xxxx橋滿堂支架計算書

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)1. 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)(GB50017-2003 ;2. 建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)(JGJ166-2008);3. 建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)(JGJ162-2008);4路橋施工計算手冊周水興等主編(人民交通)；5. 公路橋涵設(shè)計通用規(guī)(JTGD60-2004 ;6. 木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)(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2.2-1材料力學(xué)特性材料型號彈性模量(MPa抗彎強(qiáng)度(MPa抗剪強(qiáng)度(MPa規(guī)編號鋼材Q235A2060002151252竹膠合板15mm98

2、98354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 X 3.548938.41219005080方木100X100100006083333001666703. 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(112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：mr）支架布置：1、立桿布置：支架立桿水平間距在順橋向梁

3、端兩側(cè) 3.5m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圍采用0.6m,翼板外側(cè)施工平臺腳手架搭設(shè)橫向間距 0.9m，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 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 112工字 鋼，由支架頂托往下傳力。外腹板側(cè)面模板的面板為15mn竹膠板，橫肋采用10cm方木，豎肋為© 48x 3.5mm 鋼管彎制。由帶頂托的© 4

4、8x 3.5mm鋼管作為豎肋支撐，結(jié)合立桿縱距布置，© 48x 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(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90cm4. 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(jìn)行計算。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)(JGJ166-2008) 節(jié)分別對碗扣 支架豎向永久荷載和可變荷載進(jìn)行計算。永久荷載 模板及支撐架自重標(biāo)準(zhǔn)值Qi : 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

5、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中腹板位 置進(jìn)行計算，箱梁砼容重取26kN/mt可變荷載施工人員及設(shè)備荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q3 : 1kN/ m2;澆筑和振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q4 : 2kN/ m2；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)(JGJ162-2008) 節(jié)分別對碗扣支架豎向 永久荷載和可變荷載進(jìn)行計算。永久荷載新澆混凝土對模板的側(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，按下列公式計算，并取其中的較小值：F 0.22 九 1 2、V，F(xiàn) cH其中：F 新澆混凝土對模板的側(cè)壓力計算值(kN/m)；c 新澆混凝土的重力密度，取2

6、4.0kN/m3 ;t° 新澆混凝土的初凝時間，暫取10 h ;V 混凝土的澆筑速度，取0.3m/h ;H 模板計算高度，箱梁分兩次澆筑，對于1.4m高梁取1.35m；1 外加劑影響修正系數(shù)，取1.2 ；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F :F 0.22 ct oi 2 V0.2224101.21.15, 0.339. 91KNmfF cH241.3532.4KN/m2取二者較小值，得梁高1.4m箱梁混凝土側(cè)壓力標(biāo)準(zhǔn)值G4K32. 4KN m2 ；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/ m2風(fēng)荷載Q5根據(jù)建筑

7、施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)所示，作用于模板支撐架上水平風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計算公式如下式所示。Wk 0.7 z sW°式中:Wk風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（KN/m）；風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)附錄采用,本橋為C類地形，高度在10m以，取為0.74 ;風(fēng)荷載體型系數(shù)，無遮擋攔單排體型系數(shù)st 1.2A10. 1555，Ast F,n按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)規(guī)定值修正取n1 n=0.955，故 s 1.172。w0基本風(fēng)壓（kN/nf），按照地區(qū)1/50取值W00.3 KN風(fēng)荷載的計算如下所示。wk0. 70.741.1720.30.18 KN m2I、上端模板風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值碗扣支架箱梁側(cè)模

8、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)行驗算，立桿在縱橋向的縱距最大為0.9m，側(cè)模面積A 0.91.41.26 m2;將箱梁所受風(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：w,1.4wkA1.40.181.260.32 KNU、碗扣支架風(fēng)壓a、節(jié)點(diǎn)風(fēng)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(fēng)系數(shù) 01.2 0.90.048/ 1.2 0.90.093。標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)荷載 wk 0. 7 0. 18 1.2 00.014KNm2?？紤]排架連續(xù)承受風(fēng)荷載計算，1- 01 -0.0930.907

9、多層架體總和系數(shù)：s 1410.907 0. 90720. 90733. 4。求得節(jié)點(diǎn)風(fēng)荷載：w 1.4 s wk1. 2 0. 91. 4 3.4 0. 014 1. 2 0.90.07 KNb、節(jié)點(diǎn)風(fēng)荷載在斜桿及立桿產(chǎn)生的力由建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)規(guī)定，架體力計算應(yīng)將風(fēng)荷載化解為每 一節(jié)點(diǎn)的集中荷載w ;wLx斜桿力計算簡圖根據(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)生的力 wv、ws按下列公式計算。hWvw，LxWs第一層模板風(fēng)荷載:1.2wv1麗 0.320.43KN，ws1.1.2 20.92090.320.53 KN各層支架風(fēng)荷載:1 2wv麗 0.070.09KN

10、，ws1.220.9 20.90.070.1 KN支架平均高度5m共i =4層橫桿，則,在斜桿及立桿產(chǎn)生的荷載總和為:斜桿力WsiWsii - 1 ws0.534 - 10.10.83 KN ；立桿力wviwv1i - 1 wv0. 434 - 10.090.7 KN 0立桿力在迎風(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0.7 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)JGJ 166-2008第562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：N 1.2(Qi Q2)1.4(Q3 QJLxLy組合風(fēng)荷載時，單肢立桿軸向力：N 1

11、.2( Qi Q2)0.9 1.4 (Q3 Q4)LxLy Q5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：NU=31.1KN。水平荷載效應(yīng)組合將節(jié)計算得，梁高1.4m箱梁混凝土最大側(cè)壓力標(biāo)準(zhǔn)值 G4K為32.4KN/叭Qsk取2KN加，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)JGJ 162-2008第431條，單位面積所承受 的側(cè)向壓力應(yīng)按下列公式計算：S I.2G4K 1.4Q3K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。S 0.9 1.2Gk 1.4 Qk

12、 0.9(1.232.41.4 2)37. 5KN/ m4.2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，面積 A = 489口命回轉(zhuǎn)半徑i =15.8mm截面模量W=4.49 X 103mrK抗壓、彎強(qiáng)度設(shè)計值f 205MPa，碗扣單根 立桿最大軸向力為N 31.1KN。單根立桿進(jìn)行穩(wěn)定性驗算時，需滿足： fA滿堂碗扣支架立桿計算長度按下式計算I。 h 2a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 10 h 2a90 2 60210cm壓桿長細(xì)比為:|°/i2100/15.95131.7由此可查建筑施工碗扣式腳手架安全

13、技術(shù)規(guī)(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:N 31.1103A 0.383489166MPa 205MPa經(jīng)驗算，底、腹板下立桿強(qiáng)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 x 3.5mm鋼管豎肋傳遞給橫桿。箱梁斜撐構(gòu)造圖側(cè)模© 48 x 3.5mm豎肋鋼管截面參數(shù)指標(biāo):34W 4490mm I 108000mm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2© 48mX 3.5mm強(qiáng)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m

14、ax174MPa 205MPa滿足要求最大變形 0.9mm 700/400 1.8mm滿足要求4.3扣件抗滑強(qiáng)度計算根據(jù)建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)規(guī)定，自上而下疊加斜桿的最大力，驗算斜桿兩端連接扣件抗滑強(qiáng)度，按照下式計算。nWs Qc1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，貝U，在斜桿產(chǎn)生的荷載總和：nwsws1i - 1ws0. 534 - 1 0. 10.83KN8KNi通過以上計算可知，斜桿兩端連接扣件抗滑強(qiáng)度滿足施工使用的要求。4.4架體抗傾覆驗算支架搭設(shè)高度按5m計算，寬度13.8m。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

15、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0.9m寬計算風(fēng)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 W=0.7KN5道剪刀撐產(chǎn)生的立桿拉力為4wvi4 0.72. 8KN單排支架自重：G 2.80.9413.8139. 1KN橫橋向抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)K0=139/2.8=49.6 > 1.3。滿足設(shè)計要求。5. 竹膠板受力驗算5.1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 G2k : 26kN/m3 ;可變荷載施工人員及設(shè)備荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q1k : 2kN/ m2;振

16、搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q2k :取2kN/ m；傾倒混凝土?xí)r，對垂直面板產(chǎn)生的水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q3k : 2kN/ m；5.2荷載組合計算模板及支架結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的強(qiáng)度、穩(wěn)定性應(yīng)采用荷載設(shè)計值即荷載標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)值。強(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)值。5.3底模竹膠板驗算底模采用15mn厚竹膠板，其下為順橋方向放置的10cmx 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 X 26X 1.4+1.4 X( 2.5+2.0

17、) =49.99 KN/ m。底板處最大砼荷載組合為：q=1.2 X 26 X (0.45+0.42 ) +1.4 X (2.5+2.0 ) =33.44 KN/m。將底板受力簡化成受均布荷載的三跨連續(xù)梁：r300.300.3D0* *1底板處竹膠板受力模型圖(單位： mm底板強(qiáng)度驗算：maxql 21033.440.32/100. 3KN ? m可得：fxMW" 8. OMPaw c =35MPa強(qiáng)度滿足要求。底板剛度驗算：l 4fq0.65 mmw 300/400=0.75mm150EI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。200,200 加0腹板處竹膠板受力模型

18、圖（單位： mm腹板強(qiáng)度計算腹板強(qiáng)度驗算:Mmaxql21049.990.2 2/100.2KN?m；"maxMmax5. 3MPa< 35MPa強(qiáng)度滿足要求。腹板剛度驗算：0. 2mmc 200/400=0. 5mmf心150EI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/叭其下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。JOT側(cè)模竹膠板受力模型圖側(cè)模強(qiáng)度驗算:Mmaxql 27037. 50.3 2/ 100. 34KN ? m"maxMmaxW9. 1MPa&

19、lt; 35MPa強(qiáng)度滿足要求。剛度驗算ql4150EI0.69 mm< 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(jìn)行計算。6. 10cm x 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112工字鋼分配梁，10cmx 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。10KN/ mq 0.31.2 Gk 1.4(QkQk)0.31.20.420. 45261.4(22.5)腹

20、板處木方竹膠板上0.2m寬的荷載作用其上，將其荷載轉(zhuǎn)化成線均布荷載。q 0.21.2 Gk1.4(QkQk)0.21.21. 4261.4(22.5)10KNm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(jìn)行驗算，將受力簡化成受均布荷載的三跨連續(xù)梁。彎矩：Mmax山10100.9 2/100. 81KN ? m剪力：Vmax為10. 52100.94. 5KN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c抗彎模量： W bh2/6100 1002/61.667 1053 mm彎曲應(yīng)力：MW60. 8110 /1667004.85MPa剪切應(yīng)力：1. M A1. 54.

21、85103/100 20. 675MPa強(qiáng)度驗算:通過以上計算,=4.85MPa<c =15.0MPa, t =0.675MPa<T =1.6MPa。則底板及腹板處方木強(qiáng)度滿足施工使用的要求。剛度驗算紅松的彈性模量E=9X 103MPa根據(jù)材料力學(xué)可知撓度計算如下所示Ibh3/12 100 1003/12 8.33 106mm4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 4150EI0.583 mm109004150_83_106_9_iP通過以上計算可知，f=0.583mm< f=L/400=900/400=2.25mm，則縱橋向木方剛度滿足施工使用的要

22、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(jìn)行重復(fù)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/卅，將其荷載轉(zhuǎn)化成線均布荷載。q 0.3 1.2Gk 1.4Qk 0.3 1.232. 41.4(22.5)13.34 KN m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(jìn)行驗算，將受力簡化成受均布荷載的三跨連續(xù)梁。L0.9R0 90 9r圖 6.3-1i*Wt. r r. -rrt r )z 、f、 *1m)側(cè) 模橫肋木方受力

23、模型圖（單位：Mmaxql21013. 340.6 2/ 100.48 KN ? m；Vmax2ql0. 513.340.64. 0KN。彎矩:剪力:強(qiáng)度驗算:抗彎模量： W bh2/6100 1002/61.667 105mm3彎應(yīng)力：MW 0.48106/1667002. 88MPa切應(yīng)力：1.5V/A 1.54 103/100 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(T =2.88MPa<c=15.0MPa, t =0.6MPa<T =1.6MPa。則側(cè)模方木抗剪強(qiáng)度滿足施工 使用的要求。剛度驗算紅松的彈性模量E=9X 103M

24、Pa根據(jù)材料力學(xué)可知撓度計算如下所示。I bh3/12 100 1003/12 8.33 106mm4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。ql4150EI0.78 mm13.34 90041508.331069103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。對兩種跨徑下的I12工字鋼進(jìn)行強(qiáng)度和剛度 驗算。在梁高1.4m端橫梁處，I12工字

25、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(qiáng)度驗算荷載：q 0.61.2G2k 1.4(Q1K Q2K)0.6 49.99 30KN/m將受力簡化成受均布荷載的三跨連續(xù)梁。根據(jù)公式，彎矩：Mmax q|2/1° ；剪力：Vmax0.5 ql計算力彎矩：M maxql21030 0.62/101.08KN ?m剪力：Vmax0.5ql0.5 30 0.69 KN 0強(qiáng)度驗算彎應(yīng)力：M/W13.94MPa切應(yīng)力：1.5VA31.5 9 1018107.46MPa通過以上計算，c =13.94MPa<c=215MPa t =7.46MPa<T =125MPa 強(qiáng)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。ql4150EI0.03mm通過以上計算可知，f=0.03m