计算跨径； ——大横杆的计算跨径； ——杆件的抗弯刚度； ——小横杆的均布荷载值； ——小横杆作用在大横杆上的集中荷载； ——小横杆的最大挠度值； ——容许挠度值，取3mm; 其余符号同上 扣件抗滑承载力 （13-21） ——由大小横杆传给立杆的最大竖向作用力； ——扣件抗滑移承载力设计值，对直角扣件和旋转扣件，=8.5 kN 立柱地基承载力 （13-22） ——立柱基础底面处的平均压力设计值； ——上部结构传至基础顶面的轴心力设计值； ——基础底面积； ——地基承载力设计值， ——地基承载力标准值，按国家现行标准?建筑地基基础设计规范?中附录五的规定采用； ——地基承载力调整系数，对碎石土、砂土、回填土=0.4；对粘土=0.5；对岩石、混凝土=1.0 扣件式钢管截面特性 表13-4 外径d(mm) 壁厚t(mm) 截面积 惯性矩() 抵抗矩W() 回转半径(mm) 每米长自重(N) 48 3.0 15.95 33.3 48 3.5 15.78 38.4 钢管支架容许荷载 表13-5 横杆间距L(cm) 钢管 钢管 对接立杆 () 搭接立杆 () 对接立杆 () 搭接立杆 () 100 31.7 12.2 35.7 13.9 125 29.2 11.6 33.1 13.0 150 26.8 11.0 30.3 12.4 180 24.0 10.2 27.2 11.6 某钢筋混凝土实心板，跨径L=9.6m，桥面宽7.5m，板厚45cm，整体浇筑施工，支架采用扣件式钢管支架，钢管为，支架直接支承在混凝土垫层上，如下图所示，试验算支架内力。