xxxx橋滿堂支架計算書

1、 連續(xù)箱梁滿堂支架設計計算書編 制： 復 核： 審 核： 現(xiàn)澆箱梁滿堂支架計算書設計依據(jù)設計采用規(guī)范1.鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范（GB50017-2003）；2.建筑施工碗扣式腳手架安全技術規(guī)范（JGJ166-2008）；3.建筑施工模板安全技術規(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.公路橋涵設計通用規(guī)范（JTGD60-2004）；6.木結(jié)構(gòu)設計規(guī)范（GB5005-2003）。材料力學及截面特性現(xiàn)澆支架所需用到的材料力學特性見下表。表2.2-1 材料力學特性材料型號彈性模量（MPa）抗彎強度（MPa）抗剪強度（MPa）規(guī)范編號鋼材Q235A20600021

2、51252竹膠合板15mm9898354木材TC17-A10000171.74現(xiàn)澆支架結(jié)所需截面特性見下表。表2.2-2 材料截面特性規(guī)格截面積（mm²）重量（N/m）截面慣性矩Ix（mm4）截面最小抵抗矩（mm3）凈面積矩Sx（mm3）腹板厚度tw（mm）工鋼I12工字鋼1810142.1488000077460鋼管48×3.548938.41219005080方木100×100100006083333001666703. 設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：

3、mm）支架布置：1、立桿布置：支架立桿水平間距在順橋向梁端兩側(cè)3.5m范圍采用0.6m，其余順橋向縱向間距為0.9m，橫向梁底中央正下方寬度范圍內(nèi)采用0.6m，翼板外側(cè)施工平臺腳手架搭設橫向間距0.9m，步距120cm。剪刀撐布置：順橋向每7跨設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0.2m，翼緣及底板位置0.3m，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48×3.5mm

4、鋼管彎制。由帶頂托的48×3.5mm鋼管作為豎肋支撐，結(jié)合立桿縱距布置，48×3.5mm鋼管與不少于兩根支架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，立桿最上端步距設置為90cm。4. 支架結(jié)構(gòu)驗算4.1 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。4.1.1 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規(guī)范（JGJ166-2008）4.2.4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：10m以下的支撐架可不計算架

5、體自重；新澆筑預應力鋼筋混凝土自重標準值。 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26kN/m3?？勺兒奢d施工人員及設備荷載標準值：1kN/；澆筑和振搗混凝土時產(chǎn)生的荷載標準值：2kN/；4.1.2 水平力荷載標準值根據(jù)建筑施工模板安全技術規(guī)范（JGJ162-2008）4.1.1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：，其中： 新澆混凝土對模板的側(cè)壓力計算值（kN/）； 新澆混凝土的重力密度，取24.0kN/m³；

6、新澆混凝土的初凝時間，暫取10 h； 混凝土的澆筑速度，取0.3m/h； 模板計算高度，箱梁分兩次澆筑，對于1.4m高梁取1.35m； 外加劑影響修正系數(shù)，取1.2； 混凝土坍落度影響修正系數(shù)，取1.15。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：取二者較小值，得梁高1.4m箱梁混凝土側(cè)壓力標準值；可變荷載傾倒混凝土時產(chǎn)生的荷載標準值，取2 kN/。風荷載根據(jù)建筑施工碗扣式腳手架安全技術規(guī)范4.3.1所示，作用于模板支撐架上水平風荷載標準值的計算公式如下式所示。 式中：風荷載標準值（KN/m2）； 風壓高度變化系數(shù)，按建筑施工碗扣式腳手架安全技術規(guī)范附錄D采用，本橋為C類地形，高度在10

7、m以內(nèi)，取為0.74； 風荷載體型系數(shù)，無遮擋攔單排體型系數(shù)，按現(xiàn)行國家標準有關規(guī)定值修正取=0.955，故?；撅L壓（kN/m2），按照貴州地區(qū)1/50取值； 風荷載的計算如下所示。 、上端模板風壓標準值碗扣支架箱梁側(cè)模板風荷載，選取C-C斷面處橫橋向一排立桿上箱梁側(cè)模板所承受的風荷載進行驗算，立桿在縱橋向的縱距最大為0.9m，側(cè)模面積；將箱梁所受風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)模傳遞的風荷載為：、碗扣支架風壓a、節(jié)點風荷載支架立桿步距為1.2m，縱距按0.9m計，單根斜桿最多同時連接6排立桿，如下圖所示。擋風系數(shù)。標準風荷載?？紤]排架連續(xù)承受風荷載計算，多層架體總和

8、系數(shù)：。求得節(jié)點風荷載:b、節(jié)點風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規(guī)范規(guī)定，架體內(nèi)力計算應將風荷載化解為每一節(jié)點的集中荷載；斜桿內(nèi)力計算簡圖根據(jù)力的平行四邊形定理，水平風荷載在立桿及斜桿中產(chǎn)生的內(nèi)力、按下列公式計算。，第一層模板風荷載：，各層支架風荷載：，支架平均高度5m，共=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；立桿內(nèi)力。立桿內(nèi)力在迎風面為拉力，背風面為壓力，故單根立桿風荷載產(chǎn)生的軸向壓力為4.1.3 豎向荷載效應組合根據(jù)建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術規(guī)范JGJ 166-2008第5.6.2條，單肢立桿軸向力和承載力應按下列公式計算：不組合風荷載時，

9、單肢立桿軸向力：組合風荷載時，單肢立桿軸向力：由于此處風荷載較小，因此最不利荷載為不組合風荷載時受力。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=31.1KN。4.1.4 水平荷載效應組合將4.1.2節(jié)計算得，梁高1.4m箱梁混凝土最大側(cè)壓力標準值為32.4KN/，取2KN/，分別加載至48豎肋上。根據(jù)建筑施工模板安全技術規(guī)范JGJ 162-2008第4.3.1條，單位面積所承受的側(cè)向壓力應按下列公式計算：梁高1.4m箱梁48豎肋縱橋向間距為0.9m。將已知荷載代入上式計算得單根豎肋最大側(cè)壓力組合。4.2 立桿穩(wěn)定性驗算碗扣支架立桿采用外徑48mm，壁厚3.5mm鋼管

10、，面積489mm2,回轉(zhuǎn)半徑=15.8mm，截面模量=4.49×103mm3?？箟?、彎強度設計值，碗扣單根立桿最大軸向力為。單根立桿進行穩(wěn)定性驗算時，需滿足：滿堂碗扣支架立桿計算長度按下式計算其中為立桿伸出頂層水平桿長度，設計控制在60cm，最上層步距控制在=90cm。則壓桿長細比為：。由此可查建筑施工碗扣式腳手架安全技術規(guī)范(JGJ170-2011)附錄C，可知立桿穩(wěn)定系數(shù)。立桿穩(wěn)定性驗算： 經(jīng)驗算，底、腹板下立桿強度、穩(wěn)定性滿足設計要求。翼板下側(cè)模豎肋腹板上的現(xiàn)澆混凝土水平壓力通過48×3.5mm鋼管豎肋傳遞給橫桿。箱梁斜撐構(gòu)造圖側(cè)模48×3.5mm豎肋鋼管截

11、面參數(shù)指標：側(cè)模鋼管豎肋檢算：方木小楞此部位按間距0.30米布置。背帶采用248mm×3.5mm。強度及剛度檢算Midas civil應力圖 Midas civil位移圖計算結(jié)果：最大應力滿足要求最大變形滿足要求4.3 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規(guī)范5.6.4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強度，按照下式計算。 式中：扣件抗滑強度，取8KN。 支架平均高度5m，共=4層橫桿，則，在斜桿產(chǎn)生的荷載總和： 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。4.4 架體抗傾覆驗算支架搭設高度按5m計算，寬度13.8m。單排立桿中心

12、線以左迎風面風荷載對立桿產(chǎn)生的為拉應力，以右背風面風荷載對立桿產(chǎn)生的為壓應力，以拉應力之和驗算支架的整體抗傾覆性。單排21根立桿，每5根設置一道剪刀撐，迎風面共設置4道，取縱橋向0.9m寬計算風荷載產(chǎn)生的立桿拉力，支架自重按2.8KN/m³計算。單根剪刀撐產(chǎn)生的立桿拉力Wv1=0.7KN5道剪刀撐產(chǎn)生的立桿拉力為單排支架自重：橫橋向抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)=139/2.8=49.61.3。滿足設計要求。5. 竹膠板受力驗算5.1 荷載標準值取值永久荷載新澆筑鋼筋混凝土自重標準值：26kN/m³；可變荷載施工人員及設備荷載標準值：2kN/；振搗混凝土時產(chǎn)生的荷載標準值：取2kN/；傾倒

13、混凝土時，對垂直面板產(chǎn)生的水平荷載標準值：2kN/；5.2 荷載組合計算模板及支架結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的強度、穩(wěn)定性應采用荷載設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，應采用荷載標準值。強度驗算時：永久荷載分項系數(shù)取1.2，可變荷載取1.4撓度驗算時：為永久荷載標準值。5.3 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=1.2×26×1.4+1.4×（2.5+2.0）=49.99 KN/。底板處最大砼荷載組合為

14、：q=1.2×26×（0.45+0.42）+1.4×（2.5+2.0）=33.44 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：可得：=35MPa強度滿足要求。底板剛度驗算：300/400=0.75mm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：；35MPa強度滿足要求。腹板剛度驗算： 200/400=0. 5mm剛度滿足要求。5.4 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37.5KN/，其

15、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：35MPa強度滿足要求。剛度驗算300/400=0.75mm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。6.1 跨中斷面處 底板處木方竹膠板上0.3m寬的荷載作用其上，將其荷載轉(zhuǎn)化成線均布荷載。 腹板處木方竹膠板上0.2m寬的

16、荷載作用其上，將其荷載轉(zhuǎn)化成線均布荷載。 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。縱向木方受力模型圖（單位：m）彎矩：剪力：強度驗算：抗彎模量：彎曲應力：剪切應力：通過以上計算，根據(jù)路橋施工計算手冊表8-6查紅松的容許應力，可知=4.85MPa<=15.0MPa，=0.675MPa<=1.6MPa。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=9×103MPa，根據(jù)材料力學可知撓度計算如下所示。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。通過以上計算可知，f=0.58

17、3mm< f=L/400=900/400=2.25mm，則縱橋向木方剛度滿足施工使用的要求。6.2 端橫梁斷面處 竹膠板上0.2m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0.6m，偏于安全，故此處不再進行重復計算。翼板處同理。6.3 側(cè)模橫肋 荷載竹膠板上0.3m寬的荷載作用其上，砼最大側(cè)壓力荷載為32.4KN/，將其荷載轉(zhuǎn)化成線均布荷載。 受力模型側(cè)模橫肋跨徑0.9m，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6.3-1側(cè)模橫肋木方受力模型圖（單位：m）彎矩：；剪力：。強度驗算：抗彎模量：彎應力：切應力：通過以上計算

18、，根據(jù)路橋施工計算手冊表8-6查紅松的容許彎曲應力，可知=2.88MPa<=15.0MPa，=0.6MPa<=1.6MPa。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=9×103MPa，根據(jù)材料力學可知撓度計算如下所示。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。通過以上計算可知，f=0.78mm< f=L/400=900/400=2.25mm，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0.6m、0.9m兩種。對兩

19、種跨徑下的I12工字鋼進行強度和剛度驗算。在梁高1.4m端橫梁處，I12工字鋼橫橋向跨徑0.6m?？v橋向間隔0.6m布置。荷載將荷載轉(zhuǎn)化成線均布荷載。強度驗算荷載：將受力簡化成受均布荷載的三跨連續(xù)梁。橫向工字鋼受力模型圖根據(jù)公式，彎矩：；剪力：計算內(nèi)力。彎矩：剪力：。強度驗算彎應力：切應力：通過以上計算，=13.94MPa<=215MPa，=7.46MPa<=125MPa，強度滿足施工使用的要求。剛度驗算根據(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。通過以上計算可知，f=0.03mm>f=L/400=600/400=1.5mm，則橫橋向分配梁剛度滿足施工使用的要求。在跨中斷面處，I12工字鋼橫橋向跨徑0.9m?？v