xxxx橋滿堂支架計算書.doc

1、連續(xù)箱梁滿堂支架設(shè)計計算書編制：復(fù)核：審核：現(xiàn)澆箱梁滿堂支架計算書設(shè)計依據(jù)設(shè)計采用規(guī)范1.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50017-2003）；2.建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范（ JGJ166-2008）；3.建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范 （JGJ162-2008）；4.路橋施工計算手冊周水興等主編（人民交通出版社）；5.公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范 （ JTGD60-2004）；6.木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB5005-2003）。材料力學(xué)及截面特性現(xiàn)澆支架所需用到的材料力學(xué)特性見下表。表 材料力學(xué)特性材料型號彈性模量抗彎強度抗剪強度規(guī)范編號（ MPa）（ MPa）（ MPa）鋼材Q235A2060002151252

2、竹膠合板15mm9898354木材TC17-A10000174現(xiàn)澆支架結(jié)所需截面特性見下表。表 材料截面特性截面積重量截面慣性截面最小凈面積矩腹板厚度規(guī)格（ mm2矩 Ix抵抗矩（ N/m ）Sx（ mm3 ） tw （ mm ）（ mm4 ）（mm3 ）工鋼I12 工字鋼1810488000077460鋼管 484891219005080方木100 100100006083333001666703. 設(shè)計說明碗扣式支架由可調(diào)底座、立桿、橫桿、可調(diào)托座、橫橋向分配梁（I12 工字鋼）、順橋向方木、厚竹膠板等組成，詳見圖。箱梁支架構(gòu)造圖（單位：mm ）支架布置：1、立桿布置：支架立桿水平間距在順

3、橋向梁端兩側(cè)范圍采用， 其余順橋向縱向間距為， 橫向梁底中央正下方寬度范圍內(nèi)采用， 翼板外側(cè)施工平臺腳手架搭設(shè)橫向間距， 步距 120cm。剪刀撐布置：順橋向每 7 跨設(shè)置一排通高橫橋向剪刀撐； 橫橋向剪刀撐分別在支架最外側(cè)， 兩個邊腹板、中腹板位置設(shè)置。底、腹板為 15mm 竹膠板，模板下方為縱橋向放置的10cm 方木，間距腹板位置，翼緣及底板位置，按實際情況加密。方木下方為橫橋向通長的 I12 工字鋼，由支架頂托往下傳力。外腹板側(cè)面模板的面板為 15mm 竹膠板，橫肋采用 10cm 方木，豎肋為 48鋼管彎制。由帶頂托的 48鋼管作為豎肋支撐， 結(jié)合立桿縱距布置， 48鋼管與不少于兩根支架

4、立桿之間用扣件固定， 且靠近外側(cè)邊緣的一個扣件要盡量接近水平桿節(jié)點位置。為增強結(jié)構(gòu)的安全，立桿最上端步距設(shè)置為 90cm。4. 支架結(jié)構(gòu)驗算碗扣支架承載力計算由于現(xiàn)澆箱梁時，混凝土對底模及以下支架為豎向力荷載，對側(cè)模為水平力荷載，故分別對豎向和水平力進行計算。豎向力荷載標準值根據(jù)建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范（JGJ166-2008）節(jié)分別對碗扣支架豎向永久荷載和可變荷載進行計算。永久荷載模板及支撐架自重標準值Q1 ：10m 以下的支撐架可不計算架體自重；新澆筑預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土自重標準值Q2 。箱梁腹板、底板在各箱室保持一致， 可取箱梁結(jié)構(gòu)的翼板邊線至第一個中腹板位置進行計算，箱梁砼容重取2

5、6kN/m3?？勺兒奢d施工人員及設(shè)備荷載標準值Q3 ：1kN/ ；澆筑和振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載標準值Q4 ： 2kN/；水平力荷載標準值根據(jù)建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范 （JGJ162-2008）節(jié)分別對碗扣支架豎向永久荷載和可變荷載進行計算。永久荷載新澆混凝土對模板的側(cè)壓力標準值G 4K新澆混凝土作用于模板的最大側(cè)壓力，按下列公式計算，并取其中的較小值：F 0.22 ct0 12 V，F(xiàn)c H其中： F 新澆混凝土對模板的側(cè)壓力計算值（kN/ ）；c 新澆混凝土的重力密度，取m3；t 0 新澆混凝土的初凝時間，暫取10 h；V 混凝土的澆筑速度，取 h；H 模板計算高度，箱梁分兩次澆筑，對于高梁

6、?。? 外加劑影響修正系數(shù)，??；2 混凝土坍落度影響修正系數(shù)，取。將已知參數(shù)代入以上兩個公式計算混凝土最大側(cè)壓力F ：F 0. 22 ct 0 1 2 V0.222410 1.21.150. 339. 91KN/ m2Fc H241. 3532. 4KN/ m2取二者較小值，得梁高箱梁混凝土側(cè)壓力標準值G32. 4KN/ m2；4K可變荷載傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載標準值Q3k ，取 2 kN/。風(fēng)荷載 Q5根據(jù)建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范所示，作用于模板支撐架上水平風(fēng)荷載標準值的計算公式如下式所示。wk0.7zs w0式中： wk 風(fēng)荷載標準值（ KN/m2）；z 風(fēng)壓高度變化系數(shù)， 按建筑

7、施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范 附錄 D 采用，本橋為 C 類地形，高度在 10m 以內(nèi)，取為；s 風(fēng)荷載體型系數(shù)，無遮擋攔單排體型系數(shù)st1.2A10. 1555，A01n=，故 s1. 172 。sst1 ，按現(xiàn)行國家標準有關(guān)規(guī)定值修正取w0 基本風(fēng)壓（ kN/m 2），按照貴州地區(qū) 1/50 取值 w00.3KN/ m2 ；風(fēng)荷載的計算如下所示。wk0. 70.741.1720.30.18 KN/ m2、上端模板風(fēng)壓標準值碗扣支架箱梁側(cè)模板風(fēng)荷載， 選取 C-C斷面處橫橋向一排立桿上箱梁側(cè)模板所承受的風(fēng)荷載進行驗算，立桿在縱橋向的縱距最大為，側(cè)模面積A6 m2 ；將箱梁所

8、受風(fēng)力均勻作用于碗扣支架立桿頂部，則單根立桿頂部所承受的側(cè)模傳遞的風(fēng)荷載為：w11. 41. 40.181.260.32KNwk A、碗扣支架風(fēng)壓a、節(jié)點風(fēng)荷載支架立桿步距為，縱距按計，單根斜桿最多同時連接6 排立桿，如下圖所示。擋風(fēng)系數(shù)048/ 93 。標準風(fēng)荷載 wk0. 70.18 1.200. 014 KN/ m2 。考慮排架連續(xù)承受風(fēng)荷載計算，1-01 - 0.0930.907多層架體總和系數(shù)：s1410. 9070. 90720. 90733. 4。求得節(jié)點風(fēng)荷載 :w1. 4 swk1. 20. 91. 43. 40. 0141. 20. 90

9、.07 KNb、節(jié)點風(fēng)荷載在斜桿及立桿產(chǎn)生的內(nèi)力由建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范規(guī)定，架體內(nèi)力計算應(yīng)將風(fēng)荷載化解為每一節(jié)點的集中荷載w ；PPPPPPw1www shwwvwhnwHLXwwmLx斜桿內(nèi)力計算簡圖根據(jù)力的平行四邊形定理，水平風(fēng)荷載w 在立桿及斜桿中產(chǎn)生的內(nèi)力wv 、 ws 按下列公式計算。wvhh 2L x2w ， wsL xwLx第一層模板風(fēng)荷載：wv 11.20.320.43KN ， ws11.2 20.920.320.53 KN0.90.9各層支架風(fēng)荷載：wv1.20.070.09KN ， ws1.2 20.9 20.070.1 KN0.90.9支架平均高度5m，共 i

10、 =4 層橫桿，則，在斜桿及立桿產(chǎn)生的荷載總和為：斜桿內(nèi)力 wsiws 1i-1 ws0.534 -10.10.83KN ；立桿內(nèi)力 wviwv 1i-1 wv0. 434 -10.090.7 KN 。立桿內(nèi)力在迎風(fēng)面為拉力， 背風(fēng)面為壓力， 故單根立桿風(fēng)荷載產(chǎn)生的軸向壓力為Q5wvi0.7 KN豎向荷載效應(yīng)組合根據(jù)建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范JGJ 166-2008第條，單肢立桿軸向力和承載力應(yīng)按下列公式計算：不組合風(fēng)荷載時，單肢立桿軸向力：N1.（2 Q1Q2 )1.4(Q3Q4 )Lx Ly組合風(fēng)荷載時，單肢立桿軸向力：（Q2 ) 0.9 1.4 (Q3 Q4 )Lx LyQ5N

11、 1.2 Q1由于此處風(fēng)荷載較小，因此最不利荷載為不組合風(fēng)荷載時受力。由軟件計算得：由圖可知，箱梁澆筑完成后，支架鋼管最大軸力為：Nmax=。水平荷載效應(yīng)組合將節(jié)計算得，梁高箱梁混凝土最大側(cè)壓力標準值G4K 為， Q3K 取 2KN/，分別加載至 48 豎肋上。根據(jù)建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范 JGJ 162-2008第條，單位面積所承受的側(cè)向壓力應(yīng)按下列公式計算：S1.2G4K1.4Q3K梁高箱梁 48 豎肋縱橋向間距為。將已知荷載代入上式計算得單根豎肋最大側(cè)壓力組合。S0.9 1.2G4K1.4Q3 K0.9 （1.2 32.41.4 2） 37. 5 /KN m立桿穩(wěn)定性驗算碗扣支架立桿采用

12、外徑48mm，壁厚鋼管，面積A 489mm2,回轉(zhuǎn)半徑 i =，截面模量 W =103mm3。抗壓、彎強度設(shè)計值f205MPa ，碗扣單根立桿最大軸向力為N 31. 1KN。單根立桿進行穩(wěn)定性驗算時，需滿足：NfA滿堂碗扣支架立桿計算長度按下式計算l 0 h2a其中 a 為立桿伸出頂層水平桿長度，設(shè)計控制在60cm，最上層步距控制在h =90cm。則 l 0h 2a90 260 210cm壓桿長細比為：l 0 / i2100/15.95131.7。由此可查建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ170-2011)附錄 C，可知立桿穩(wěn)定系數(shù)0.383 。立桿穩(wěn)定性驗算：N31. 1103205M

13、PaA0.383166MPa489經(jīng)驗算，底、腹板下立桿強度、穩(wěn)定性滿足設(shè)計要求。翼板下側(cè)模豎肋腹板上的現(xiàn)澆混凝土水平壓力通過48鋼管豎肋傳遞給橫桿。箱梁斜撐構(gòu)造圖側(cè)模 48豎肋鋼管截面參數(shù)指標：W4490mm 3 I108000mm 4側(cè)模鋼管豎肋檢算：方木小楞此部位按間距米布置。背帶采用248mm。強度及剛度檢算Midas civil 應(yīng)力圖Midas civil 位移圖計算結(jié)果：最大應(yīng)力max174MPa205MPa 滿足要求最大變形0.9mm700/ 4001.8mm 滿足要求扣件抗滑強度計算根據(jù)建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范規(guī)定，自上而下疊加斜桿的最大內(nèi)力，驗算斜桿兩端連接扣件抗滑

14、強度，按照下式計算。nwsQC1式中： QC 扣件抗滑強度，取8KN。支架平均高度5m，共 i =4 層橫桿，則，在斜桿產(chǎn)生的荷載總和：nwsws 1i- 1ws0. 534 - 10. 10. 83KN8KN1通過以上計算可知，斜桿兩端連接扣件抗滑強度滿足施工使用的要求。架體抗傾覆驗算支架搭設(shè)高度按5m 計算，寬度。單排立桿中心線以左迎風(fēng)面風(fēng)荷載對立桿產(chǎn)生的為拉應(yīng)力，以右背風(fēng)面風(fēng)荷載對立桿產(chǎn)生的為壓應(yīng)力，以拉應(yīng)力之和驗算支架的整體抗傾覆性。單排21 根立桿，每5 根設(shè)置一道剪刀撐，迎風(fēng)面共設(shè)置4 道，取縱橋向?qū)捰嬎泔L(fēng)荷載產(chǎn)生的立桿拉力，支架自重按m3 計算。單根剪刀撐產(chǎn)生的立桿拉力Wv1=5

15、 道剪刀撐產(chǎn)生的立桿拉力為wviKN單排支架自重：G2.80.9413. 8139. 1KN橫橋向抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)K 0 =139/=。滿足設(shè)計要求。5. 竹膠板受力驗算荷載標準值取值永久荷載新澆筑鋼筋混凝土自重標準值G 2k ：26kN/m3 ；可變荷載施工人員及設(shè)備荷載標準值Q1k ： 2kN/；振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載標準值Q 2k ：取 2kN/ ；傾倒混凝土?xí)r，對垂直面板產(chǎn)生的水平荷載標準值Q3k ： 2kN/；荷載組合計算模板及支架結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的強度、穩(wěn)定性應(yīng)采用荷載設(shè)計值即荷載標準值乘以荷載分項系數(shù)。計算正常使用極限狀態(tài)變形時，應(yīng)采用荷載標準值。強度驗算時：永久荷載分項系數(shù)取，可變荷載

16、取撓度驗算時：為永久荷載標準值。底模竹膠板驗算底模采用 15mm 厚竹膠板，其下為順橋方向放置的 10cm 10cm 木方。在底板和翼板處間距均為 30cm，在腹板處間距為 20cm。計算可得：腹板處最大砼荷載組合為：q= 26+（ +） = KN/。底板處最大砼荷載組合為：q= 26（ +） +（ +）= KN/。將底板受力簡化成受均布荷載的三跨連續(xù)梁：底板處竹膠板受力模型圖（單位：mm）底板強度驗算：Mmaxql 233. 44 0.32/ 10 0. 3KN ? m10可得：maxMmax8. 0MPa=35MPaW強度滿足要求。底板剛度驗算：fql40.65 mm 300/400=15

17、0EI剛度滿足要求。將腹板受力簡化成受均布荷載的三跨連續(xù)梁。腹板處竹膠板受力模型圖（單位：mm）腹板強度計算腹板強度驗算：Mmaxql 249. 99 0.2 2 / 10 0. 2KN ? m；10maxMmax5. 3MPa35MPaW強度滿足要求。腹板剛度驗算：fql 40. 2mm200/400=0. 5mm150EI剛度滿足要求。側(cè)模竹膠板驗算側(cè)模采用 15mm 厚竹膠板，根據(jù)水平混凝土壓力荷載值可知，側(cè)壓力最大組合值為，其下 10cm 木方間隔 30cm 布置。將側(cè)模受力簡化成受均布荷載的三跨連續(xù)梁。側(cè)模竹膠板受力模型圖側(cè)模強度驗算：Mql 237. 5 0.3 2 / 10 0.

18、 34KN ? mmax10maxMmax9. 1MPa35MPaW強度滿足要求。剛度驗算fql41500.69 mm300/400=EI剛度滿足要求。其他部位模板受力均較小，此處不再進行計算。6. 10cm 10cm 方木驗算木方為順橋方向放置，在底板處間距均為30cm，翼板處間距均為30cm，在腹板處間距為 20cm。其下為 I12 工字鋼分配梁， 10cm 10cm 方木在端橫梁處縱橋向跨徑60cm，在跨中斷面處縱橋向跨徑90cm?？缰袛嗝嫣幍装逄幠痉街衲z板上寬的荷載作用其上，將其荷載轉(zhuǎn)化成線均布荷載。q0.31.2G2k1.4 ( Q1KQ2K )0.31.20. 420. 45261

19、.4（22.5 ）10KN/ m腹板處木方竹膠板上寬的荷載作用其上，將其荷載轉(zhuǎn)化成線均布荷載。q0.21.2 G2k1.4 ( Q1KQ2K )0.21.21. 4261.4（22.5 ）10KN/ m受力模型：根據(jù)以上計算結(jié)果， 腹板與底板處木方受力相同， 選取此處進行驗算， 將受力簡化成受均布荷載的三跨連續(xù)梁?？v向木方受力模型圖（單位：m）彎矩： Mmaxql 2100.9 2/100. 81KN ? m10剪力： V1 ql0. 510 0.94. 5KNmax2強度驗算：抗彎模量： Wbh2 /6100 1002 /61.667105 mm3彎曲應(yīng)力：M/ W0. 8110 6 /16

20、67004. 85MPa剪切應(yīng)力：1. 5V/ A1. 54. 85103 /10020. 675MPa通過以上計算，根據(jù)路橋施工計算手冊表8-6 查紅松的容許應(yīng)力，可知= =， = =。則底板及腹板處方木強度滿足施工使用的要求。剛度驗算紅松的彈性模量E=9103MPa，根據(jù)材料力學(xué)可知撓度計算如下所示。Ibh 3/121001003 /128.3310 6 mm4根據(jù)公式均布荷載作用下剛度驗算公式，其撓度計算過程如下所示。ql 41090040.583 mmf150 8.331069 103150EI通過以上計算可知， f= f=L/400=900/400=，則縱橋向木方剛度滿足施工使用的要

21、求。端橫梁斷面處竹膠板上寬的荷載作用其上，其計算過程與跨中斷面腹板處相同且跨徑為，偏于安全，故此處不再進行重復(fù)計算。翼板處同理。側(cè)模橫肋 荷載竹膠板上寬的荷載作用其上，砼最大側(cè)壓力荷載為， 將其荷載轉(zhuǎn)化成線均布荷載。q0.3 1.2 G2k1.4 Q3K0.3 1.232. 41.4（22.5 ）13.34 KN/ m 受力模型側(cè)模橫肋跨徑，根據(jù)以上計算結(jié)果， 在腹板處木方受力最大， 選取此處進行驗算，將受力簡化成受均布荷載的三跨連續(xù)梁。圖側(cè)模橫肋木方受力模型圖（單位：m）彎矩： Mmaxql 213. 340.62/ 10 0.48 KN ? m；10剪力： Vmax1 ql0. 513.3

22、40.64. 0KN。2強度驗算：抗彎模量： Wbh2 /61001002 /6 1.667105 mm3彎應(yīng)力：M/ W0.48106 /1667002. 88MPa切應(yīng)力：1.5V/ A1.54103 /100 20.6 MPa通過以上計算，根據(jù)路橋施工計算手冊表8-6 查紅松的容許彎曲應(yīng)力，可知 =， =。則側(cè)模方木抗剪強度滿足施工使用的要求。剛度驗算紅松的彈性模量 E=9103MPa，根據(jù)材料力學(xué)可知撓度計算如下所示。Ibh 3/121001003 /128.3310 6 mm4根據(jù)公式 5-8 均布荷載作用下剛度驗算公式，其撓度計算過程如下所示。ql 413. 3490040.78 mmf150 8.331069 103150EI通過以上計算可知， f= f=L/400=900/400=，則側(cè)模向木方剛度滿足施工使用的要求。7. I12 工字鋼分配梁驗算橫橋向選用 I12 工字鋼放置于碗扣支架頂托之上，根據(jù)箱梁截面高度和底板、腹板部位不同，跨徑有、兩種。對兩種跨徑下的I12 工字鋼進行強度和剛度驗算。在梁高端橫梁處， I12 工字鋼橫橋向跨徑?？v橋向間隔布置。荷載將荷載轉(zhuǎn)化成線均布荷載。強度驗算荷載：q0.61.2G2k1.4(Q1KQ2K )0.649.9930