悬臂盖梁工字钢斜撑受力计算

工字钢受力和变形验算以

K130+913 分离立交盖梁施工数据为例计算（全线本桥盖梁简支和悬臂跨度最大)。工字钢计算模型按简支梁控制，盖梁全长范围内按均布荷载考虑。

40a 工字钢基本数据为：E=200Gpa，W=1090cm3，I=21700cm4，[σ]=145Mpa。

理论重量=67.598 Kg/m

1、盖梁理论重量为：（20.3*2400+1986.8+496.6）*10=512034 N 2、工字钢重量：67.598*（14.366+2）*2*10=22126 N 3、模板重量：14.366（1.3+1.2*2）*0.005*7850*10=20863 N

4、振捣混凝土及倾倒混凝土产生的荷载按桥规查得：2.0Kpa： 2000*1.3*14.366=37351 N

5、其他支撑材料、人员、机具荷载查桥规得：1.5 Kpa： 1500*1.3*14.366=28013 N

6、荷载合计：512.034+22.126+20.863+65.365=620.388 KN 盖梁简支中间段长度为 7.662 米，两端悬臂长度为 3.352 米。 为简化计算，荷载按均布荷载考虑，单根工字钢承受的均布荷载为： 620.388 /13.5/2=21.59 KN/m。 Ra=Rb=ql/2=21.59*14.366/2=155.1KN 一、最大弯曲应力验算：

Ma=Mb=ql2/2=21.59*1000*3.3522/2=121.3KN.m

M中=RaL/2-ql2/2=155.1*7.662/2-21.59*7.1832/2=37.21 KN.m σmax=Mmax/W=121.3*1000/（1090*10-6）=111.3 Mpa＜[σ]=145 Mpa

二、挠度演算：

1、只考虑中间段荷载时：

y=-（5*ql4）/（384EI）=-（5*21.59*7.6624）/（384*200*109*21700*10-8） =22.3mm

悬臂端弯矩对跨中截面产生的上挠度：

y=ML2/16EI=（21.59*1000*3.352*3.352/2*7.6622）（/16*200*217000）=10.3 mm

跨中最终挠度为：22.3-10.3=12 mm 方向向下 f=12/7662=L/634＜L/400 验算通过。

2、悬臂端挠度： y=ql4/8EI=21.59*1000*3.3524/（8*200*21700）=7.85mm f=7.85/3352=L/427＜L/400 验算通过

三、结论：受力和变形均满足 q=21.59 KN/m R a . 52 . 2 . 52 计算简图

63a 型工字钢盖梁抱箍支架施工方案

工字钢受力和变形验算

K41+296.075胡乐铁路大桥Y2盖梁悬臂跨度最大。工字钢计算模型按简支梁控制，盖梁全长范围内按均布荷载考虑。

63a 工字钢基本数据为：E=200Gpa，W=2981cm3，I=93920cm4，[σ]=215Mpa。

理论重量=121.407 Kg/m

1、盖梁理论重量为：（8217.34+49.87*2470）*10=1313962.4 N 2、工字钢重量：121.407*（14.2+2）*2*10=39335.87 N 3、模板重量：150000 N

4、振捣混凝土及倾倒混凝土产生的荷载按桥规查得：2.0Kpa： 2000*1.3*14.366=37351 N

5、其他支撑材料、人员、机具荷载查桥规得：1.5 Kpa： 1500*1.3*14.366=28013 N

6、荷载合计：1313962.4+39335.87+150000+37351+28013=1568.7 KN 盖梁简支中间段长度为 3.811 米，两端悬臂长度为 5.196 米。 为简化计算，荷载按均布荷载考虑，单根工字钢承受的均布荷载为： 1568.7 /14.2/2=55.2KN/m。 Ra=Rb=ql/2=55.2*14.2/2=391.92KN 三、最大弯曲应力验算：

Ma=Mb=ql2/2=55.2*5.1962/2=745.16KN.m

M中=RaL/2-ql2/2=391.92*3.811/2-55.2*7.1012/2= - 644.9 KN.m σmax=Mmax/W=745.16*1000/（2981*10-6）=249.97 Mpa>[σ]=215 Mpa

四、挠度验算：

1、只考虑中间段荷载时：

y=-（5*ql4）（/384EI）=-（5*55.2*3.8114）（/384*200*93920*10-8） =0.8mm 悬臂端弯矩对跨中截面产生的上挠度：

y=ML2/16EI=（55.2*1000*5.196*5.196/2*3.8112）/（16*200*93920）=36 mm 跨中最终挠度为：0.8-36=-35.2 mm 方向向上

没有验算通过。

3、悬臂端挠度： y=ql4/8EI=55.2*1000*5.1964/（8*200*93920）=26.8mm f=26.8/5196=L/427>L/400 验算通过

四、结论：悬臂端受力和变形不满足 q=55.2 KN/m

五、悬臂端支撑方案：从墩柱中线向外3.696m,开始做斜撑，斜撑长度为5.296m，材料为I36a工字钢，并用[12槽钢做双面剪刀撑,斜撑长度为7.3m,下部支点为抱箍支撑，距柱顶5m,I42工字钢，I36a、I42、I63a工字钢的连接形式为高强螺栓。倾斜角度为19.238。 六、重新验算荷载

盖梁简支中间段长度为 3.811 米，两端悬臂长度为 3.696 米。 为简化计算，荷载按均布荷载考虑，单根工字钢承受的均布荷载为： 1568.7 /14.2/2=55.2KN/m。 Ra=Rb=ql/2=55.2*14.2/2=391.92KN 五、最大弯曲应力验算：

Ma=Mb=ql2/2=55.2*3.6962/2=377.027KN.m

M中=RaL/2-ql2/2=391.92*3.811/2-55.2*5.6022/2= - 119.35KN.m σmax=Mmax/W=337.02*1000/（2981*10-6）=113.056 Mpa<[σ]=215 Mpa

六、挠度验算：

1、只考虑中间段荷载时：

y=-（5*ql4）/（384EI）=-（5*55.2*3.8114）/（384*200*93920*10-8） =0.8mm 悬臂端弯矩对跨中截面产生的上挠度：

y=ML2/16EI=（55.2*1000*5.196*3.6962/2*3.8112）/（16*200*93920）=9 mm 跨中最终挠度为：0.8-9=-7.2 mm 方向向上 没有验算通过。

4、悬臂端挠度： y=ql4/8EI=55.2*1000*3.6964/（8*200*93920）=0.068mm f=0.068/3696=L/427七、结论：悬臂端受力和变形均满足 q=55.2 KN/m

八、I36a工刚的稳定性验算

悬臂端每根工刚所受荷载为：55.2*3.696=204.01KN

I36a工刚绕y轴失稳时的临界力：Iy=552cm4 iy=2.69cm,

I36a工刚两端均为高强螺栓连接，可是为两端固定，故临界力为：

2Iy2200109524104Fcr===147 2(0.5l)20.55.296