框構(gòu)橋碗扣支架計(jì)算書

1、新建鐵路沈陽南站工程小羊安1號框構(gòu)中橋16.3+24+16.3m鋼筋混凝土框構(gòu)橋現(xiàn)澆施工碗扣支架計(jì)算書計(jì)算：趙庭復(fù)核：張帥目錄一. 工程簡介2二. 編制依據(jù)2三. 施工方案2四. 支架強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性計(jì)算2（一）碗扣架參數(shù)2（二）碗扣架計(jì)算21 荷載計(jì)算22 計(jì)算公式23 荷載計(jì)算結(jié)果24 組合風(fēng)荷載情況下支架強(qiáng)度計(jì)算25 剛度計(jì)算26 屈服強(qiáng)度計(jì)算27 穩(wěn)定性計(jì)算2（三）模板計(jì)算2（四）橫向方木計(jì)算21. 橫向方木強(qiáng)度計(jì)算：22. 橫向方木撓度計(jì)算2（五）縱向方木計(jì)算21. 縱向方木強(qiáng)度計(jì)算：22. 縱向方木撓度計(jì)算2五. 設(shè)置剪刀撐2六. 施工注意事項(xiàng)2（一）支架預(yù)壓2（二）混凝土澆筑2

2、（三）其他注意事項(xiàng)2一. 工程簡介本工程為新建鐵路沈陽南站工程小羊安1號中橋，橋梁采用鋼筋混凝土連續(xù)框構(gòu)橋結(jié)構(gòu)，跨度為16.3+24+16.3m，跨中梁厚1.20m，梗肋根部梁厚1.9m，梗肋高度變化段長度為2.5m。框構(gòu)側(cè)墻及中墻高度按照8.0m計(jì)，側(cè)墻及中墻厚1.20m。二. 編制依據(jù)本橋擬采用碗扣支架施工方案的編制依據(jù)為：(1) 鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司提供的小羊安1號中橋施工圖（圖號：沈陽南站施橋-07A）；(2) 建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)程(JGJ130-2001)；(3)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)；(4)鐵路橋涵施工規(guī)范(TB10203-2002/

3、J162-2002)；(5)建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)(JGJ59-99)；(6)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2002；(7)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50017-2003)；三. 施工方案 本橋擬采用滿堂碗扣式支架?？缰胁糠种Ъ茇Q桿順橋向間距為0.9m，橫橋向間距為0.6m；梗肋部分支架采用順橋向間距為0.6m，橫橋向間距為0.6m。立桿頂端設(shè)置可調(diào)托架。托架頂采用150x150mm方木做為縱梁，縱梁上鋪置100×100mm 方木，其上鋪600*1500mm鋼模板作為底模，方木凈間距200mm，支點(diǎn)處凈間距為100mm。側(cè)模板利用組合鋼模板，鋼管加固，拉筋采用16圓鋼筋，間距1000*

4、750mm。四. 支架強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性計(jì)算（一）碗扣架參數(shù)1. 各種參數(shù)： 碗扣布置碗扣支架規(guī)格為48mm×3.5mm 焊管制成的定長桿配件，橫桿與立桿連接采用獨(dú)特碗扣接頭。由下碗扣承接橫桿插頭，上碗扣鎖緊橫桿插頭?？v向間距布置跨中段位0.9m，梗肋處為0.6m；橫向間距均為0.6m，腳手架上鋪15×15cm橫向方木。橫向方木上鋪10×10cm縱向方木作，間距20cm。碗扣架水平橫桿步距為60cm。 鋼管相應(yīng)參數(shù)48mm*3.5mm鋼管相應(yīng)參數(shù)外徑(mm)壁厚(mm)截面積(cm2)慣性矩(cm4)截面模量(cm3)回轉(zhuǎn)半徑（cm）每米長質(zhì)量（kg/m）483.

5、54.8912.195.081.583.84 立桿容許承載力Nd =Af0.437×489×20543807N=43.8KN考慮結(jié)構(gòu)抗力調(diào)整系數(shù)1.333，則Nd =43.8/1.333=32.9KNA單根立桿的截面積，A取489mm2f鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，對Q235鋼取205N/mm2軸心受壓桿件的穩(wěn)定系數(shù)，按=l0/i查表取值。l0=kh； k取值1.155，取值1，h（步距）取0.6m。l0=kh=1.155×1×0.6=0.693m模板支架立桿計(jì)算長度l0=h+2a a模板支架立桿伸出頂層橫向水平桿中心線至模板支撐點(diǎn)的長度；l0=h+2a=0.6+2

6、×0.2=1.0m按較大的取值=190/1.58=120.3，取0.437； 支架單根立桿穩(wěn)定承載力計(jì)算公式（二）碗扣架計(jì)算1 荷載計(jì)算 不組合風(fēng)荷載1-1 現(xiàn)澆主梁自重所產(chǎn)生的荷載： 鋼筋混凝土按26kN/m3計(jì)算a 主梁跨中均布荷載：q1=1.2*1*26=31.2kN/m2；b 主梁梗肋處均布荷載：q1=1.9*1.0*26=49.4kN/m2 腳手架及其附件荷載鋼管:38.4N/ma 主梁跨中水平桿：（0.9+0.6）×38.4=57.6N（每步設(shè)置）扣件：14.6×2=29.2N（每步2個旋轉(zhuǎn)扣件）8.0m高支架單根立桿自重合計(jì)： q2=38.4

7、5;8.0+（57.6+29.2）×8.0/0.6=1.465kNb 梗肋處截面水平桿：（0.6+0.6）×38.4=46.08N（每步設(shè)置）扣件：14.6×2=29.2N（每步2個旋轉(zhuǎn)扣件）8.0m高支架單根立桿自重合計(jì)： q2=38.4×8.0+（46.08+29.2）×8.0/0.6=1.311kN 施工人員、機(jī)具、材料和其他臨時荷載：q3=2.5Kpa 傾倒砼拌合物時產(chǎn)生的沖擊荷載：q4=4.0Kpa 振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載：q5=2.0Kpa 模板系統(tǒng)荷載：q6=2.5Kpa?？缰薪孛婷扛U受力面積：0.9×0.6=0.5

8、4m2梗肋處截面每根立桿受力面積：0.6×0.6=0.36m22 計(jì)算公式按概率極限承載力計(jì)算即Sd(rgG;rqQ)=1.2SG+1.4 SQ 式中SQ：基本可變荷載產(chǎn)生的力學(xué)效應(yīng) SG：永久荷載中結(jié)構(gòu)重力產(chǎn)生的效應(yīng) Sd：荷載效應(yīng)函數(shù) rg ：永久荷載結(jié)構(gòu)重力的安全系數(shù) rq：基本可變荷載的安全系數(shù) 強(qiáng)度滿足的條件為：Sd(rgG;rqQ)rbRd 式中rb：結(jié)構(gòu)工作條件系數(shù) Rd：結(jié)構(gòu)抗力系數(shù) Sd(rgG;rqQ)=1.2SG+1.4 SQ3 荷載計(jì)算結(jié)果支架布置參數(shù)信息序號支架部位立柱高度（m）立柱橫橋向間距（m）立柱順橋向間距（m）頂板厚度（

9、m）混凝土自重（KN/m2）1跨中8.00.90.61.2031.20 2梗肋根部8.00.60.61.9049.40 支架布置荷載信息序號支架部位單根立柱自重（KN）模板系統(tǒng)（KN/m2）砼施工傾倒（KN/m2）砼施工振搗（KN/m2）施工機(jī)具人員（KN/m2）1跨中1.465 2.5422.52梗肋根部1.311 2.5422.5荷載組合信息序號支架部位分項(xiàng)組合組合值（KN）允許值（KN）判斷是否滿足強(qiáng)度條要求恒載1.2（KN）活載1.4（KN）1跨中23.60 6.43 30.02 32.9滿足2梗肋根部23.99 4.28 28.28 32.9滿足以上表格可以看出，各處立桿受力均小于3

10、2.9KN。滿足相關(guān)規(guī)范要求4 組合風(fēng)荷載情況下支架強(qiáng)度計(jì)算由風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的立桿段彎矩可按下式計(jì)算按照跨中和梗肋處分別驗(yàn)算 跨中處截面驗(yàn)算uz：地面粗糙度按B類，支架高度8.0m時取1.0。uz=1.0us取值： us= ustw= ust×（1-n）/（1-） =An/A An桿件和節(jié)點(diǎn)擋風(fēng)的凈投影面積A=L×b 支架的輪廓面積An=（8.0+0.9×14+1.08×6）×0.048=1.300m2 A=8.0×0.9=7.20m2 =An/A=0.181 b/h=0.9/0.6=1.52 查建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范表32 =0.899

11、 ust=us uzw0d2=1.0×0.4×0.0482=0.0009216 H/d=0.6/0.048=12.5查建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范表36b 取不利值 us=0.922 ust=us1=0.181×0.922=0.167us= ustw = ust×（1-n）/（1-） =0.167×（1-0.8993）/（1-0.899） =0.452w0=0.4kPa wk=0.7uzusw0=0.7×1.00×0.452×0.4=0.1266kPa MWk=wklah2/10=0.1266×0.9×0.

12、62/10=0.004102KN·m Mw=0.85×1.4 MWk=0.85×1.4×0.004102=0.00459KN·mAMw/W=0.437×4.89×10-4×0.00459/（5.08×10-6）=0.193KNN=1.2NGK+0.85×1.4NQK+0.119=23.6+6.43×0.85+0.193=29.26KN Nd32.9KN 梗肋處截面驗(yàn)算uz：地面粗糙度按B類，支架高度8.0m時取1.0。uz=1.0us取值： us= ustw = ust×（1

13、-n）/（1-） =An/A An桿件和節(jié)點(diǎn)擋風(fēng)的凈投影面積A=L×b 支架的輪廓面積An=（8.0+0.6×14+0.85×6）×0.048=1.032m2 A=8.0×0.6=4.80m2 =An/A=0.215 b/h=0.6/0.6=1 查建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范表32 =0.822 ust=us uzw0d2=1.0×0.4×0.0482=0.0009216 H/d=0.6/0.048=12.5查建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范表36b 取不利值 us=0.922 ust=us1=0.215×0.922=0.198us= ust

14、w = ust×（1-n）/（1-） =0.198×（1-0.8223）/（1-0.822） =0.495w0=0.4kPa wk=0.7uzusw0=0.7×1.00×0.495×0.4=0.1386kPa MWk=wklah2/10=0.1386×0.6×0.62/10=0.00299KN·m Mw=0.85×1.4 MWk=0.85×1.4×0.00299=0.00356KN·mAMw/W=0.437×4.89×10-4×0.00356/（

15、5.08×10-6）=0.149KNN=1.2NGK+0.85×1.4NQK+0.149=23.99+4.28×0.85+0.149=27.78KN Nd32.9KN5 剛度計(jì)算已知鋼管48×3.5，I=1.22×105mm4，A=489.3mm2。按照以上計(jì)算鋼管最大應(yīng)力為：=N/An=30.02×1000/489.3=61.35(N/mm2)f=205(N/mm2) 已知鋼管截面應(yīng)力=61.35 (N/mm2)，鋼管長度取L=8.0m，彈模E=2.0x105MPa。 鋼管豎向彈性變形量L=L/E=61.35x8.0/2.

16、0x105=2.45mm6 屈服強(qiáng)度計(jì)算已知鋼管48×3.5，I=1.22×10mm4，彈模E=2.0x105MPa，中間立桿間距0.6m，考慮腳手架整體穩(wěn)定因素的單桿計(jì)算長度系數(shù)，=1.55。則屈服強(qiáng)度Pcr=2E I/（l0）2=113.14kN>30.02 kN屈服強(qiáng)度符合要求。7 穩(wěn)定性計(jì)算 已知采用48×3.5，i=1.58cm，長度附加系數(shù)值取1.0，鋼管的步距為0.6m。則 l。=1.0×0.6=0.6m =0.6×100/1.58=37.97 軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)=0.946  N/(A)=/=61.35/0.

17、946=64.85(N/mm2)f=205(N/mm2) 穩(wěn)定性符合要求。（三）模板計(jì)算1.鋼模板強(qiáng)度計(jì)算：（取1m寬板，跨度0.3m） 面板截面抗彎系數(shù)為：W=bh2/6=1.0×0.0032/6=1.5×10-6m3 b-板寬，h-厚度 慣性矩：I=bh3/12=1.0×0.0033/12=2.25×10-9m4 板跨中彎矩M=qL2/8=74.18×0.32/8=0.834kNm (q=1.2SG+1.4SQ=(1.2x(P1+P2)+1.4x(P3+P4+P5)x1=74.18kN/m，按照梗肋處計(jì)算） 抗拉應(yīng)力為：=M/W=

18、0.834/1.5×10-6=55.6MPa<205MPa 故符合要求。 （四）橫向方木計(jì)算1. 橫向方木強(qiáng)度計(jì)算：（橫向方木間距0.3m，跨度0.6m）截面抗彎系數(shù)為：W=bh2/6=0.1×0.12/6=1.67×10-4m3 b-截面寬，h-截面高度慣性矩：I=bh3/12=0.1×0.13/12=8.33×10-6 m4 跨中彎矩M=qL2/8=22.25×0.62/8=1.001 kNm (q=1.2SG+1.4SQ=(1.2x(P1+P2)+1.4x(P3+P4+P5)x0.3=22.25 kN/

19、m）抗拉應(yīng)力為：=M/W=1.001/1.67×10-4=5.59MPa<60MPa 故符合要求。2. 橫向方木撓度計(jì)算 fmax=5qL4/384EI=5×22.25x1000×0.64/(384×1.1×1010×8.33×10-6)=0.92mm<l/400=2.25mm (q=1.2SG+1.4SQ=(1.2x(P1+P2)+1.4x(P3+P4+P5)x0.3=22.25kN/m）故符合要求。（五）縱向方木計(jì)算1. 縱向方木強(qiáng)度計(jì)算：（縱向方木間距0.6m，跨度0.6m）截面抗彎系數(shù)為：W=bh2/6=

20、0.15×0.152/6=5.625×10-4m3 b-截面寬，h-截面高度慣性矩：I=bh3/12=0.15×0.153/12=4.22×10-5m4跨中彎矩M=qL2/8=44.51×0.62/8=2.003kNm (q=1.2SG+1.4SQ=(1.2x(P1+P2)+1.4x(P3+P4+P5)x0.6=44.51 kN/m） 抗拉應(yīng)力為：=M/ =2.003/5.625×10-4=3.56MPa<60MPa故符合要求。2. 縱向方木撓度計(jì)算 fmax=5qL4/384EI=5×47.32x1000&

21、#215;0.64/(384×1.1×1010×4.22×10-5) =0.45mm <l/4002.25 mm(q=1.2SG+1.4SQ=(1.2x(P1+P2)+1.4x(P3+P4+P5)x0.6=44.51kN/m） 故符合要求五. 設(shè)置剪刀撐橫向、縱向剪刀撐采用普通鋼管腳手架通過扣件與碗扣架的立桿相連，當(dāng)支架高度在10m以上時，每隔一排立桿設(shè)置一道橫向剪刀撐，每跨設(shè)置2道縱向剪刀撐；10m以下每隔二排立桿設(shè)置一道橫向剪刀撐，每跨設(shè)置2道縱向剪刀撐。六. 施工注意事項(xiàng) （一）支架預(yù)壓支架拼立好后采用超載預(yù)壓工藝，支架預(yù)壓采用袋裝黃砂堆積法

22、，用水準(zhǔn)儀測出各斷面點(diǎn)在堆載前、堆載后、卸去箱梁自重的50%重量后及全部卸載后支架的標(biāo)高變化，以之為依據(jù)調(diào)整托座。支架預(yù)壓前將全部碗扣用鐵錘打緊?？紤]梁體自重、地面下沉及支架的彈性和非彈性變形等因素影響，粗略調(diào)整好底模標(biāo)高后進(jìn)行配載預(yù)壓，配載可以用砂袋或水袋，或二者相結(jié)合，加載重量不得小于梁體自重。預(yù)壓時間根據(jù)地質(zhì)情況、梁體重量、支架類型等進(jìn)行現(xiàn)場預(yù)壓試驗(yàn)后確定，以支架不再出現(xiàn)沉降為度,一般要求預(yù)壓時間為23d。支架的變形及地基壓縮量主要考慮以下因素： =1+2+3+4+5 1箱梁自重產(chǎn)生的彈性變形量； 2支架彈性壓縮量； 3支架與方木、方木與模板、支架與枕木之間的非彈性壓縮量； 4支架基礎(chǔ)地基的彈性壓縮量； 5支架基礎(chǔ)地基的非彈性壓