CN205329555U - 一种临时支撑结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种刚度大、受力明确的临时支撑结构，包括若干立柱和固定于立柱上的主纵梁，所述若干立柱固定于地面上，所述主纵梁为悬臂梁，所述主纵梁的上方固定有分配梁，所述主纵梁和分配梁均采用双拼工字钢结构。本申请的临时支撑结构的设计完全可以满足施工要求。从采用1.2倍最大施工荷截预压变形量来看，变形量均小于额定值，相比现有的临时支撑结构本申请的临时支撑结构刚度大、受力更明确、更加均匀，在荷载的作用下不容易变形，变形量相比现有的临时支撑结构更小。

Description

一种临时支撑结构

技术领域

本实用新型涉及钢结构领域，特别是涉及一种临时支撑结构。

背景技术

当前，随着我国高速铁路建设得迅猛发展，为满足铁路线型，一般在设计中大量地采用桥梁结构。在施工过程中连续梁及刚构桥由于跨度大、立体交叉、施工场地受限等诸多因素的影响，其施工往往成为整座桥梁乃至全线的重点及难点。临时支撑结构的设计是确保施工安全的关键。因此，从计算理论、方法到实际应用在许多关键问题上均需加以注意。

现有的临时支撑结构由于其梁部重、宽度较窄、墩身高，对于支架的稳定性要求较高，因此，轻型钢管杆件满布式支架已经十分罕见，基本不用于现有的临时支撑结构中，由于现有的临时支撑结构的特性，其有受力不均和刚度等问题，让其不能满足现在施工的要求。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种刚度大、受力明确的临时支撑结构。

本实用新型所要解决的技术问题通过以下技术方案来实现：

本实用新型的一种临时支撑结构，包括若干立柱和固定于立柱上的主纵梁，所述若干立柱固定于地面上，所述主纵梁为悬臂梁，所述主纵梁的上方固定有分配梁，所述主纵梁和分配梁均采用双拼工字钢结构。

进一步的，所述立柱上还固定有剪力撑。

进一步的，所述剪力撑采用双拼工字钢结构。

进一步的，所述主纵梁采用400x140x10.5mm和400x140x16.7mm双拼工字钢。

进一步的，所述分配梁采用320x132x11.5mm和320x132x15mm双拼工字钢。

进一步的，所述剪力撑采用200x102x9mm和200x102x11.4mm双拼工字钢。

进一步的，所述立柱采用630x10mm的钢管。

进一步的，所述主纵梁采用400x140x10.5mm和400x140x16.7mm双拼工字钢，所述分配梁采用320x132x11.5mm和320x132x15mm双拼工字钢，所述剪力撑采用200x102x9mm和200x102x11.4mm双拼工字钢，所述立柱采用630x10mm的钢管。

进一步的，所述立柱一端固定于地面，另一端铰接于所述主纵梁。

借由上述方案，本实用新型至少具有以下优点：本申请的临时支撑结构的设计完全可以满足施工要求。从采用1.2倍最大施工荷截预压变形量来看，变形量均小于计算值(即额定值)，相比现有的临时支撑结构本申请的临时支撑结构刚度大、受力更明确、更加均匀，在荷载的作用下不容易变形，变形量相比现有的临时支撑结构更小。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本实用新型的一种临时支撑结构的结构示意图。

1、立柱；2、主纵梁；3、分配梁；4、剪力撑。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

参见图1所示，一种临时支撑结构，包括若干立柱1和固定于立柱1上的主纵梁2，若干立柱1固定于地面上，主纵梁2为悬臂梁，主纵梁2的上方固定有分配梁3，主纵梁2和分配梁3均采用双拼工字钢结构。立柱1上还固定有剪力撑4。剪力撑4采用双拼工字钢结构。

主纵梁2采用400x140x10.5mm和400x140x16.7mm双拼工字钢，分配梁3采用320x132x11.5mm和320x132x15mm双拼工字钢，剪力撑4采用200x102x9mm和200x102x11.4mm双拼工字钢，立柱1采用630x10mm的钢管。

立柱1一端固定于地面，另一端铰接于所述主纵梁2。

实施例一：

目前，大跨度铁路桥梁因其具有梁部重，宽度窄，墩身高等特对于支架的稳定性要求较高，故轻型钢管杆件满布式支架已罕有采用，取而代之的是具有较大刚度、受力明确、便于计算的型钢结合支架。此类构件的立柱多为钢管或组合型钢，从其受力来看，采用压杆稳定理论即应用欧拉公式：

$P_{cr}=\frac{{\mathrm{\π}}^{2}EI}{{\left(\mathrm{\β}L\right)}^2}$

从公式中来看，临界压力主要受可变因子β及压杆长度L影响。在实践中，对于采用锚钉、栓接或桥桁撑等连接结构应归为“铰接”约束，对于采取群栓、缀钣或加筋钣焊接等连接方式应归于“刚接”。杆长L为自由段长，当杆间增可纵、横向连杆约束时，可明显提高临界压力，在际应用中可采用此方法提高压杆稳定性。

施工支架体系是由各型钢杆件通过有效的连接方式组合而成。计算中连接点应根据现场实际情况来考虑归类为何种约束条件。约束选用不当将会使得计算结果与实际有较大差别，可能较大地增加施工成本，也可能会给施工带来极大的安全隐患。

支架体系分别按横向、纵向来划分计算单元，并进行合理的简化，再采用结构力学理论加以计算。能过计算绘制构件的弯矩、剪力及轴力图，选取构件参数。

在实践中，简化后各杆件可分别采用手工及软件进行计算，其结果可相互复核，这样可以保证计算的准确性。

支架体系的荷载主要来源于梁部自重。由于梁截面在铅垂面上的投影是非均匀的，不能简化为均布荷载施加在支架体系上，这与实际受力不符。计算中，采用荷载分配法即近似按梁截面等面积分配，再以每份截面重心线作为支撑点，以达到等荷载分配的目的。截面单元的划分应根据支撑柱的数量进行，即每份单元均由一根立柱1来承担，柱轴心应所承担截面的重心线相重合。从实践中来看，按此方法布置立柱，使其主横梁的弯矩分配更趋于合理，从而使杆件性能得到较充分的发挥。

本申请中:

立柱：630*10mm钢管；

纵梁：双拼I400x140x10.5/16.7双拼工字钢；

分配梁：I320x132x11.5/15双拼工字钢；

剪力撑：I200x102x9/11.4双拼工字钢；

计算采用midasCivi2010有限元分析软件进行，支架立柱1及纵、横梁均采用梁单元模拟，弹性连接，板单元加截。

3.2荷载

3.2.1检算荷载

(1)作用于支架钢筋混凝土荷载：26kN/m3；

(2)内模、外模重等模板重量：2.0kN/m2；

(3)施工人员及设备、振捣及倾倒荷载：8.5kN/m2；

(4)支架结构自重由程序软件自动换算。

3.2.2荷载组合

按照混凝土浇筑不同工况对支架强度、刚度和稳定性进行计算，荷载组合如下：

计算强度：1.2((1)+(2)+(4))+1.4×(3)

计算刚度：(1)+(2)+(4)

3.3计算结果

3.3.1强度验算

经计算最大支反力位于中间柱F＝1563.3kN

最大应力在杆端为95.1MPa<215MPa，满足要求。

主纵梁最大应力164.5MPa<215MPa，满足要求。

分配梁最大应力157.0MPa<215MPa，满足要求。

3.3.2刚度验算

主纵梁2为一短悬臂梁，最大变形在端部为4.0mm≤L/500＝6.4mm，满足要求。

3.3.3稳定性

(1)屈服强度验算

已知立柱1采用的为630*10mm圆形空心管；

I＝84679.83cm4；

柱长L＝15.5m；

其结构形式为一端固定一端铰支μ＝0.7

E＝206*103N/mm2

则屈服强度

$P_{cr}=\frac{{\mathrm{\&pi;}}^{2}EI}{{\left(\mathrm{\&beta;}L\right)}^2}=14625.7kN>1563.3kN$

屈服强度符合要求。

(2)稳定验算

立柱采用的为630*10mm圆形空心管；

I＝84679.83cm4；

i＝21.96cm；

长度附加系数值取μ＝0.5

最大节间距D＝7.5m；

λx＝750*0.5/21.96＝17.1

轴心受压构件的稳定系数ψ＝0.978

N/(ψA)＝σ/ψ

＝82.4(N/mm2)≤f＝215N/mm2)

稳定性符合要求。

从现场的实际应用来看，按照以上计算理论及计算方法来进行施工临时支撑结构的设计完全可以满足施工要求。从现场反馈可知采用1.2倍最大施工荷截预压变形量来看，变形量均小于计算值，同样小于现有的临时支撑结构。

确保施工安全是支架设计首要前提，过大的安全储备会提高工程造价，在设计中，应避免安全系数的重复考虑。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种临时支撑结构，包括若干立柱(1)和固定于立柱(1)上的主纵梁(2)，所述若干立柱(1)固定于地面上，其特征在于，所述主纵梁(2)为悬臂梁，所述主纵梁(2)的上方固定有分配梁(3)，所述主纵梁(2)和分配梁(3)均采用双拼工字钢结构。

2.根据权利要求1所述的一种临时支撑结构，其特征在于，所述立柱(1)上还固定有剪力撑(4)。

3.根据权利要求2所述的一种临时支撑结构，其特征在于，所述剪力撑(4)采用双拼工字钢结构。

4.根据权利要求3所述的一种临时支撑结构，其特征在于，所述主纵梁(2)采用400x140x10.5mm和400x140x16.7mm双拼工字钢。

5.根据权利要求3所述的一种临时支撑结构，其特征在于，所述分配梁(3)采用320x132x11.5mm和320x132x15mm双拼工字钢。

6.根据权利要求3所述的一种临时支撑结构，其特征在于，所述剪力撑(4)采用200x102x9mm和200x102x11.4mm双拼工字钢。

7.根据权利要求3所述的一种临时支撑结构，其特征在于，所述立柱(1)采用630x10mm的钢管。

8.根据权利要求3所述的一种临时支撑结构，其特征在于，所述主纵梁(2)采用400x140x10.5mm和400x140x16.7mm双拼工字钢，所述分配梁(3)采用320x132x11.5mm和320x132x15mm双拼工字钢，所述剪力撑(4)采用200x102x9mm和200x102x11.4mm双拼工字钢，所述立柱(1)采用630x10mm的钢管。

9.根据权利要求1所述的一种临时支撑结构，其特征在于，所述立柱(1)一端固定于地面，另一端铰接于所述主纵梁(2)。