施工平臺剖面結構圖
施工平臺平面結構圖
施工平臺計算書
1、材料引數
20a熱軋普通工字鋼基本引數為：截面積A=35.6cm2，慣性距Ix=2369cm4，轉動慣量Wx=236.9cm3，半截面面積矩Sx=136.1cm3，回轉半徑ix=8.16cm，截面尺寸 b=100mm，h=200mm，t=11.4mm。
36c熱軋普通工字鋼基本引數為：截面積A=90.8cm2，慣性距Ix=17400cm4，轉動慣量Wx=966.7cm3，半截面面積矩Sx=573.6cm3，回轉半徑ix=13.8cm，截面尺寸 b=140mm，h=360mm，t=14mm。
HM450*300熱軋寬翼緣H型鋼基本引數為：截面積A=157.4cm2，慣性距Ix=56100cm4，轉動慣量Wx=2550cm3，半截面面積矩Sx=1260cm3，回轉半徑ix=18.9cm，截面尺寸 b=300mm，h=440mm，t=11mm。
D426鋼立柱基本引數為：截面積A=130.6cm2，慣性距I=28294.5cm4，截面模量W=1328.4cm3，回轉半徑i=14.71cm，截面尺寸 d=426mm，t=10mm。
鋼材的彈性模量為E =2.06×105 Mpa。
2、荷載引數
1、荷載取值：
施工平臺上部渡槽既有邊牆又有底板，為安全起見，渡槽面積按全斷面計算，渡槽全斷面計算面積A=2.42㎡，按渡槽底板寬度（3.3m）全分佈在施工平臺上，每米渡槽：
⑴ 混凝土、鋼筋自重：2.42㎡×（25+1.5）KN/m³=64.13KN/m；
⑵ 支架自重：0.5KN/m³×3.3m（支架寬度）×2.6m（支架高度）=4.29KN/m；
⑶ 模板自重：0.3KN/m2×3.3m=1.0KN/m；
經計算得到，靜荷載標準值q1 = 64.13+4.29+1.0=69.42KN/m。
⑷ 施工人員及裝置荷載：1.0KN/㎡×3.3m=3.3 KN/m；
⑸ 振搗砼荷載： 2 KN/㎡×3.3m=6.6KN/m
經計算得到，活荷載標準值 q2 = 3.3+6.6=9.9KN/m
考慮到荷載的載入偏差等因素，故恆載分項係數取1.35，活載分項係數取1.4，驗算荷載如下：q= 1.35×69.42+1.4×9.9=107.577 KN/m。
3、面板驗算
鋼板厚度為1cm，採用Q235鋼材製作，容許彎曲應力【σ】=215MPa，容許剪應力【τ】=125 MPa，彈性模量E=2.1×105 MPa。
鋼板底部縱向佈置20a工字鋼，間距0.5m，計算按照渡槽支撐體系作用在鋼板的跨中位置，鋼板跨徑按0.5m計算。
鋼板自重：q1=1m×78.5kg/m=0.785KN/m
渡槽支架體系荷載：q2=107.577 KN/m
則q=q1+q2=0.785+107.577=108.36 KN/m
R=108.36×0.5/2=27.09 KN
跨中彎矩：M=108.36×0.52/8=3.39KN·m
I=bh3/12=1.0×0.013/12=8.3×10-8 m4
W=bh2/6=1.0×0.012/6=1.67×10-5 m3
抗彎驗算：
σ=M/W=3.39/1.67×10-5=70060KN/m2=203MPa＜【σ】=215 MPa
滿足要求!
抗剪驗算：
τ=R/A=27.09/（1×0.01）=2709KN/m2=2.71MPa＜【τ】=125 MPa
4、20a工字鋼分配梁驗算
1、荷載取值
⑷ 1cm厚鋼板自重：0.785 KN/m；
⑸ 20a工字鋼自重：0.28 KN/m；
經計算得到，靜荷載標準值q1 = 64.13+4.29+1.0+0.785+0.28=70.485KN/m。
考慮到荷載的載入偏差等因素，故恆載分項係數取1.35，活載分項係數取1.4。
2、工字鋼基本引數
3、荷載組合
承載能力極限狀態：
Q=γG×Pgk+ γQ×Pqk=1.35×70.485+1.4×9.9=109.015KN/m
正常使用極限狀態：
Q"= Pgk+ Pqk=70.485+9.9=80.385KN/m
4、抗彎驗算
Mmax=P×L2/8=109.015×12/8=13.627KN·m
σ= Mmax /(γxW)=13.627×106/(1.05×237×1000)=54.76N/mm2≤[f]=215 N/mm2
滿足要求！
5、抗剪驗算
Vmax=P×L/2=109.015×1/2=54.508kN
τmax=Vmax[bh02-(b-δ)h2]/(8Izδ)=54.508×1000×[100×2002-(100-7)×177.22]/(8×2370×10000×7)=44.348N/mm2≤[τ]=125N/mm2
6、撓度驗算
νmax=5×P"×L4/(384×E×Ix)=5×80.385×10004/(384×206000×23700000)=0.214mm≤[ν]＝L/250=1×1000/250=4mm
5、36c工字鋼橫樑驗算
上部結構荷載透過12根20a工字鋼傳遞到36c工字鋼上，36c工字鋼受到的荷載為集中荷載，集中荷載計算過程如下：
⑴ 集中荷載標準值
① 混凝土、鋼筋自重：2.42㎡×（25+1.5）KN/m³=64.13KN/m；
② 支架自重：0.5KN/m³×3.3m（支架寬度）×2.6m（支架高度）=4.29KN/m；
④ 1cm厚鋼板自重：0.785 KN/m；
⑤ 20a工字鋼自重：0.28 KN/m；
集中靜荷載標準值P1= (64.13+4.29+1.0) ×4.8（架體寬度）/12+0.785×0.5（跨度）+0.28×1.0（跨度）=28.44KN。
⑥ 施工人員及裝置荷載：1.0KN/㎡×3.3m=3.3 KN/m；
⑦ 振搗砼荷載： 2 KN/㎡×3.3m=6.6KN/m;
集中活荷載標準值 P2 = （3.3+6.6）×4.8/12=3.96KN
經計算得到集中荷載標準值P=P1+P2=28.44+3.96=32.4KN
⑵ 集中荷載設計值
考慮到荷載的載入偏差等因素，故恆載分項係數取1.35，活載分項係數取1.4，則集中荷載設計值P=28.44×1.35+3.96×1.4=43.94KN。
2、橫樑計算
橫樑型別
型鋼橫樑
橫樑縱向間距(mm)
1000
橫樑材質及型別
工字鋼
截面型別
36c號工字鋼
橫樑合併根數
1
橫樑受力不均勻係數k1
橫樑抗彎強度設計值[f](N/mm2)
205
橫樑抗剪強度設計值[τ](N/mm2)
125
橫樑彈性模量E(N/mm2)
206000
橫樑截面抵抗矩W(cm3)
962
橫樑截面慣性矩I(cm4)
17310
橫樑允許撓度[v]
1/250
橫樑自重線荷載標準值(kN/m)
0.712
橫樑自重標準值q’=0.712kN/m
橫樑自重設計值q=1.2×0.712=0.854kN/m
計算簡圖如下：
3、抗彎驗算
橫樑彎矩圖(kN·m)
σ=Mmax/W=177.468×106/962000=184.478N/mm2≤[f]=205N/mm2
4、撓度驗算
橫樑變形圖(mm)
νmax＝6.048mm≤[ν]=1/250=4000/250=16mm
橫樑剪力圖(kN)
Vmax＝155.498kN
τmax=Vmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=155.498×1000×[140×3602-(140-14)×328.42]/(8×173100000×14)＝36.537N/mm2≤[τ]=125N/mm2
6、支座反力計算
承載能力極限狀態
R1＝199.441kN，R2＝199.439kN
正常使用極限狀態
R"1＝147.223kN，R"2＝147.228kN
6、H型鋼縱梁計算
H型鋼縱梁材質及型別
HM450×300
抗彎強度設計值[f](N/mm2)
抗剪強度設計值[τ](N/mm2)
彈性模量E(N/mm2)
截面抵抗矩W(cm3)
2550
截面慣性矩I(cm4)
56100
每側縱向轉換梁根數n
H型鋼縱梁受力不均勻係數k2
縱向轉換梁外懸挑長度(mm)
0
立柱縱向間距la(mm)
3500
橫樑縱向間距s(mm)
計算方式
二等跨連續梁
H型鋼縱梁自重線荷載標準值(kN/m)
1.24
縱向轉換梁自重：q=1.2×1.24=1.488kN/m
縱向轉換梁所受集中荷載標準值：
F’=k2max(R’1/1,R’2/1)=1×max(147.223,147.228)=147.228kN
縱向轉換梁所受集中荷載設計值：
F=k2max(R1/1,R2/1)=1×max(199.441,199.439)=199.441kN
1、抗彎驗算
縱向轉換梁彎矩圖(kN·m)
σ=Mmax/W=267.203×106/2550000=104.785N/mm2≤[f]=205N/mm2
2、抗剪驗算
縱向轉換梁剪力圖(kN)
Vmax＝420.79kN
τmax=Vmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=420.79×1000×[154×4502-(154-15.5)×4142]/(8×561000000×15.5)＝45.045N/mm2≤[τ]=125N/mm2
3、撓度驗算
縱向轉換梁變形圖(mm)
跨中νmax＝1.184mm≤[ν]=1/250=3500/250=14mm
4、支座反力計算
Rmax＝795.322kN
R"max＝587.676kN
7、鋼管樁立柱驗算
立柱結構型別
型鋼立柱
型鋼立柱型別
大鋼管
鋼材等級
Q235
立柱抗壓強度設計值[f](N/mm2)
Φ426×10
回轉半徑i(cm)
14.71
立柱截面面積(mm2)
13092
型鋼立柱自重標準值gk(kN/m)
1.026
彈性模量
1328.38
角焊縫強度設計值ffw(N/mm2)
160
與型鋼立柱連線角焊縫焊腳尺寸hf(mm)
6
焊縫長度lw(mm)
200
立柱長細比λ=h/i=4000/173.3=23.081≤[λ]=150
查表得φ=0.938
立柱所受橫樑傳遞荷載N=Rmax/k2=795.322/1=795.322kN
立柱所受軸力F=N+1.2gk×H=795.322+1.2×1.208×4=801.12kN
強度驗算：
σ=F/A=801.12×103/15394=52.041N/mm2≤[f]=205N/mm2
穩定性驗算：
σ=F/(φA)=801.12×103/(0.938×15394)=55.481N/mm2≤[f]=205N/mm2
施工平臺剖面結構圖
施工平臺平面結構圖
施工平臺計算書
1、材料引數
20a熱軋普通工字鋼基本引數為：截面積A=35.6cm2，慣性距Ix=2369cm4，轉動慣量Wx=236.9cm3，半截面面積矩Sx=136.1cm3，回轉半徑ix=8.16cm，截面尺寸 b=100mm，h=200mm，t=11.4mm。
36c熱軋普通工字鋼基本引數為：截面積A=90.8cm2，慣性距Ix=17400cm4，轉動慣量Wx=966.7cm3，半截面面積矩Sx=573.6cm3，回轉半徑ix=13.8cm，截面尺寸 b=140mm，h=360mm，t=14mm。
HM450*300熱軋寬翼緣H型鋼基本引數為：截面積A=157.4cm2，慣性距Ix=56100cm4，轉動慣量Wx=2550cm3，半截面面積矩Sx=1260cm3，回轉半徑ix=18.9cm，截面尺寸 b=300mm，h=440mm，t=11mm。
D426鋼立柱基本引數為：截面積A=130.6cm2，慣性距I=28294.5cm4，截面模量W=1328.4cm3，回轉半徑i=14.71cm，截面尺寸 d=426mm，t=10mm。
鋼材的彈性模量為E =2.06×105 Mpa。
2、荷載引數
1、荷載取值：
施工平臺上部渡槽既有邊牆又有底板，為安全起見，渡槽面積按全斷面計算，渡槽全斷面計算面積A=2.42㎡，按渡槽底板寬度（3.3m）全分佈在施工平臺上，每米渡槽：
⑴ 混凝土、鋼筋自重：2.42㎡×（25+1.5）KN/m³=64.13KN/m；
⑵ 支架自重：0.5KN/m³×3.3m（支架寬度）×2.6m（支架高度）=4.29KN/m；
⑶ 模板自重：0.3KN/m2×3.3m=1.0KN/m；
經計算得到，靜荷載標準值q1 = 64.13+4.29+1.0=69.42KN/m。
⑷ 施工人員及裝置荷載：1.0KN/㎡×3.3m=3.3 KN/m；
⑸ 振搗砼荷載： 2 KN/㎡×3.3m=6.6KN/m
經計算得到，活荷載標準值 q2 = 3.3+6.6=9.9KN/m
考慮到荷載的載入偏差等因素，故恆載分項係數取1.35，活載分項係數取1.4，驗算荷載如下：q= 1.35×69.42+1.4×9.9=107.577 KN/m。
3、面板驗算
鋼板厚度為1cm，採用Q235鋼材製作，容許彎曲應力【σ】=215MPa，容許剪應力【τ】=125 MPa，彈性模量E=2.1×105 MPa。
鋼板底部縱向佈置20a工字鋼，間距0.5m，計算按照渡槽支撐體系作用在鋼板的跨中位置，鋼板跨徑按0.5m計算。
鋼板自重：q1=1m×78.5kg/m=0.785KN/m
渡槽支架體系荷載：q2=107.577 KN/m
則q=q1+q2=0.785+107.577=108.36 KN/m
R=108.36×0.5/2=27.09 KN
跨中彎矩：M=108.36×0.52/8=3.39KN·m
I=bh3/12=1.0×0.013/12=8.3×10-8 m4
W=bh2/6=1.0×0.012/6=1.67×10-5 m3
抗彎驗算：
σ=M/W=3.39/1.67×10-5=70060KN/m2=203MPa＜【σ】=215 MPa
滿足要求!
抗剪驗算：
τ=R/A=27.09/（1×0.01）=2709KN/m2=2.71MPa＜【τ】=125 MPa
滿足要求!
4、20a工字鋼分配梁驗算
1、荷載取值
⑴ 混凝土、鋼筋自重：2.42㎡×（25+1.5）KN/m³=64.13KN/m；
⑵ 支架自重：0.5KN/m³×3.3m（支架寬度）×2.6m（支架高度）=4.29KN/m；
⑶ 模板自重：0.3KN/m2×3.3m=1.0KN/m；
⑷ 1cm厚鋼板自重：0.785 KN/m；
⑸ 20a工字鋼自重：0.28 KN/m；
經計算得到，靜荷載標準值q1 = 64.13+4.29+1.0+0.785+0.28=70.485KN/m。
⑷ 施工人員及裝置荷載：1.0KN/㎡×3.3m=3.3 KN/m；
⑸ 振搗砼荷載： 2 KN/㎡×3.3m=6.6KN/m
經計算得到，活荷載標準值 q2 = 3.3+6.6=9.9KN/m
考慮到荷載的載入偏差等因素，故恆載分項係數取1.35，活載分項係數取1.4。
2、工字鋼基本引數
20a熱軋普通工字鋼基本引數為：截面積A=35.6cm2，慣性距Ix=2369cm4，轉動慣量Wx=236.9cm3，半截面面積矩Sx=136.1cm3，回轉半徑ix=8.16cm，截面尺寸 b=100mm，h=200mm，t=11.4mm。
3、荷載組合
承載能力極限狀態：
Q=γG×Pgk+ γQ×Pqk=1.35×70.485+1.4×9.9=109.015KN/m
正常使用極限狀態：
Q"= Pgk+ Pqk=70.485+9.9=80.385KN/m
4、抗彎驗算
Mmax=P×L2/8=109.015×12/8=13.627KN·m
σ= Mmax /(γxW)=13.627×106/(1.05×237×1000)=54.76N/mm2≤[f]=215 N/mm2
滿足要求！
5、抗剪驗算
Vmax=P×L/2=109.015×1/2=54.508kN
τmax=Vmax[bh02-(b-δ)h2]/(8Izδ)=54.508×1000×[100×2002-(100-7)×177.22]/(8×2370×10000×7)=44.348N/mm2≤[τ]=125N/mm2
滿足要求！
6、撓度驗算
νmax=5×P"×L4/(384×E×Ix)=5×80.385×10004/(384×206000×23700000)=0.214mm≤[ν]＝L/250=1×1000/250=4mm
滿足要求！
5、36c工字鋼橫樑驗算
1、荷載取值
上部結構荷載透過12根20a工字鋼傳遞到36c工字鋼上，36c工字鋼受到的荷載為集中荷載，集中荷載計算過程如下：
⑴ 集中荷載標準值
① 混凝土、鋼筋自重：2.42㎡×（25+1.5）KN/m³=64.13KN/m；
② 支架自重：0.5KN/m³×3.3m（支架寬度）×2.6m（支架高度）=4.29KN/m；
④ 1cm厚鋼板自重：0.785 KN/m；
⑤ 20a工字鋼自重：0.28 KN/m；
集中靜荷載標準值P1= (64.13+4.29+1.0) ×4.8（架體寬度）/12+0.785×0.5（跨度）+0.28×1.0（跨度）=28.44KN。
⑥ 施工人員及裝置荷載：1.0KN/㎡×3.3m=3.3 KN/m；
⑦ 振搗砼荷載： 2 KN/㎡×3.3m=6.6KN/m;
集中活荷載標準值 P2 = （3.3+6.6）×4.8/12=3.96KN
經計算得到集中荷載標準值P=P1+P2=28.44+3.96=32.4KN
⑵ 集中荷載設計值
考慮到荷載的載入偏差等因素，故恆載分項係數取1.35，活載分項係數取1.4，則集中荷載設計值P=28.44×1.35+3.96×1.4=43.94KN。
2、橫樑計算
橫樑型別
型鋼橫樑
橫樑縱向間距(mm)
1000
橫樑材質及型別
工字鋼
截面型別
36c號工字鋼
橫樑合併根數
1
橫樑受力不均勻係數k1
1
橫樑抗彎強度設計值[f](N/mm2)
205
橫樑抗剪強度設計值[τ](N/mm2)
125
橫樑彈性模量E(N/mm2)
206000
橫樑截面抵抗矩W(cm3)
962
橫樑截面慣性矩I(cm4)
17310
橫樑允許撓度[v]
1/250
橫樑自重線荷載標準值(kN/m)
0.712
橫樑自重標準值q’=0.712kN/m
橫樑自重設計值q=1.2×0.712=0.854kN/m
計算簡圖如下：
3、抗彎驗算
橫樑彎矩圖(kN·m)
σ=Mmax/W=177.468×106/962000=184.478N/mm2≤[f]=205N/mm2
滿足要求！
4、撓度驗算
橫樑變形圖(mm)
νmax＝6.048mm≤[ν]=1/250=4000/250=16mm
滿足要求！
5、抗剪驗算
橫樑剪力圖(kN)
Vmax＝155.498kN
τmax=Vmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=155.498×1000×[140×3602-(140-14)×328.42]/(8×173100000×14)＝36.537N/mm2≤[τ]=125N/mm2
滿足要求！
6、支座反力計算
承載能力極限狀態
R1＝199.441kN，R2＝199.439kN
正常使用極限狀態
R"1＝147.223kN，R"2＝147.228kN
6、H型鋼縱梁計算
H型鋼縱梁材質及型別
工字鋼
截面型別
HM450×300
抗彎強度設計值[f](N/mm2)
205
抗剪強度設計值[τ](N/mm2)
125
彈性模量E(N/mm2)
206000
截面抵抗矩W(cm3)
2550
截面慣性矩I(cm4)
56100
每側縱向轉換梁根數n
1
H型鋼縱梁受力不均勻係數k2
1
縱向轉換梁外懸挑長度(mm)
0
立柱縱向間距la(mm)
3500
橫樑縱向間距s(mm)
1000
計算方式
二等跨連續梁
H型鋼縱梁自重線荷載標準值(kN/m)
1.24
縱向轉換梁自重：q=1.2×1.24=1.488kN/m
縱向轉換梁所受集中荷載標準值：
F’=k2max(R’1/1,R’2/1)=1×max(147.223,147.228)=147.228kN
縱向轉換梁所受集中荷載設計值：
F=k2max(R1/1,R2/1)=1×max(199.441,199.439)=199.441kN
計算簡圖如下：
1、抗彎驗算
縱向轉換梁彎矩圖(kN·m)
σ=Mmax/W=267.203×106/2550000=104.785N/mm2≤[f]=205N/mm2
滿足要求！
2、抗剪驗算
縱向轉換梁剪力圖(kN)
Vmax＝420.79kN
τmax=Vmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=420.79×1000×[154×4502-(154-15.5)×4142]/(8×561000000×15.5)＝45.045N/mm2≤[τ]=125N/mm2
滿足要求！
3、撓度驗算
縱向轉換梁變形圖(mm)
跨中νmax＝1.184mm≤[ν]=1/250=3500/250=14mm
滿足要求！
4、支座反力計算
承載能力極限狀態
Rmax＝795.322kN
正常使用極限狀態
R"max＝587.676kN
7、鋼管樁立柱驗算
立柱結構型別
型鋼立柱
立柱縱向間距la(mm)
3500
型鋼立柱型別
大鋼管
鋼材等級
Q235
立柱抗壓強度設計值[f](N/mm2)
205
截面型別
Φ426×10
回轉半徑i(cm)
14.71
立柱截面面積(mm2)
13092
型鋼立柱自重標準值gk(kN/m)
1.026
彈性模量
206000
截面抵抗矩W(cm3)
1328.38
角焊縫強度設計值ffw(N/mm2)
160
與型鋼立柱連線角焊縫焊腳尺寸hf(mm)
6
焊縫長度lw(mm)
200
立柱長細比λ=h/i=4000/173.3=23.081≤[λ]=150
滿足要求！
查表得φ=0.938
立柱所受橫樑傳遞荷載N=Rmax/k2=795.322/1=795.322kN
立柱所受軸力F=N+1.2gk×H=795.322+1.2×1.208×4=801.12kN
強度驗算：
σ=F/A=801.12×103/15394=52.041N/mm2≤[f]=205N/mm2
滿足要求！
穩定性驗算：
σ=F/(φA)=801.12×103/(0.938×15394)=55.481N/mm2≤[f]=205N/mm2
滿足要求！