(钢管支架的计算书.doc

路基边坡防护施工钢管支架工程专项安全方案 设计计算书 一、计算目的 路基边坡坡面防护施工是在斜坡上进行，特别是对于锚杆锚索施工，需要专门的操作平台来进行锚孔的钻进，所以需搭设钢管支架作为操作平台。对于钢管支架结合实际地质情况，管架的受力是否合理，有必要对其进行受力计算，掌握支架的受力情况，实现合理搭设，既经济又保证安全。 支架布置见附件详图。 为了确保安全，为了确保支架结构的受力合理、安全可靠、稳定，满足施工荷载的需要，确保施工安全，特进行支架的设计及受力计算。 二、支架的设计 （1）材料选择 钢管：支架纵、横向水平杆、立杆均选用直径φ=48mm、壁厚t=3.5mm的钢管，长度分 别为2m、3m、6m；钢管截面面积A=489mm 2,截面惯性矩I=1.215×105mm4,抵抗矩 W=5.078×103 mm3，回转半径15.78 mm，每延米理论重量为3.84㎏。 铸铁基本形式有三种直角扣件回转扣件对接扣件(a)立杆垂直于地面，是把脚手架荷载传递给基础的受力杆件。(b)纵向水平杆纵向水平杆是承受并传递荷载给立杆的受力杆件。在纵向水平连接各立杆，横向水平杆在横向水平连接内、外排立杆(c)剪刀撑可增强脚手架的纵向刚度。设在脚手架外侧面的十字交叉斜杆， (d)纵横向水平扫地杆纵向扫地杆连接立杆下端距底座下方m～20cm处的纵向水平杆，起约束立杆底端在纵向发生位移的作用水平扫地杆位于纵向水平扫地杆上方处的横向水平杆，起约束立杆底端在横向发生位移的作用。直角扣件用于两根垂直相交钢管的连接，依靠扣件与钢管表面间的摩擦力来传递荷载回转扣件用于两根任意度相交钢管的连接对接扣件用于两根钢管对接接长的连接。 图1.小横杆受力计算图示 2.荷载 作用在支架小横杆上的荷载主要是施工荷载，主要是工人和钻孔机械的自重；根据施工现场的实际情况，对于1.2m×1.0m的布置情况，考虑2个人及钻孔机械的重量，得计算荷载为：工人每人重50㎏，机械自重150㎏，断面上的荷载总计为250㎏×10N/㎏=2500N，视为作用在小横杆上的均布荷载，考虑支架上的荷载为动荷载，计1.2的冲击系数，则均布荷载q=3000/1.2=2.5（KN/m）））pa,对基础受力面积为0.01㎡，则立拄作用在地基上的平均压力值为： P=1.65/A=150Kpa＜［σ］=195Kpa；即地基基础满足受力要求。不会产生局部受力不均基础沉陷的情况。 6.钢管支架的抗倾覆稳定措施 对于该支架方案，路基边坡呈1：0.75或1：0.5、1：1的坡度，而支架随着坡度靠内侧与坡面一致倾斜，竖杆深入土体，搭设了纵横向扫地杆、剪刀撑和斜撑，并在坡面的下方和护坡道处均加设了两排管架，目的是促使整个支架连接更加紧密，施工荷载比较小，即使钻孔施工，在增减钻杆时最多能产生0.5米左右的位移，这对整个支架的稳定性是承受得起的。 在支架的内外侧均设置得有加强斜撑，支架的稳定性能够满足要求。 经上述计算及其验算，按照设计拟定的尺寸及步距布置支架，支架的受力合理，方案可行。