xxxx橋滿堂支架計(jì)算書.doc

1、連續(xù)箱梁滿堂支架設(shè)計(jì)計(jì)算書編制：復(fù)核：審核：現(xiàn)澆箱梁滿堂支架計(jì)算書設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)采用規(guī)范1.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jì)算手冊(cè)周水興等主編（人民交通出版社）；5.公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范 （ JTGD60-2004）；6.木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(hào)彈性模量抗彎強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度規(guī)范編號(hào)（ 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(jì)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(tái)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(gè)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(shí)際情況加密。方木下方為橫橋向通長(zhǎng)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(gè)扣件要盡量接近水平桿節(jié)點(diǎn)位置。為增強(qiáng)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(yàn)算碗扣支架承載力計(jì)算由于現(xiàn)澆箱梁時(shí)，混凝土對(duì)底模及以下支架為豎向力荷載，對(duì)側(cè)模為水平力荷載，故分別對(duì)豎向和水平力進(jìn)行計(jì)算。豎向力荷載標(biāo)準(zhǔn)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(duì)碗扣支架豎向永久荷載和可變荷載進(jìn)行計(jì)算。永久荷載模板及支撐架自重標(biāo)準(zhǔn)值Q1 ：10m 以下的支撐架可不計(jì)算架體自重；新澆筑預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土自重標(biāo)準(zhǔn)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(gè)中腹板位置進(jìn)行計(jì)算，箱梁砼容重取2

5、6kN/m3。可變荷載施工人員及設(shè)備荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q3 ：1kN/ ；澆筑和振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q4 ： 2kN/；水平力荷載標(biāo)準(zhǔn)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(duì)碗扣支架豎向永久荷載和可變荷載進(jìn)行計(jì)算。永久荷載新澆混凝土對(duì)模板的側(cè)壓力標(biāo)準(zhǔn)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(jì)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(duì)模板的側(cè)壓力計(jì)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(shí)間，暫取10 h；V 混凝土的澆筑速度，取 h；H 模板計(jì)算高度，箱梁分兩次澆筑，對(duì)于高梁

6、??；1 外加劑影響修正系數(shù)，取；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(gè)公式計(jì)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(biāo)準(zhǔn)值G32. 4KN/ m2；4K可變荷載傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算公式如下式所示。wk0.7zs w0式中： wk 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)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?yàn)?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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)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(jì)算如下所示。wk0. 70.741.1720.30.18 KN/ m2、上端模板風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行驗(yàn)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(diǎn)風(fēng)荷載支架立桿步距為，縱距按計(jì)，單根斜桿最多同時(shí)連接6 排立桿，如下圖所示。擋風(fēng)系數(shù)048/ 93 。標(biāo)準(zhǔn)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(jì)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(diǎn)風(fēng)荷載 :w1. 4 swk1. 20. 91. 43. 40. 0141. 20. 90

9、.07 KNb、節(jié)點(diǎn)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(jì)算應(yīng)將風(fēng)荷載化解為每一節(jié)點(diǎn)的集中荷載w ；PPPPPPw1www shwwvwhnwHLXwwmLx斜桿內(nèi)力計(jì)算簡(jiǎn)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(jì)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(jì)算：不組合風(fēng)荷載時(shí)，單肢立桿軸向力：N1.（2 Q1Q2 )1.4(Q3Q4 )Lx Ly組合風(fēng)荷載時(shí)，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(shí)受力。由軟件計(jì)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(jì)算得，梁高箱梁混凝土最大側(cè)壓力標(biāo)準(zhǔn)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(jì)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(jì)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(yàn)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?？箟?、彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f205MPa ，碗扣單根立桿最大軸向力為N 31. 1KN。單根立桿進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算時(shí)，需滿足：NfA滿堂碗扣支架立桿計(jì)算長(zhǎng)度按下式計(jì)算l 0 h2a其中 a 為立桿伸出頂層水平桿長(zhǎng)度，設(shè)計(jì)控制在60cm，最上層步距控制在h =90cm。則 l 0h 2a90 260 210cm壓桿長(zhǎng)細(xì)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(yàn)算：N31. 1103205M

13、PaA0.383166MPa489經(jīng)驗(yàn)算，底、腹板下立桿強(qiáng)度、穩(wěn)定性滿足設(shè)計(jì)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(biāo)：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(qiáng)度及剛度檢算Midas civil 應(yīng)力圖Midas civil 位移圖計(jì)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(qiáng)度計(jì)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(yàn)算斜桿兩端連接扣件抗滑

14、強(qiáng)度，按照下式計(jì)算。nwsQC1式中： QC 扣件抗滑強(qiáng)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(jì)算可知，斜桿兩端連接扣件抗滑強(qiáng)度滿足施工使用的要求。架體抗傾覆驗(yàn)算支架搭設(shè)高度按5m 計(jì)算，寬度。單排立桿中心線以左迎風(fēng)面風(fēng)荷載對(duì)立桿產(chǎn)生的為拉應(yīng)力，以右背風(fēng)面風(fēng)荷載對(duì)立桿產(chǎn)生的為壓應(yīng)力，以拉應(yīng)力之和驗(yàn)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?jì)算風(fēng)荷載產(chǎn)生的立桿拉力，支架自重按m3 計(jì)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(jì)要求。5. 竹膠板受力驗(yàn)算荷載標(biāo)準(zhǔn)值取值永久荷載新澆筑鋼筋混凝土自重標(biāo)準(zhǔn)值G 2k ：26kN/m3 ；可變荷載施工人員及設(shè)備荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q1k ： 2kN/；振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q 2k ：取 2kN/ ；傾倒混凝土?xí)r，對(duì)垂直面板產(chǎn)生的水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q3k ： 2kN/；荷載組合計(jì)算模板及支架結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的強(qiáng)度、穩(wěn)定性應(yīng)采用荷載設(shè)計(jì)值即荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以荷載分項(xiàng)系數(shù)。計(jì)算正常使用極限狀態(tài)變形時(shí)，應(yīng)采用荷載標(biāo)準(zhǔn)值。強(qiáng)度驗(yàn)算時(shí)：永久荷載分項(xiàng)系數(shù)取，可變荷載

16、取撓度驗(yàn)算時(shí)：為永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值。底模竹膠板驗(yàn)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(jì)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(jiǎn)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(qiáng)度驗(yàn)算：Mmaxql 233. 44 0.32/ 10 0. 3KN ? m10可得：maxMmax8. 0MPa=35MPaW強(qiáng)度滿足要求。底板剛度驗(yàn)算：fql40.65 mm 300/400=15

17、0EI剛度滿足要求。將腹板受力簡(jiǎn)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(qiáng)度計(jì)算腹板強(qiáng)度驗(yàn)算：Mmaxql 249. 99 0.2 2 / 10 0. 2KN ? m；10maxMmax5. 3MPa35MPaW強(qiáng)度滿足要求。腹板剛度驗(yàn)算：fql 40. 2mm200/400=0. 5mm150EI剛度滿足要求。側(cè)模竹膠板驗(yàn)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(jiǎn)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(qiáng)度驗(yàn)算：Mql 237. 5 0.3 2 / 10 0.

18、 34KN ? mmax10maxMmax9. 1MPa35MPaW強(qiáng)度滿足要求。剛度驗(yàn)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(jìn)行計(jì)算。6. 10cm 10cm 方木驗(yàn)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(jì)算結(jié)果， 腹板與底板處木方受力相同， 選取此處進(jìn)行驗(yàn)算， 將受力簡(jiǎn)化成受均布荷載的三跨連續(xù)梁。縱向木方受力模型圖（單位：m）彎矩： Mmaxql 2100.9 2/100. 81KN ? m10剪力： V1 ql0. 510 0.94. 5KNmax2強(qiáng)度驗(yàn)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(jì)算，根據(jù)路橋施工計(jì)算手冊(cè)表8-6 查紅松的容許應(yīng)力，可知= =， = =。則底板及腹板處方木強(qiáng)度滿足施工使用的要求。剛度驗(yàn)算紅松的彈性模量E=9103MPa，根據(jù)材料力學(xué)可知撓度計(jì)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(yàn)算公式，其撓度計(jì)算過程如下所示。ql 41090040.583 mmf150 8.331069 103150EI通過以上計(jì)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(jì)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(jìn)行重復(fù)計(jì)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(jì)算結(jié)果， 在腹板處木方受力最大， 選取此處進(jìn)行驗(yàn)算，將受力簡(jiǎn)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(qiáng)度驗(yàn)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(jì)算，根據(jù)路橋施工計(jì)算手冊(cè)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(qiáng)度滿足施工使用的要求。剛度驗(yàn)算紅松的彈性模量 E=9103MPa，根據(jù)材料力學(xué)可知撓度計(jì)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(yàn)算公式，其撓度計(jì)算過程如下所示。ql 413. 3490040.78 mmf150 8.331069 103150EI通過以上計(jì)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(yàn)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(duì)兩種跨徑下的I12 工字鋼進(jìn)行強(qiáng)度和剛度驗(yàn)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(qiáng)度驗(yàn)算荷載：q0.61.2G2k1.4(Q1KQ2K )0.649.9930