蒸水大橋加固加寬支撐系統(tǒng)施工方案設計

1、精選文檔蒸水大橋加固加寬支撐系統(tǒng)施工方案設計一、 編制說明1、編制依據(jù)衡陽市蒸水大橋加固加寬改造工程施工圖設計2009年9月衡陽市蒸水大橋竣工圖1979年5月本工程招標文件及補遺、招標施工圖以及現(xiàn)場狀況。本工程有關設計單位編制的設計圖中的設計說明。上述設計說明中明確要接受的國家、部頒、施工技術（驗收）規(guī)程、規(guī)范。 現(xiàn)行的與本工程相關的各種工程技術規(guī)范：2、執(zhí)行標準與規(guī)范大路橋涵施工技術規(guī)范JTJ 041-2000、大路工程質量檢驗評定標準JTG F801-2004、建筑施工平安檢查標準JGJ 59-99、高處作業(yè)平安技術規(guī)范JGJ 80-91、鋼管腳手架扣件GB 15831、路橋施工計算手冊、

2、大路橋梁加固設計規(guī)范JTGT J22-2008、簡明施工計算手冊、橋梁施工常用數(shù)據(jù)手冊、腳手架實施規(guī)范BS 5975-82、建筑施工平安檢查標準（JGJ059-99）建筑施工扣件式鋼管腳手架平安技術規(guī)范（JGJ130-2001）、混凝土結構設計規(guī)范GB50010-2002、建筑結構荷載規(guī)范(GB 50009-2001)、鋼結構設計規(guī)范(GB 50017-2003) 、 腳手架實施規(guī)范 BS 5975-82等規(guī)范編制二、 設計背景1. 主要施工內容（1）.主拱圈加固, 接受三面外包增大截面的方法加固，在原拱肋下方澆注30cm厚的勁性骨架混凝土底板，新拱肋同時向兩側各外擴15cm。每條拱肋下方新增

3、的勁性骨架由兩根槽16型鋼組成，通過植筋的方式和原橋主拱圈相連，接受自流平微膨混凝土進行澆注以保證混凝土施工質量。（2）.橋面系拓寬加固, 橋面增設鋼筋混凝土剛性層，兩側懸臂出去形成人行道板。2總體施工挨次本橋修理加固的總體挨次是先卸載，再加固，最終施工拱上建筑及橋面系與附屬。原有拱上建筑的拆除須對稱、均衡、分步進行，必需保證三跨同時從兩端向跨中對稱進行，橋梁結構恢復的時候需要按相反的方向三跨同時從跨中向兩端對稱、均衡、分布進行。3橋梁現(xiàn)狀原蒸水大橋位于107國道衡陽段，始建于1979年，橋梁全長181.74m，為3×50m雙曲拱橋，橋面組成為：3.0m（人行道）+14m（車行道）+

4、3m（人行道）=20m，舊橋設計荷載為：汽-20,掛-100。依據(jù)舊橋的檢測報告及對現(xiàn)有交通流量分析，隨著舊橋服役年數(shù)的增長，現(xiàn)有橋梁已經(jīng)消滅了不同程度的損傷，對交通的正常運營產(chǎn)生了肯定的平安隱患。4. 設計標準對舊橋修理、拓寬加固后，荷載等級：大路-級，人群3.5KN/m2，設計車速：40Km/h，橫斷面組成：2.75m（人行道）+2.25m（非機動車道）+3.5m(機動車道)+3.25m(機動車道)+0.5m（雙黃線）+3.25m(機動車道) 3.5m(機動車道) +2.25m（非機動車道）+2.75m（人行道）=24m5. 現(xiàn)場數(shù)據(jù)（1）.水位數(shù)據(jù)：進場11月1號，水位49米左右，進入1

5、2月，水位51米左右.（2）.船舶數(shù)據(jù)：進場11月1號，通行船舶20左右，（因水位過底，航道水位不到3米,大型船舶不能靠岸），進入12月，通行船舶40多 .（3）.航道數(shù)據(jù):大橋原設計航道為7級航道，通行船舶噸位為最高50噸，經(jīng)觀看發(fā)覺，通行船舶基本為砂礫船，噸位基本大于300噸，部分超過1000噸。（4）. 船舶尺寸數(shù)據(jù):4船舶尺寸，高7.5米、寬14米、長50米(加輸送帶80米)。（5）. 河道特點：大橋河道呈大S形，位取S中腰，上游有西合鐵路橋，河道內岸距離不到150米，下游有新修雁棲大橋，河道內岸距離不到300米。因水位受下游水電站開閘水位把握，春季水位基本保持正常水位，洪水期水位有上

6、升，但流速小，河道水流特征已基本同水庫。（6）. 拱橋自身特點：大橋三跨拱形結構，正常水位拱腳距水平面為4.5米，拱頂距水平面為11米，通道實行貝雷梁方式被拒絕。 三、 設計意圖a) 操作腳手架滿堂腳手架措施，滿足主拱圈加固施工，橋寬20米下部拱肋加固，民工可借助此架將每條拱肋下方新增的勁性骨架由兩根槽16型鋼，通過植筋的方式和原橋主拱圈相連，形成鋼結構拱肋。利用此平臺對老混凝土進行鑿毛，新增鋼結構外側進行裝模，接受自流平微膨混凝土進行澆注，對新增鋼結構形成愛護，并保證與老拱肋連接形成整體。b) 施工通道 拱肋加固施工，操作人員到達作業(yè)點所需通道，材料中轉（植筋鋼筋、槽16型鋼、修補裂縫用料、

7、植筋用膠）。四、 擬接受的施工方案簡圖 1. 蒸水大橋簡圖原蒸水大橋位于107國道衡陽段，始建于1979年，橋梁全長181.74 m，為3×50m 雙曲線拱橋，橋面組成為：3m(人行道)14m(車行道)+3m（人行道）=20m。2.橫截面腳手架示意圖 架距19-1.1*1.5( 加寬人行道6-0.5*1.5,施工通道4-0.7*1.5)3. 縱向腳手架示意圖架距1.5*1.5 (最外排腳手架高出路面1.2.5米作防護欄)4. 跨中拱肋梁加固施工支撐系統(tǒng)腳手架示意圖5. 腳手加橫向加固措施（斜支撐桿加強）6. 施工通道實行分段施工措施 施工通道設在新加寬人行道板下方，供人工搬運架管架設

8、腳手架，加固拱肋人員及材料運輸通道(如圖一)， 新加寬人行道板砼施工前，此通道用架管、扣件將其封閉成為一整體(如圖二)。（圖一）預留施工通道位置示意圖 （圖二）架設腳手架、加固拱肋時預留施工通道 （圖三） 人行道板施工時通道封閉7.腳手穩(wěn)固加固措施,依據(jù)施工現(xiàn)場可操作性及平平穩(wěn)固確定部分立桿使用雙鋼管作立桿加強支撐示意圖。架管用鋼管代替示意圖8確保預期兩個月封航，完成必需腳手架施工項目，支撐腳手架實行分步施工措施工（1）、進度方案A方案元月底完成兩邊跨腳手架的架設工作;B方案二月份完成兩邊跨腳手架上植筋、鋼結構安裝、等封航前預備工作;C方案三月初實施中跨腳手架封航，在三、四兩個月內完成中跨全部

9、加固項目，并將中跨腳手架拆除上岸; D方案五月份完成兩邊跨全部加固項目，并將腳手架全部拆除上岸。（2）、實施項目A拱肋加固支撐封航前預備工作施工簡圖示意腳手架實行分部施工，設置節(jié)點工期，首先完成兩邊跨腳手架，過墩臺中跨延長3米腳手架架設，并完成中跨延長預備平臺施工，完成拱肋鋼筋半成品加工，拱腳鋼筋制作，將兩邊跨鋼結構在拱肋上完成。第一大節(jié)點工期，陽歷年前必需完成。完成全部模板制作，并將兩邊跨第一次澆灌砼模板安裝好，待中跨同步砼施工。完成橋面拆除工作,將兩邊跨人行道模板安裝好。其次大節(jié)點工期，陽歷年后一個月末必需完成封航前全部預備工作，并對各事項一一檢查。 封航前期腳手架部分簡圖 B封航期間腳手

10、架工作量簡圖示意腳手架實行分部施工，確保兩個月封航工期，封航期間增加人力物力財力，實行人海戰(zhàn)術，將各項措施工增加平安系數(shù)，封航期間完成中跨腳手架連通，完成拱肋砼施工，完成輕質填料砼施工，完成橋面鋼筋安裝，完成人行道板砼施工，中跨腳手架拆除，恢復通航。第三大節(jié)點工期，封航二個月必需提前十天完成中跨全部需依靠于滿堂腳手架施工項目施工，最終十天將中跨腳手架拆除，恢復通航。依據(jù)兩邊跨施工狀況，編寫專項封航施工實施方案。第四大節(jié)點工期，通航后一個月必需完成全部需依靠于滿堂腳手架施工項目施工，將腳手架全部拆除,全部施工項目施工完畢，待路標連通試車運行。 中跨腳手架連通部分簡圖 人行道加寬砼施工腳手架簡圖（

11、同步施工）（3）、保證措施A材料保證措施：經(jīng)調查衡陽市現(xiàn)有鋼管租賃現(xiàn)狀，腳手架鋼管格外緊缺，實行合作、自購、租賃相結合的材料供應模式，保證材料準時、優(yōu)質、足量供應。封航前期，全部材料提前選購到場地，增設專人管理，預防封期間材料欠缺影響封航期，實行二次轉運方式轉運，并對全部用料選購放大1.2倍平安系數(shù)。B人員保證措施：接受為我公司長期合作的省內施工隊，有大橋修理閱歷、水上作業(yè)閱歷、高空作業(yè)閱歷、年青力壯、有肯定水性、具有相關技能（并有上崗證書）的施工人員，各工種組織一批儲備力氣。全部管理人員，施工人員，吃住工地，并對管理人員、施工人員實行相應的管理措施工。封航期間，全部人工實行2倍保證系數(shù)，并采

12、晚上加班等施工措施。C資金保證措施：施工單位增大資金投入，封航前，對前期工程量申請記量，并請監(jiān)理、業(yè)主準時批撥進度款。封航期間，確保封航期間工作順當開展，特設專項封航備用保證金。10局部預壓消退非彈性變形施工示意圖預壓, 首先按施工負載1.2倍系數(shù)進行加載預壓，依據(jù)施工具體位置（第幾拱肋），有針對性將預壓載荷加載到相應拱肋支撐上，并依據(jù)加固拱肋時，新增載荷相對支撐的受力狀況，相應調整支撐四相所掛預壓載荷的大?。ūＷC支撐桿四相所掛預壓載荷相等）。立桿預壓加載后受力簡圖11、水下立桿加強措施考慮水下立桿單桿穩(wěn)定性問題，水下立桿實際施工實行雙立桿模式實施，具體操作實行將兩立桿用扣件鎖固的方式，扣件鎖

13、固間距每米一個，增大立桿穩(wěn)定性。12、架體整體穩(wěn)定性加強措施架體整體穩(wěn)定性加固，橋水大橋下部滿堂腳手架，可借助橋墩、柱架固腳手架，增加架體整體穩(wěn)定性，具體方法如下：（1）、將架體與橋墩水平交接位，實行焊接措施，將架體與橋墩剛性連接。（2）、將架體與橋墩水平交接位，實行鋼管扣件鎖固橋墩措施，將架體與橋柱剛性連接，將橋墩鎖固在架體中。（3）、將架體與橋柱水平交接位，實行鋼管扣件鎖固橋柱措施，將架體與橋柱剛性連接。（4）、拱腳位，將架體與拱板交接，實行鋼管扣件鎖固部分架管到拱板上方措施，將架體部分載荷承加到拱板上，增加架體承載力，增加架體整體性。13、洪水季節(jié)性漲水預防加強措施1、增加人力、物力、財

14、力的投入，全部周轉物料不考慮周轉，全部一次性投入到位。2、洪水到來前,架體兩側設兩排防漂移物防護鋼管樁架，并織鐵絲網(wǎng)架阻擋漂移物，保證架體在洪水季節(jié)架體穩(wěn)定性。3、春節(jié)后，租用兩輛船只，洪水期間，并組建漂移物打撈小組，削減水流作用力，保證架體在洪水季節(jié)架體穩(wěn)定性。五、 擬接受的施工方案簡圖 1.蒸水大橋簡圖原蒸水大橋位于107國道衡陽段，始建于1979年，橋梁全長181.74 m，為3×50m 雙曲線拱橋，橋面組成為：3m(人行道)14m(車行道)+3m（人行道）=20m。2.橫截面腳手架示意圖 架距19-1.1*1.5( 加寬人行道6-0.5*1.5,施工通道4-0.7*1.5)3

15、.縱向腳手架示意圖架距1.5*1.5 (最外排腳手架高出路面1.2米作防護欄)4.跨中拱肋梁加固施工支撐系統(tǒng)腳手架示意圖5.腳手加橫向加固措施（斜支撐桿加強）斜支撐桿操作步驟如下：(1).用活動扣件將兩根鋼管端部在水面操作平臺上鎖死如下圖(2).人工將裝配好的鋼管插入水中，立桿沿扣件垂直插入,并用鐵錘將立桿夯入實地如下圖(3).將立桿與水面掃地桿用90度固定扣件鎖死，斜支撐與水面掃地桿用活動轉扣鎖死，形成受力三角支撐，保證立桿穩(wěn)定性如下圖(4).局部施工載荷對立桿穩(wěn)定性影響分析如下圖，因局部施工載荷經(jīng)多層整體式鋼管行架結構后，分攤到立桿上的力,經(jīng)行架轉移分攤，等于總載荷除以立桿數(shù)量6.施工通道

16、實行分段施工措施 施工通道設在新加寬人行道板下方，供人工搬運架管架設腳手架，加固拱肋人員及材料運輸通道(如圖一)， 新加寬人行道板砼施工前，此通道用架管、扣件將其封閉成為一整體(如圖二)。（圖一）預留施工通道位置示意圖 （圖二）架設腳手架、加固拱肋時預留施工通道 （圖三） 人行道板施工時通道封閉7.腳手穩(wěn)固加固措施（依據(jù)施工現(xiàn)場可操作性及平平穩(wěn)固確定部分立桿可使用雙鋼管扣件加強支撐、增加水下立桿、增加斜支撐、將支撐與老橋墩柱用鋼管鎖固。拱肋加固砼施工支撐受力簡圖示意8確保預期兩個月封航，完成腳手架施工項目，支撐腳手架實行分步施工措施工A拱肋加固支撐封航前預備工作施工簡圖示意腳手架實行分部施工，

17、首先完成兩邊跨腳手架，過墩臺中跨延長3米腳手架架設，并裝腳手架鎖定在老橋墩柱上，增加腳手架穩(wěn)定性，并完成中跨延長3米，供拱墊腳施工及中跨封航施工預備平臺。完成拱肋鋼筋半成品加工，完成拱墊腳鋼結構施工，將兩邊跨鋼結構在拱肋上完成。完成全部模板制作，并將兩邊跨第一次澆灌砼模板安裝好，待中跨同步砼施工。完成橋面拆除工作,將兩邊跨人行道模板安裝好。 封航前期腳手架部分簡圖 B封航期間腳手架工作量簡圖示意腳手架實行分部施工，確保兩個月封航工期，封航期間增加人力物力財力，實行人海戰(zhàn)術，將各項措施工增加1倍平安系數(shù)，封航期間完成中跨腳手架連通，完成拱肋砼施工，完成輕質填料砼施工，完成橋面鋼筋安裝，完成人行道

18、板砼施工，中跨腳手架拆除，恢復通航。依據(jù)兩邊跨施工狀況，編寫專項封航施工實施措施。 中跨腳手架連通部分簡圖 人行道加寬砼施工腳手架簡圖（同步施工）9局部預壓消退非彈性變形施工示意圖繩掛局部試預壓, 首先按施工負載1.2倍系數(shù)進行加載預壓，依據(jù)施工具體位置（第幾拱肋），有針對性將預壓載荷加載到相應拱肋加固支撐上，并依據(jù)加固拱肋時，新增載荷相對支撐的受力狀況，相應調整支撐四相所掛預壓載荷的大?。僭O支撐桿四相所掛預壓載荷相等F）。立桿預壓加載后受力簡圖10洪水期施工示意圖依據(jù)歷年閱歷， 5月份洪水季節(jié)到來，4月末期完成蒸水大橋3跨9條拱肋加固及相關工作全部完善，“滿堂紅”支撐系統(tǒng)全部拆除，可不借助

19、“滿堂紅”支撐系統(tǒng)施工項目，實行其它簡易措施施工。六、蒸水大橋拱肋加固支撐系統(tǒng)(扣件鋼管架)計算書高支撐架的計算依據(jù)建筑施工扣件式鋼管腳手架平安技術規(guī)范（JGJ130-2001）、混凝土結構設計規(guī)范GB50010-2002、建筑結構荷載規(guī)范(GB 50009-2001)、鋼結構設計規(guī)范(GB 50017-2003)等規(guī)范編制。因本工程梁支架高度大于4米，依據(jù)有關文獻建議，假如僅按規(guī)范計算，架體平安性仍不能得到完全保證。為此計算中還參考了施工技術2002（3）：扣件式鋼管模板高支撐架設計和使用平安中的部分內容。本工程中因加勁拱肋截面梁寬為800，折算梁高350，以加勁拱肋為例進行計算，取梁段截面

20、為800×350。 1、參數(shù)信息1.1模板支撐及構造參數(shù)梁截面寬度 B(m):0.80；梁截面高度 D(m):0.35立桿梁跨度方向間距La(m):1.10；立桿上端伸出至模板支撐點長度a(m):0.10；立桿步距h(m):1.50；梁支撐架搭設高度H(m)：15.00；梁兩側立柱間距(m):1.50；承重架支設:1根承重立桿，方木支撐垂直梁截面；接受的鋼管類型為48×3；扣件連接方式:雙扣件，考慮扣件質量及保養(yǎng)狀況，取扣件抗滑承載力折減系數(shù):0.90；1.2荷載參數(shù)模板自重(kN/m2):0.35；鋼筋自重(kN/m3):1.50；施工均布荷載標準值(kN/m2):2.5

21、；新澆混凝土側壓力標準值(kN/m2):18.0；傾倒混凝土側壓力(kN/m2):2.0；振搗混凝土荷載標準值(kN/m2):2.01.3材料參數(shù)木材品種：長葉松；木材彈性模量E(N/mm2)：10000.0；木材抗彎強度設計值fm(N/mm2)：17.0；木材抗剪強度設計值fv(N/mm2)：1.7；面板類型：膠合面板；面板彈性模量E(N/mm2)：9500.0；面板抗彎強度設計值fm(N/mm2)：13.0；1.4梁底模板參數(shù)梁底方木截面寬度b(mm)：50.0；梁底方木截面高度h(mm)：70.0；梁底縱向支撐根數(shù)：5；面板厚度(mm)：18.0；1.5梁側模板參數(shù)主楞間距(mm)：50

22、0；次楞根數(shù)：3；穿梁螺栓水平間距(mm)：500；穿梁螺栓豎向根數(shù)：1；穿梁螺栓豎向距板底的距離為：150mm；穿梁螺栓直徑(mm)：M12；主楞龍骨材料：鋼楞；截面類型為圓鋼管48×3.0；主楞合并根數(shù)：2；次楞龍骨材料：木楞,，寬度50mm，高度70mm；2、梁模板荷載標準值計算2.1梁側模板荷載強度驗算要考慮新澆混凝土側壓力和傾倒混凝土時產(chǎn)生的荷載；撓度驗算只考慮新澆混凝土側壓力。按施工手冊，新澆混凝土作用于模板的最大側壓力，按下列公式計算，并取其中的較小值: 其中 - 混凝土的重力密度，取24.000kN/m3； t - 新澆混凝土的初凝時間，可按現(xiàn)場實際值取，輸入0時系統(tǒng)

23、按200/(T+15)計算，得5.714h； T - 混凝土的入模溫度，取20.000； V - 混凝土的澆筑速度，取1.500m/h； H - 混凝土側壓力計算位置處至新澆混凝土頂面總高度，取0.750m； 1- 外加劑影響修正系數(shù)，取1.200； 2- 混凝土坍落度影響修正系數(shù)，取1.150。依據(jù)以上兩個公式計算的新澆筑混凝土對模板的最大側壓力F；分別為 50.994 kN/m2、18.000 kN/m2，取較小值18.000 kN/m2作為本工程計算荷載。3、梁側模板面板的計算 面板為受彎結構,需要驗算其抗彎強度和剛度。強度驗算要考慮新澆混凝土側壓力和傾倒混凝土時產(chǎn)生的荷載；撓度驗算只考

24、慮新澆混凝土側壓力。次楞（內龍骨）的根數(shù)為4根。面板依據(jù)均布荷載作用下的三跨連續(xù)梁計算。 面板計算簡圖(單位：mm)3.1強度計算跨中彎矩計算公式如下: 其中， - 面板的彎曲應力計算值(N/mm2)； M - 面板的最大彎距(N.mm)； W - 面板的凈截面抵制矩，W = 50×1.8×1.8/6=27cm3； f - 面板的抗彎強度設計值(N/mm2)；按以下公式計算面板跨中彎矩： 其中 ，q - 作用在模板上的側壓力，包括: 新澆混凝土側壓力設計值: q1= 1.2×0.5×18×0.9=9.72kN/m； 傾倒混凝土側壓力設計值: q

25、2= 1.4×0.5×2×0.9=1.26kN/m；q = q1+q2 = 9.720+1.260 = 10.980 kN/m；計算跨度(內楞間距): l = 116.33mm；面板的最大彎距 M= 0.1×10.98×116.3332 = 1.49×104N.mm；經(jīng)計算得到，面板的受彎應力計算值: = 1.49×104 / 2.70×104=0.55N/mm2；面板的抗彎強度設計值: f = 13N/mm2；面板的受彎應力計算值 =0.55N/mm2 小于 面板的抗彎強度設計值 f=13N/mm2，滿足要求！

26、3.2撓度驗算 q-作用在模板上的側壓力線荷載標準值: q = 18×0.5 = 9N/mm； l-計算跨度(內楞間距): l = 116.33mm； E-面板材質的彈性模量: E = 9500N/mm2； I-面板的截面慣性矩: I = 50×1.8×1.8×1.8/12=24.3cm4；面板的最大撓度計算值: = 0.677×9×116.334/(100×9500×2.43×105) = 0.005 mm；面板的最大容許撓度值: = l/250 =116.333/250 = 0.465mm；面板的最大

27、撓度計算值 =0.005mm 小于 面板的最大容許撓度值 =0.465mm，滿足要求！4、梁側模板內外楞的計算4.1內楞計算內楞(木或鋼)直接承受模板傳遞的荷載，依據(jù)均布荷載作用下的三跨連續(xù)梁計算。本工程中，龍骨接受1根木楞，截面寬度50mm，截面高度100mm，截面慣性矩I和截面抵制矩W分別為:W = 50×702×1/6 = 40.83cm3；I = 50×703×1/12 = 142.917cm4； 內楞計算簡圖4.1.1內楞強度驗算強度驗算計算公式如下: 其中， - 內楞彎曲應力計算值(N/mm2)； M - 內楞的最大彎距(N.mm)； W -

28、 內楞的凈截面抵制矩； f - 內楞的強度設計值(N/mm2)。按以下公式計算內楞跨中彎矩： 其中，作用在內楞的荷載，q = (1.2×18×0.9+1.4×2×0.9)×0.116=2.55kN/m； 內楞計算跨度(外楞間距): l = 500mm； 內楞的最大彎距: M=0.1×2.55×500.002= 6.39×104N.mm； 最大支座力:R=1.1×2.555×0.5=1.405 kN；經(jīng)計算得到，內楞的最大受彎應力計算值 = 6.39×104/4.083×104

29、 = 1.565 N/mm2； 內楞的抗彎強度設計值: f = 17N/mm2；內楞最大受彎應力計算值 =1.565 N/mm2 小于 內楞的抗彎強度設計值 f=17N/mm2，滿足要求！4.1.2內楞的撓度驗算 其中 E - 面板材質的彈性模量： 10000N/mm2； q-作用在模板上的側壓力線荷載標準值： q =18.00×0.12= 2.09 N/mm； l-計算跨度(外楞間距)：l = 500mm； I-面板的截面慣性矩：I = 4.083×106mm4；內楞的最大撓度計算值: = 0.677×2.09×5004/(70×10000&

30、#215;4.083×106) = 0.032 mm；內楞的最大容許撓度值: = 500/250=2mm；內楞的最大撓度計算值 =0.032mm 小于 內楞的最大容許撓度值 =2mm，滿足要求！4.2外楞計算外楞(木或鋼)承受內楞傳遞的集中力，取內楞的最大支座力1.405kN,依據(jù)集中荷載作用下的連續(xù)梁計算。本工程中，外龍骨接受鋼楞，截面慣性矩I和截面抵制矩W分別為:截面類型為圓鋼管48×3.0；外鋼楞截面抵制矩 W = 10.16cm3；外鋼楞截面慣性矩 I = 24.38cm4； 外楞計算簡圖 外楞彎矩圖(kN.m) 外楞變形圖(mm)4.2.1外楞抗彎強度驗算 其中

31、- 外楞受彎應力計算值(N/mm2) M - 外楞的最大彎距(N.mm)； W - 外楞的凈截面抵制矩； f -外楞的強度設計值(N/mm2)。依據(jù)連續(xù)梁程序求得最大的彎矩為M= 0.258 kN.m 外楞最大計算跨度: l = 150mm；經(jīng)計算得到，外楞的受彎應力計算值: = 2.58×105/1.02×104 = 25.4 N/mm2； 外楞的抗彎強度設計值: f = 205N/mm2；外楞的受彎應力計算值 =25.4N/mm2 小于 外楞的抗彎強度設計值 f=205N/mm2，滿足要求！4.2.2外楞的撓度驗算依據(jù)連續(xù)梁計算得到外楞的最大撓度為0.072 mm外楞的

32、最大容許撓度值: = 150/400=0.375mm；外楞的最大撓度計算值 =0.072mm 小于 外楞的最大容許撓度值 =0.375mm，滿足要求！5、穿梁螺栓的計算 驗算公式如下: 其中 N - 穿梁螺栓所受的拉力； A - 穿梁螺栓有效面積 (mm2)； f - 穿梁螺栓的抗拉強度設計值，取170 N/mm2；查表得： 穿梁螺栓的直徑: 12 mm； 穿梁螺栓有效直徑: 9.85 mm； 穿梁螺栓有效面積: A= 76 mm2；穿梁螺栓所受的最大拉力: N =18×0.5×0.225 =2.025 kN。穿梁螺栓最大容許拉力值: N = 170×76/100

33、0 = 12.92 kN；穿梁螺栓所受的最大拉力 N=2.025kN 小于 穿梁螺栓最大容許拉力值 N=12.92kN，滿足要求！6、梁底模板計算面板為受彎結構,需要驗算其抗彎強度和撓度。計算的原則是依據(jù)模板底支撐的間距和模板面的大小,按支撐在底撐上的三跨連續(xù)梁計算。強度驗算要考慮模板結構自重荷載、新澆混凝土自重荷載、鋼筋自重荷載和振搗混凝土時產(chǎn)生的荷載；撓度驗算只考慮模板結構自重、新澆混凝土自重、鋼筋自重荷載。本算例中，面板的截面慣性矩I和截面抵制矩W分別為: W = 1100×18×18/6 = 5.94×104mm3； I = 1100×18

34、15;18×18/12 = 5.35×105mm4； 6.1抗彎強度驗算按以下公式進行面板抗彎強度驗算： 其中， - 梁底模板的彎曲應力計算值(N/mm2)； M - 計算的最大彎矩 (kN.m)； l-計算跨度(梁底支撐間距): l =266.67mm； q - 作用在梁底模板的均布荷載設計值(kN/m)；新澆混凝土及鋼筋荷載設計值：q1: 1.2×（24.00+1.50）×1.10×0.35×0.90=10.60kN/m；模板結構自重荷載：q2:1.2×0.35×1.10×0.90=0.42kN/m；

35、振搗混凝土時產(chǎn)生的荷載設計值：q3: 1.4×2.00×1.10×0.90=2.77kN/m；q = q1 + q2 + q3=10.60+0.42+2.77=13.79kN/m；跨中彎矩計算公式如下: Mmax = 0.10×13.791×0.2672=0.098kN.m； =0.098×106/5.94×104=1.651N/mm2；梁底模面板計算應力 =1.651 N/mm2 小于 梁底模面板的抗壓強度設計值 f=13N/mm2，滿足要求！6.2撓度驗算依據(jù)建筑施工計算手冊剛度驗算接受標準荷載，同時不考慮振動荷載作用。

36、最大撓度計算公式如下: 其中，q-作用在模板上的壓力線荷載: q =（(24.0+1.50)×0.350+0.35）×1.10= 10.20KN/m； l-計算跨度(梁底支撐間距): l =266.67mm； E-面板的彈性模量: E = 9500.0N/mm2；面板的最大允許撓度值: =266.67/250 = 1.067mm；面板的最大撓度計算值: = 0.677×10.202×266.74/(100×9500×5.35×105)=0.069mm；面板的最大撓度計算值: =0.069mm 小于 面板的最大允許撓度值: =

37、 266.7 / 250 = 1.067mm，滿足要求！7、梁底支撐的計算本工程梁底支撐接受方木。強度及抗剪驗算要考慮模板結構自重荷載、新澆混凝土自重荷載、鋼筋自重荷載和振搗混凝土時產(chǎn)生的荷載；撓度驗算只考慮模板結構自重、新澆混凝土自重、鋼筋自重荷載。7.1荷載的計算：7.1.1鋼筋混凝土梁自重(kN/m)：q1 = 24×0.35×0.267=2.38 kN/m；7.1.2模板的自重線荷載(kN/m)：q2 = 0.35×0.267×(2×0.35+0.8)/ 0.8=0.175 kN/m；7.1.3活荷載為施工荷載標準值與振倒混凝土時產(chǎn)生的

38、荷載(kN/m)：經(jīng)計算得到，活荷載標準值 P1= (2.5+2)×0.267=1.2 kN/m；7.2方木的支撐力驗算靜荷載設計值 q = 1.2×2.38+1.2×0.175=3.066 kN/m；活荷載設計值 P = 1.4×1.2=1.68 kN/m； 方木計算簡圖方木依據(jù)三跨連續(xù)梁計算。 本算例中，方木的截面慣性矩I和截面抵制矩W分別為: W = 50×702×1/6 = 40.83cm3； I = 50×703×1/12 = 142.917cm4；7.2.1方木強度驗算:最大彎矩考慮為靜荷載與活荷載的設

39、計值最不利安排的彎矩和，計算公式如下:線荷載設計值 q = 3.066+1.68=4.746 kN/m；最大彎距 M =0.1ql2= 0.1×4.746×1.1×1.1= 0.574 kN.m；最大應力 = M / W = 0.574×106/40830 = 6.891 N/mm2；抗彎強度設計值 f=13 N/mm2；方木的最大應力計算值 6.891 N/mm2 小于 方木抗彎強度設計值 13 N/mm2,滿足要求!7.2.2方木抗剪驗算：最大剪力的計算公式如下: 截面抗剪強度必需滿足: 其中最大剪力: V = 0.6×4.746×

40、;1.1 = 3.132 kN； 方木受剪應力計算值 = 3×3132.36/(2×50×100) = 0.94 N/mm2；方木抗剪強度設計值 = 1.7 N/mm2；方木的受剪應力計算值 0.94 N/mm2 小于 方木抗剪強度設計值 1.7 N/mm2,滿足要求!7.2.3方木撓度驗算:最大撓度考慮為靜荷載與活荷載的計算值最不利安排的撓度和，計算公式如下: q = 2.380 + 0.175 = 2.555 kN/m；方木最大撓度計算值 = 0.677×2.555×11004 /(100×10000×142.917&#

41、215;104)=1.772mm；方木的最大允許撓度 =1.100×1000/250=4.400 mm；方木的最大撓度計算值 =1.772 mm 小于 方木的最大允許撓度 =4.400 mm，滿足要求！7.3支撐鋼管的強度驗算支撐鋼管依據(jù)簡支梁的計算如下荷載計算公式如下：7.3.1鋼筋混凝土梁自重(kN/m2)：q1 = (24.000+1.500)×0.350= 8.925 kN/m2；7.3.2模板的自重(kN/m2)：q2 = 0.350 kN/m2；7.3.3活荷載為施工荷載標準值與振倒混凝土時產(chǎn)生的荷載(kN/m2)：q3= (2.500+2.000)=4.500

42、 kN/m2；q = 1.2×(8.925 + 0.350 )+ 1.4×4.500 = 17.430 kN/m2；梁底支撐根數(shù)為 n，立桿梁跨度方向間距為a， 梁寬為b，梁高為h,梁底支撐傳遞給鋼管的集中力為P，梁側模板傳給鋼管的集中力為N 。當n=2時： 當n2時： 計算簡圖(kN) 支撐鋼管變形圖(mm) 支撐鋼管彎矩圖(kN.m)經(jīng)過連續(xù)梁的計算得到：支座反力 RA = RB=1.182 kN，中間支座最大反力Rmax=13.299；最大彎矩 Mmax=0.883 kN.m；最大撓度計算值 Vmax=0.714 mm；支撐鋼管的最大應力 =0.883×10

43、6/4490=196.608 N/mm2；支撐鋼管的抗壓設計強度 f=205.0 N/mm2；支撐鋼管的最大應力計算值 196.608 N/mm2 小于 支撐鋼管的抗壓設計強度 205.0 N/mm2,滿足要求!8、梁底縱向鋼管計算縱向鋼管只起構造作用，通過扣件連接到立桿。9、扣件抗滑移的計算:依據(jù)建筑施工扣件式鋼管腳手架平安技術規(guī)范培訓講座劉群主編，P96頁，雙扣件承載力設計值取16.00kN，依據(jù)扣件抗滑承載力系數(shù)0.90，該工程實際的旋轉雙扣件承載力取值為14.40kN ?？v向或橫向水平桿與立桿連接時，扣件的抗滑承載力依據(jù)下式計算(規(guī)范5.2.5): R R其中 Rc - 扣件抗滑承載力

44、設計值,取14.40 kN； R - 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值；計算中R取最大支座反力，依據(jù)前面計算結果得到 R=13.299 kN；R < 14.40 kN,所以雙扣件抗滑承載力的設計計算滿足要求! 10、立桿的穩(wěn)定性計算:立桿的穩(wěn)定性計算公式 10.1梁兩側立桿穩(wěn)定性驗算:其中 N - 立桿的軸心壓力設計值，它包括： 橫桿的最大支座反力： N1 =1.182 kN ； 腳手架鋼管的自重： N2 = 1.2×0.139×3=0.502 kN； 混凝土模板的自重： N3=1.2×(1.00/2+(1.50-0.80)/2)×1.1

45、0×0.35=0.393 kN； N =1.182+0.502+0.393=2.076 kN； - 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)，由長細比 lo/i 查表得到； i - 計算立桿的截面回轉半徑 (cm)：i = 1.59； A - 立桿凈截面面積 (cm2)： A = 4.24； W - 立桿凈截面抵制矩(cm3)：W = 4.49； - 鋼管立桿軸心受壓應力計算值 ( N/mm2)； f - 鋼管立桿抗壓強度設計值：f =205 N/mm2； lo - 計算長度 (m)；假如完全參照扣件式規(guī)范不考慮高支撐架，按下式計算 lo = k1uh (1) k1 - 計算長度附加系數(shù)，取值為：1.

46、155 ； u - 計算長度系數(shù)，參照扣件式規(guī)范表5.3.3，u =1.71；上式的計算結果：立桿計算長度 Lo = k1uh = 1.155×1.71×1.5 = 2.963 m；Lo/i = 2962.575 / 15.9 = 186 ；由長細比 lo/i 的結果查表得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)= 0.207 ；鋼管立桿受壓應力計算值 ；=2104.722/(0.207×424) = 23.981 N/mm2；鋼管立桿穩(wěn)定性計算 = 23.981 N/mm2 小于 鋼管立桿抗壓強度的設計值 f = 205 N/mm2，滿足要求！10.2梁底受力最大的支撐立桿穩(wěn)定

47、性驗算:其中 N - 立桿的軸心壓力設計值，它包括： 梁底支撐最大支座反力： N1 =13.299 kN ； 腳手架鋼管的自重： N2 = 1.2×0.139×(3-0.35)=0.502 kN； N =13.299+0.502=13.742 kN； - 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)，由長細比 lo/i 查表得到； i - 計算立桿的截面回轉半徑 (cm)：i = 1.59； A - 立桿凈截面面積 (cm2)： A = 4.24； W - 立桿凈截面抵制矩(cm3)：W = 4.49； - 鋼管立桿軸心受壓應力計算值 ( N/mm2)； f - 鋼管立桿抗壓強度設計值：f =2

48、05 N/mm2； lo - 計算長度 (m)；假如完全參照扣件式規(guī)范不考慮高支撐架，按下式計算 lo = k1uh (1) k1 - 計算長度附加系數(shù)，取值為：1.155 ； u - 計算長度系數(shù)，參照扣件式規(guī)范表5.3.3，u =1.71；上式的計算結果：立桿計算長度 Lo = k1uh = 1.155×1.71×1.5 = 2.963 m；Lo/i = 2962.575 / 15.9 = 186 ；由長細比 lo/i 的結果查表得到軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)= 0.207 ；鋼管立桿受壓應力計算值 ；=13741.95/(0.207×424) = 156.571

49、 N/mm2；鋼管立桿穩(wěn)定性計算 = 156.571 N/mm2 小于 鋼管立桿抗壓強度的設計值 f = 205 N/mm2，滿足要求！三、邊緣人行通道挑板支撐計算1.模板支架參數(shù)橫向間距或排距(m):0.50；縱距(m):1.50；步距(m):1.50；立桿上端伸出至模板支撐點長度(m):0.30；模板支架搭設高度(m):15.00；接受的鋼管(mm):48×3.0 ；扣件連接方式:雙扣件，考慮扣件的保養(yǎng)狀況，扣件抗滑承載力系數(shù):0.80；板底支撐連接方式:方木支撐；2.荷載參數(shù)模板與木板自重(kN/m2):0.350；混凝土與鋼筋自重(kN/m3):24.000；施工均布荷載標準

50、值(kN/m2):1.500；3.材料參數(shù)面板接受膠合面板，厚度為18mm。面板彈性模量E(N/mm2):9500；面板抗彎強度設計值(N/mm2):13；板底支撐接受方木；木方彈性模量E(N/mm2):9800.000；木方抗彎強度設計值(N/mm2):13.000；木方抗剪強度設計值(N/mm2):1.400；木方的間隔距離(mm):200.000；木方的截面寬度(mm):50.00；木方的截面高度(mm):100.00；4.挑板參數(shù)鋼筋級別:三級鋼HRB 400(20MnSiV,20MnSiNb,20MnTi)；挑板混凝土強度等級:C40；挑板的計算寬度(m):2.00；挑板的計算厚度(

51、mm):300.00；挑板的計算長度(m):50.00； 圖2 挑板支撐架荷載計算單元5、模板面板計算:面板為受彎構件,需要驗算其抗彎強度和剛度，取單位寬度1m的面板作為計算單元 面板的截面慣性矩I和截面抵制矩W分別為：W = 100×1.82/6 = 54 cm3；I = 100×1.83/12 = 48.6 cm4；模板面板的依據(jù)三跨連續(xù)梁計算。 面板計算簡圖5.1荷載計算5.1.1靜荷載為鋼筋混凝土挑板和模板面板的自重(kN/m)：q1 = 24×0.3×1+0.35×1 = 7.55 kN/m；5.1.2活荷載為施工人員及設備荷載(kN

52、)：q2 = 1.5×1= 1.5 kN/m；5.2強度計算最大彎矩考慮為靜荷載與活荷載的計算值最不利安排的彎矩和，計算公式如下: 其中：q=1.2×7.55+1.4×1.5= 11.16kN/m最大彎矩M=0.1×11.16×0.22= 0.045 kN·m；面板最大應力計算值 = 44640/54000 = 0.827 N/mm2；面板的抗彎強度設計值 f=13 N/mm2；面板的最大應力計算值為 0.827 N/mm2 小于面板的抗彎強度設計值 13 N/mm2,滿足要求!5.3撓度計算撓度計算公式為 其中q = 7.55kN/

53、m面板最大撓度計算值 v = 0.677×7.55×2004/(100×9500×4166666.667)=0.002 mm； 面板最大允許撓度 V=200/ 250=0.8 mm；面板的最大撓度計算值 0.002 mm 小于 面板的最大允許撓度 0.8 mm,滿足要求!6.模板支撐方木的計算:方木依據(jù)簡支梁計算，其慣性矩I和截面抵制矩W分別為: W = 50×702×1/6 = 40.83cm3； I = 50×703×1/12 = 142.917cm4； 方木楞計算簡圖6.1荷載的計算：6.1.1鋼筋混凝土板自重(kN/m)：q1= 24×0.2×0.3 = 1.44 kN/m；6.1.2模板的自重線荷載(kN/m):q2= 0.35×0.2 = 0.07 kN/m ；6.1.3活荷載為施工荷載標準值與振倒混凝土時產(chǎn)生的荷載(kN)：p1 = (1.5+2)×1.5×