框架涵支架計(jì)算

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寧西鐵路XX至合肥段增加其次線工程（鄭州局管段）站前工程N(yùn)X5標(biāo)段

橋涵支架檢算

中國中鐵

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中鐵七局集團(tuán)有限公司

寧西二線NX5標(biāo)項(xiàng)目部一分部

2023年06月

一、工程概況

1、本框架橋位于寧西二線K445+354，為1-14.5×6.2m框架。與線路斜交90度。立面如下圖

16505085150501450150100100815404020406204020230110附注：1、圖中尺寸均以厘米計(jì)。

2、各部結(jié)構(gòu)尺寸：

部位框架頂板框架底板倒角框架頂板倒角側(cè)墻二、支架模板方案

單位cmcmcmcm結(jié)構(gòu)尺寸85（厚）40(寬)×40（高）150（寬）×50（高）100備注1、基礎(chǔ)施工：基礎(chǔ)模板采用鋼模板，采用方木和鋼管加固。

2、框架施工：框架先施工底板，再施工邊墻和頂板。框架側(cè)墻采用鋼模板，用鋼管及對(duì)拉筋加固，頂板用竹膠板、方木。側(cè)墻第一層分派梁立放采用雙鋼管φ48壁厚t=3.5mm間距60cm，模板接縫為5×10cm方木，其次層分派梁采用雙鋼管φ48壁厚t=3.5mm間距60cm。拉筋為Φ16螺紋鋼，外加雙山形扣、

雙螺帽。頂板第一層分派梁為橫橋向，為5×10cm方木，間距20cm；其次層受力梁順橋方向，為10×15cm方木，間距60cm。

3、腳手架：框架內(nèi)腳手架為滿堂腳手架，腳手架立桿縱間距為90cm橫向間距60cm，步距90cm，頂部倒角處加兩排立桿。腳手架下設(shè)掃地桿，離地30cm，上設(shè)鎖口桿，離頂30cm，底部設(shè)底托，頂部設(shè)頂托，底托、頂托伸出長度不超過20cm。底托、頂托總長度為40cm，直徑為40mm。剪刀撐每3米一道，剪刀撐斜桿相接時(shí)，均采用搭接，搭接長度不小于1m，設(shè)置2個(gè)以上旋轉(zhuǎn)扣件，扣件端頭伸出桿長度為10cm。三、混凝土最大側(cè)壓力的計(jì)算

外側(cè)墻面采用大塊鋼模板，尺寸1500x1200mm，采用塌落度為180mm的普通混凝土，混凝土的重力密度γc=25KN/m3，澆注速度v=1.5m/h，入模速度T=300C。1、澆筑墻高為H=5.3m1）混凝土最大側(cè)壓力的計(jì)算：F=0.22γct0β1β2v1/2（1）F=γcH（2）

式中F―新澆注混凝土對(duì)模板的最大測(cè)出壓力（KN/m2）；

γc―混凝土的重力密度（KN/m3）;

t0―新澆混凝土的初凝時(shí)間（h），可按實(shí)測(cè)確定。當(dāng)缺乏試驗(yàn)資料時(shí)，可采用t0=200/(T+15)計(jì)算；T-混凝土的溫度（0C）；v-混凝土的澆注速度（m/h）；

H-混凝土側(cè)壓力計(jì)算位置至新澆注混凝土頂面的總高度（m）；β1-外加劑影響修正系數(shù)，不摻外加劑時(shí)取1.0；摻具有緩凝作用的外加劑時(shí)取1.2；

β2-混凝土塌落度影響修正系數(shù)，當(dāng)塌落度小于30mm時(shí)，取0.85；50-90mm時(shí)，取1.15；

由（1）式β1=1.2，β2=1.15

F=0.22x25x200/（30+15）x1.2x1.15x√1.5=41.3KN/m2由（2）式F=γcH=25x5.3=132.5KN/m2

按取最小值，故最大側(cè)壓力為F=41.3KN/m2作為模板側(cè)壓力的標(biāo)準(zhǔn)值，考慮到傾倒混凝土產(chǎn)生的水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值4kN/m2，分別取荷載分項(xiàng)系數(shù)1.2和1.4，作用模板的總荷載設(shè)計(jì)值為：

F′=41.3*1.2+1.4*4=55.16kN/m22）對(duì)拉螺栓的選擇

豎肋間距600mm，布置10列，對(duì)拉螺栓間距600mm布置9行，對(duì)拉螺栓90根，a=600mm，b=600mm，采用M16對(duì)拉螺栓，A=144mm2容許拉力為24500N

P=FA（3）式中-

P-模板拉桿承受的拉力（N）；F-混凝土的側(cè)壓力（N/m2）；A-模板拉桿分擔(dān)的受荷；a-模板拉桿的橫向距離（m）；b-模板拉桿的縱向距離（m）；

由（3）式得P=FA=41.3x103x0.6x0.6=14.87x103N

查表求P=14400NP′=PF′/F=（14.4x103x55.16x103）/40x103=19.86x103N查表選用M16螺栓，其容許拉力為24500N﹥19860N可以。四、側(cè)墻模板計(jì)算1、側(cè)墻內(nèi)外楞檢算模板承受的水平荷載：混凝土側(cè)壓力F=41.3KN/m2

傾倒混凝土?xí)r因振動(dòng)產(chǎn)生的水平荷載4.0KN/m2

荷載標(biāo)準(zhǔn)值：q1=41.3x1.2+4.0x1.4=55.1KN/m2

外側(cè)模板內(nèi)楞的間距為600，按三跨連續(xù)梁計(jì)算：（1）側(cè)墻鋼內(nèi)楞計(jì)算

采用雙φ48×3.5鋼管作為豎肋，I=2x12.19x104mm4；W=2x5.08×103mm3,f=215N/mm2,E=2.1x105N/mm21)強(qiáng)度要求

M=0.1q1l2=0.1×55.1×6002=1.98×106＜[f]·W=215×2x5.08×103=2.18×106N·mm

L=46.4√W/q1=46.4×√(2×5.08×103/55.1)=630mm＞600mm2)按剛度要求

w=q1l4/150EI=(55.1

×

6004)

/(150

×

2.1x105

×

2x12.19x104)=0.93mm＜[w]=l/400=600/400=1.5mm

I24.38?1043?42.8×?702.3mm＞600mm

q55.1L=42.863按以上計(jì)算，內(nèi)鋼楞跨度取600mm（間距為600mm），外鋼楞采用內(nèi)鋼楞同一規(guī)格，間距為600mm。側(cè)模使用組合式鋼模板，其強(qiáng)度和剛度符合設(shè)計(jì)要求，可不進(jìn)行檢算。五、頂模板檢算

1、15mm厚竹膠板檢算

頂板厚度值0.42m進(jìn)行檢算砼q1=26×0.42/(1×1)=10.92KN/m2模板q2=8×0.015/(1×1)=0.12KN/m2施工人員活載q3=2.5KN/m2傾倒砼活載q4=4.0KN/m2振搗砼活載q5=2.0KN/m2

組合活載q=1.2q1+1.2q2+1.4q3+1.4q4+1.4q5=25.148Kpa

模板材料為竹膠板，其靜彎曲強(qiáng)度為??12MPa，彈性模量為：

E?9.0?10MPa模板厚度d=0.015m。

3考慮模板本身的連續(xù)性，取1.0m寬的模板，其中L為相鄰兩小橫桿之間的距離，即模板計(jì)算跨徑，L=20cm。

1）強(qiáng)度檢算

q腹＝G×1m=25.148KN/m=25.148N/mm模板凈截面抗?fàn)帍澗?/p>

W=1/6bh2=1/6×1000×152＝3.75×104mm3

彎曲強(qiáng)度：σ=qL2/10W=25.148×2023/（10*3.75×104）=2.68MPa＜〔σw〕=12MPa故強(qiáng)度滿足要求

〔σw〕--木膠板容許抗2MPa2）剛度檢算按連續(xù)梁計(jì)算竹膠板E=5.0×103MPa

I＝bh3/12=1000×153/12=2.81×105mm4

f=qL4/150EI=25.148×2023/(150×9.0×103×2.81×105)＝0.106mm＜L/400=200/400=0.5mm故剛度滿足要求2、5×10cm方木檢算

所有荷載均由10×5cm方木傳給大橫梁，方木間距為0.2m，10×15cm大橫梁間距在底板部位為0.9m,按三跨連續(xù)梁計(jì)算。

1）應(yīng)力檢算

q=0.2×G=0.2×25.148=5.02KN/m=5.02N/mm模板凈截面抗?fàn)帍澗?/p>

W=1/6bh2=1/6×50×1002＝8.33×104mm3按近似公式計(jì)算

σ=qL2/10W=5.02×9002/(10×8.33×104)

=4.88MPa＜〔σw〕=12MPa故強(qiáng)度滿足要求?！拨襴〕--方木容許抗彎曲應(yīng)力12MPa2）剛度檢算方木E=9×103MPa

I＝bh3/12=50×1003/12=4.167×106mm4

f=qL4/150EI=8.02×9004/(150×9×103×4.167×106)

＝0.94mm＜L/400=900/400=2.25mm故剛度滿足要求。3、10×15cm方木檢算

所有荷載均由10×15cm方木傳給支架，方木間距為0.6m，方木在支架的跨度為0.9m,按三跨連續(xù)梁計(jì)算。

1）應(yīng)力檢算

q=0.9×G=0.9×40.124=36.11KN/m=36.11N/mm方木凈截面抗?fàn)帍澗?/p>

W=1/6bh2=1/6×100×1502＝3.75×105mm3按近似公式計(jì)算

σ=qL2/10W=36.11×9002/(10×3.75×105)=7.8MPa＜〔σw〕=12MPa故強(qiáng)度滿足要求。

〔σw〕--方木容許抗彎曲應(yīng)力12MPa2）剛度檢算方木E=9×103MPa

I＝bh3/12=100×1503/12=2.81×107mm4

f=qL4/150EI=36.11×9004/(150×9×103×2.81×107)＝0.62mm＜L/400=900/400=2.25mm故剛度滿足要求。六、支架檢算

根據(jù)(橋梁施工常用數(shù)據(jù)手冊(cè)P699)提供的數(shù)據(jù)，當(dāng)碗扣式支架的橫桿步距為0.9m時(shí)，立桿的承載力不小于30KN?；炷寥葜厝?.6t/m3,底腹板部分的支架檢算如下:

荷載計(jì)算:根據(jù)《鐵路混凝土工程施工技術(shù)指南》鋼筋混凝土荷載為26KN/m3梁支架及模板重量取2.5KN/m2

取施工人員、施工料具運(yùn)輸、堆放荷載：g4＝3.8KN/m2取傾倒砼產(chǎn)生荷載：g5=4KN/m2，振搗砼產(chǎn)生荷載：g6=2KN/m2

由于上述傾倒砼和振搗砼兩項(xiàng)不同時(shí)發(fā)生，故計(jì)算時(shí)只取一項(xiàng)荷載。梁荷載最大處立桿、模板、方木檢算檢算均依照最大荷載計(jì)算。按容許應(yīng)力法進(jìn)行計(jì)算。

涵洞頂板厚度為90cm，故頂板下每米荷載為：G=（26×0.42）×1.2+（2.5+3.8+4）×1.4=27.52KN/m21、立桿檢算

1）強(qiáng)度檢算

立桿實(shí)際間距為0.9m×0.9m,每個(gè)立桿承受力為：N1=G×0.9×0.6=27.52×0.9×0.9=22.29KN橫向掃地桿。

12、腳手架兩端、轉(zhuǎn)角處以及外側(cè)的剪刀撐必需接續(xù)到位，拉結(jié)點(diǎn)構(gòu)造和數(shù)量符合要求。

附圖一

框架底部倒角加固圖

附圖二