左右線洋河2號(hào)大橋槽形梁支架檢算書3.1

1、新建青島至連云港鐵路工程左右線洋河2號(hào)大橋槽形梁臨時(shí)支架檢算書 、中鐵十局集團(tuán)濟(jì)南勘察設(shè)計(jì)分公司2015年2月新建青島至連云港鐵路工程左右線洋河2號(hào)大橋槽形梁臨時(shí)支架檢算書 計(jì)算：_ 復(fù)核：_ 審核：_ 審定：_中鐵十局集團(tuán)濟(jì)南勘察設(shè)計(jì)分公司2015年2月目 錄一、工程概況1二、計(jì)算依據(jù)2三、現(xiàn)澆梁臨時(shí)支架荷載分析21、計(jì)算參數(shù)22、荷載分析33、各部位方木檢算54、碗扣架檢算115、地基強(qiáng)度檢算12四、結(jié)論13五、建議13左右線洋河2號(hào)大橋槽形梁臨時(shí)支架檢算書一、工程概況新建青島至連云港鐵路工程左右線洋河2號(hào)大橋槽形梁梁長(zhǎng)31.6m，主梁高度3.5m，為直腹板截面，腹板厚0.6m。梁體底寬1

2、2.45m，梁體頂寬14.18m，槽形結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)凈寬10.88m。現(xiàn)澆梁采用48*3.5mm碗扣支架，從上到下依次為1.5cm厚竹膠板模板方木梁48×3.5mm碗扣架20cm厚混凝土基礎(chǔ)壓實(shí)地基。各個(gè)部位使用的方木型號(hào)及布置方式根據(jù)具體情況進(jìn)行布置。腹板外懸臂部分從上到下依次為：1.5cm厚竹膠板模板10×5cm方木縱梁間距20cm10×10cm方木橫梁間距60cm和90cm48×3.5mm碗扣架20cm厚混凝土基礎(chǔ)壓實(shí)地基。圓弧倒角處縱向10×5cm方木適當(dāng)加密腹板下從上到下依次為：1.5cm厚竹膠板模板10×15cm方木縱梁間距25

3、cm水平鋼管與立桿扣接支撐48×3.5mm碗扣架20cm厚混凝土基礎(chǔ)壓實(shí)地基。槽內(nèi)從上到下依次為：1.5cm厚竹膠板模板10×8cm方木縱梁間距20cm10×12cm方木橫梁間距120cm48×3.5mm碗扣架20cm厚混凝土基礎(chǔ)壓實(shí)地基?？v肋下從上到下依次為：1.5cm厚竹膠板模板10×10cm方木縱梁間距20cm水平鋼管與立桿扣接支撐48×3.5mm碗扣架20cm厚混凝土基礎(chǔ)壓實(shí)地基。橫肋下從上到下依次為：1.5cm厚竹膠板模板10×8cm方木橫梁間距20cm水平鋼管與立桿扣接支撐48×3.5mm碗扣架20cm

4、厚混凝土基礎(chǔ)壓實(shí)地基?？v向倒角下從上到下依次為：1.5cm厚竹膠板模板10×5cm方木橫梁間距20cm10×10cm方木縱梁間距60cm和90cm48×3.5mm碗扣架20cm厚混凝土基礎(chǔ)壓實(shí)地基。碗扣架立桿在腹板下橫向間距為30cm，縱向間距60cm，在槽板下橫向間距為60cm和90cm，縱向間距90cm和120cm，水平桿步距0.6m。立桿（包含頂?shù)淄校└叨劝?m計(jì)算，按規(guī)范要求設(shè)置縱、橫向剪刀撐。碗扣支架詳細(xì)布置見跨環(huán)膠州灣特大橋槽形梁碗扣支架施工圖。二、計(jì)算依據(jù)（1）左右線洋河2號(hào)大橋槽形梁碗扣支架施工圖（2）路橋施工計(jì)算手冊(cè)（3）建筑施工計(jì)算手冊(cè)（4）鋼

5、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50017-2003）（5）材料力學(xué)I（第四版）（6）結(jié)構(gòu)力學(xué)I（第2版）（7）建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50007-2011）（8）建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)程（JGJ166-2008）三、現(xiàn)澆梁臨時(shí)支架荷載分析1、計(jì)算參數(shù)（1）混凝土容重：26kN/m3；（2）模板和支架荷載：1kN/m2；（3）施工人員、堆放荷載：1kN/m2；（4）傾倒混凝土沖擊荷載：2kN/m2；（5）振搗混凝土產(chǎn)生荷載：2kN/m2。2、荷載分析如圖1至圖4所示，梁體部分支撐于墩頂，本次支架計(jì)算荷載僅考慮支架實(shí)際支撐的梁體部分。為了方便進(jìn)行荷載分析，將梁體劃分為多個(gè)區(qū)域分別進(jìn)行計(jì)算，分布選

6、擇腹板懸臂部分、腹板下、槽內(nèi)、縱肋、橫肋進(jìn)行檢算。圖1 支架布置平面圖（cm）圖2 支架布置橫斷面圖（cm）圖3 梁中心線處支架布置縱斷面圖（cm）圖4 腹板下支架布置縱斷面圖（cm）3、各部位方木檢算（1）腹板懸臂部分方木檢算保守按厚度1.2m，寬度0.865m計(jì)算，縱向10cm×5cm方木間距20cm，圓弧倒角部分適當(dāng)加密，縱向方木下為10cm×10cm橫向方木間距60cm和90cm布置?？v向10cm×5cm方木計(jì)算混凝土自重N1A=26kN/m3×1.2m×0.865m=27kN/m模板荷載 N2A=2.065m×1kN/m2=

7、2.1kN/m梁體混凝土、模板為靜荷載取1.2倍系數(shù)，人員、堆載、混凝土澆筑、混凝土振搗為動(dòng)荷載取1.4倍系數(shù)，則該區(qū)域荷載為：NA=1.2×(27+2.1)+1.4×(1+2+2)×0.865=41kN/m該區(qū)域分布8根縱向方木，按6根計(jì)算，則單根10cm×5cm方木承受線荷載為qa=NA/6=41/6=6.8kN/m按跨度90cm簡(jiǎn)支梁計(jì)算，由上述計(jì)算可知，縱向方木的設(shè)置滿足承載力要求。橫向10cm×10cm方木計(jì)算考慮圓弧倒角外直線部分，承受上部縱向方木傳遞的集中力，傳遞的荷載直接作用于碗扣架立桿上。立桿支撐間距60cm，按簡(jiǎn)支梁考慮，橫

8、向方木受力情況如下圖所示：圖5 腹板懸臂部分橫向方木受力示意圖其中P=6.8×0.9=6.1kN，L=0.6m。方木承受最大彎矩為M=6.1×0.2=1.2kNm=1.2×106Nmm方木截面抵抗矩為W=bh2/6=100×1002/6=1.7×105mm3彎曲應(yīng)力情況方木承受剪力為6.1kN，則剪應(yīng)力 <由上述計(jì)算可知，橫向10cm×10cm方木的設(shè)置滿足承載力要求。橫斷面圖中3#、4#單根立桿荷載為6.8kN/m×0.9m×4=24.5kN（2）腹板下方木檢算保守按高度3.5m，寬度0.785m計(jì)算，縱向

9、10cm×15cm方木間距23.75cm，支撐在橫向水平鋼管頂，縱向跨度0.6m和0.9m。混凝土自重N1B=26kN/m3×3.5m×0.785m=71.4kN/m模板荷載 N2B=3.2m×1kN/m2=3.2kN/m梁體混凝土、模板為靜荷載取1.2倍系數(shù)，人員、堆載、混凝土澆筑、混凝土振搗為動(dòng)荷載取1.4倍系數(shù)，則該區(qū)域荷載為：NB=1.2×(71.4+3.2)+1.4×(1+2+2)×0.785=95kN/m該區(qū)域分布4根縱向方木，按3根計(jì)算，則單根10cm×15cm方木承受線荷載為qb=NB/3=95/3

10、=31.7kN/m按跨度90cm簡(jiǎn)支梁計(jì)算，由上述計(jì)算可知，縱向方木的設(shè)置滿足承載力要求。橫斷面圖中5#-8#單根立桿承受荷載為31.7kN/m×0.9m=28.5kN（3）槽內(nèi)方木檢算取梁中心線處槽進(jìn)行檢算，頂板厚度44.5cm，橫橋方向長(zhǎng)3m，順橋方向長(zhǎng)1.3m，順橋向布置的10cm×8cm方木間距20cm布置，跨度1.2m，順橋向方木下為橫橋向10cm×12cm方木間距1.2m布置，跨度0.9m?？v向10cm×8cm方木計(jì)算混凝土自重N1C=26kN/m3×3m×0.445m=34.7kN/m模板荷載 N2C=3m×1

11、kN/m2=3kN/m梁體混凝土、模板為靜荷載取1.2倍系數(shù)，人員、堆載、混凝土澆筑、混凝土振搗為動(dòng)荷載取1.4倍系數(shù)，則該區(qū)域荷載為：NC=1.2×(34.7+3)+1.4×(1+2+2)×3=66.2kN/m該區(qū)域分布15根縱向方木，按13根計(jì)算，則單根10cm×8cm方木承受線荷載為qc=NC/13=66.2/13=5.1kN/m按跨度120cm簡(jiǎn)支梁計(jì)算，由上述計(jì)算可知，縱向方木的設(shè)置滿足承載力要求。橫向10cm×12cm方木計(jì)算橫向方木承受上部縱向方木傳遞的集中力，傳遞的荷載直接作用于碗扣架立桿上。立桿支撐間距90cm，按簡(jiǎn)支梁考慮，

12、橫向方木受力情況如下圖所示：圖6 槽內(nèi)橫向方木受力示意圖其中P=5.1×0.6=3.1kN，L=0.9m。方木承受最大彎矩為M=1.6×106Nmm方木截面抵抗矩為W=bh2/6=100×1202/6=2.4×105mm3彎曲應(yīng)力情況方木承受剪力為7.75kN，則剪應(yīng)力 <由上述計(jì)算可知，橫向10cm×12cm方木的設(shè)置滿足承載力要求。單根立桿荷載為3.1kN×5=15.5kN（4）縱肋下方木檢算縱肋寬30cm，總高度1.04m，每個(gè)肋下縱向布置4根10cm×10cm方木，跨度90cm和120cm?；炷磷灾豊1D=2

13、6kN/m3×0.3m×1.04m=8.1kN/m模板荷載 N2D=0.3m×1kN/m2=0.3kN/m梁體混凝土、模板為靜荷載取1.2倍系數(shù)，人員、堆載、混凝土澆筑、混凝土振搗為動(dòng)荷載取1.4倍系數(shù)，則該區(qū)域荷載為：ND=1.2×(8.1+0.3)+1.4×(1+2+2)×0.3=12.2kN/m每個(gè)肋下分布4根縱向方木，按2根計(jì)算，則單根10cm×10cm方木承受線荷載為qd=ND/2=12.2/2=6.1kN/m按跨度120cm簡(jiǎn)支梁計(jì)算，由上述計(jì)算可知，縱向方木的設(shè)置滿足承載力要求。單根立桿荷載為6.1kN/m&#

14、215;1.2m×2=14.6kN（5）橫肋下方木檢算橫肋寬50cm，總高度1.2m，每個(gè)肋下橫向布置5根10cm×8cm方木，跨度90cm和60cm。混凝土自重N1E=26kN/m3×0.5m×1.2m=15.6kN/m模板荷載 N2E=0.5m×1kN/m2=0.5kN/m梁體混凝土、模板為靜荷載取1.2倍系數(shù)，人員、堆載、混凝土澆筑、混凝土振搗為動(dòng)荷載取1.4倍系數(shù)，則該區(qū)域荷載為：NE=1.2×(15.6+0.5)+1.4×(1+2+2)×0.5=22.8kN/m每個(gè)肋下分布5根縱向方木，按3根計(jì)算，則單根

15、10cm×8cm方木承受線荷載為qe=NE/3=22.8/3=7.6kN/m按跨度90cm簡(jiǎn)支梁計(jì)算，由上述計(jì)算可知，縱向方木的設(shè)置滿足承載力要求。單根立桿荷載為7.6kN/m×0.9m×3=20.5kN4、碗扣架檢算各部位立桿受力情況如下：腹板懸臂部分單根立桿受力24.5kN。腹板下單根立桿受力28.5kN。槽內(nèi)單根立桿受力15.5kN?？v肋下單根立桿受力14.6kN。橫肋下單根立桿受力20.5kN?？v、橫肋交叉處單根立桿受力14.6/1.3+20.5/1.5=24.9kN。綜上，腹板下立桿受力較大為28.5kN。腳手架立桿規(guī)格為48×3.5mm，截面

16、面積A=4.89cm2，立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑i=1.58cm；立桿的抗壓容許應(yīng)力=215N/mm2；立桿的計(jì)算長(zhǎng)度由建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范5.6.3可得，l=h+2a，其中步距h=60cm，a=60cm（立桿伸出頂層水平桿的距離，按60cm計(jì)算），l=0.6+0.6×2=1.8m，則立桿的長(zhǎng)細(xì)比為 =l/i=180/1.58=113.9查表可得穩(wěn)定系數(shù)=0.487，則立桿的容許承載力為：N=A=0.487×489×215=51201N=51.2kN>N腹=28.5kN，滿足要求。5、地基強(qiáng)度檢算單根立桿承受荷載為28.5kN，墊層混凝土厚度20c

17、m，混凝土應(yīng)力擴(kuò)散角45度，立桿作用力作用在改良地基上面積為s=3.14×(0.2+0.024)×(0.2+0.024)=0.158m2，則混凝土墊層下的換填地基承載力28.5/0.158=180kPa。根據(jù)建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范5.5.1式Ag=N/fg式中Ag立桿基礎(chǔ)底面積； fg地基承載力特征值（kPa）。當(dāng)為天然地基時(shí)，應(yīng)按地勘報(bào)告選用；當(dāng)為回填地基時(shí)，應(yīng)乘以折減系數(shù)0.4。立桿荷載為28.5kN，考慮承臺(tái)附近為回填土，原始地基承載力特征值為50kPa，則立桿所需支撐面積為Ag=N/fg=28.5/50=0.57m2。求得半徑為r=0.43m，則立桿荷

18、載應(yīng)力在土中需擴(kuò)散0.43-0.158=0.27m，灰土應(yīng)力擴(kuò)散角為28°，則需換填深度為h=0.27×ctg28=0.5m，所以換填灰土深度不小于0.5m。承臺(tái)基坑及泥漿池處地基承載力特征值fg=50×0.4=20kPa，則立桿所需支撐面積為Ag=N/fg=28.5/20=1.43m2。求得半徑為r=0.67m，則立桿荷載應(yīng)力在土中需擴(kuò)散0.67-0.158=0.5m，灰土應(yīng)力擴(kuò)散角為28°，則需換填深度為h=0.5×ctg28=0.94m，考慮臨近桿件影響取1m，所以換填灰土深度不小于1m。偏于安全考慮，基坑回填時(shí)要分層壓實(shí)，換填深度不小于1m，其它原始地面換填深度不小于0.5m，換填土壓實(shí)后地基承載力不小于180kPa。四、結(jié)論1、方木的強(qiáng)度滿足規(guī)范要求。2、碗扣架承載力滿足要求。五、建議1、經(jīng)計(jì)算，本支架受力及穩(wěn)定性均能滿足規(guī)范要求。需要指出的是，立桿的穩(wěn)定性是按軸心受壓桿件的假設(shè)計(jì)算的，雖然考慮了實(shí)際的偏心和一定的安全余度，但在實(shí)際施工中還是要嚴(yán)格按照有關(guān)施工規(guī)范要求搭設(shè)支架，盡可能減少施工誤差，并采取有效措施保持支架的整體穩(wěn)定性，支架盡可能與墩身進(jìn)行可靠連接。另外，地基及基礎(chǔ)均應(yīng)滿足承載力要求，承臺(tái)附近基坑回填及泥漿池回填時(shí)要分層碾壓密實(shí)。2、碗扣架計(jì)算時(shí)立桿頂伸出最上層水平桿距離按60cm