橋梁下部結構施工操作平臺腳手架計算

1、橋梁下部結構施工操作平臺腳手架計算目錄 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc69829641 1 工程概況 PAGEREF _Toc69829641 h 2 HYPERLINK l _Toc69829642 1.1 項目概況 PAGEREF _Toc69829642 h 2 HYPERLINK l _Toc69829643 1.2 地質條件 PAGEREF _Toc69829643 h 2 HYPERLINK l _Toc69829644 2 設計規(guī)范及依據(jù) PAGEREF _Toc69829644 h 2 HYPERLINK l _Toc69829645 3 支架

2、布置 PAGEREF _Toc69829645 h 3 HYPERLINK l _Toc69829646 3.1 橋臺施工支架設計 PAGEREF _Toc69829646 h 3 HYPERLINK l _Toc69829647 3.2 方墩施工支架設計 PAGEREF _Toc69829647 h 4 HYPERLINK l _Toc69829648 3.3 雙系梁墩身支架布置 PAGEREF _Toc69829648 h 5 HYPERLINK l _Toc69829649 3.4 三系梁墩身支架布置 PAGEREF _Toc69829649 h 6 HYPERLINK l _Toc69

3、829650 4 荷載分析及材料特性 PAGEREF _Toc69829650 h 7 HYPERLINK l _Toc69829651 4.1 荷載條件 PAGEREF _Toc69829651 h 7 HYPERLINK l _Toc69829652 4.2 風荷載計算 PAGEREF _Toc69829652 h 7 HYPERLINK l _Toc69829653 4.3 模板側向壓力 PAGEREF _Toc69829653 h 9 HYPERLINK l _Toc69829654 4.4 荷載組合 PAGEREF _Toc69829654 h 10 HYPERLINK l _Toc

4、69829655 4.5 盤扣架桿件特性 PAGEREF _Toc69829655 h 11 HYPERLINK l _Toc69829656 4.6 鋼材強度設計值 PAGEREF _Toc69829656 h 11 HYPERLINK l _Toc69829657 4.7 混凝土強度設計值 PAGEREF _Toc69829657 h 12 HYPERLINK l _Toc69829658 4.8 竹膠板及木結構 PAGEREF _Toc69829658 h 12 HYPERLINK l _Toc69829659 5 支架計算 PAGEREF _Toc69829659 h 12 HYPER

5、LINK l _Toc69829660 5.1 系梁支架計算 PAGEREF _Toc69829660 h 12第 PAGE23 頁 共 = NUMPAGES 23-2 21 頁工程概況項目概況白家坡1#大橋設計為方墩，墩高1.958.45m；白家坡2#大橋橋墩設計為圓柱墩，墩高7.122.9m。白家坡1#大橋支架為雙排操作腳手架，白家坡2#大橋中系梁、上系梁、蓋梁支架設計為支撐架，其中中系梁、上系梁采用落地滿堂支架法施工，蓋梁采用鋼棒支架法施工，系梁及蓋梁類型概況見 REF _Ref68101668 h 表 1.11。表 STYLEREF 2 s 1.1 SEQ 表 * ARABIC s 2

6、 1 系梁及蓋梁結構概況表序號結構尺寸（長寬高）離地高度數(shù)量/個支架類型1中系梁7.5m1.2m1.5m4.59.514落地滿堂架26.5m1.2m1.5m5.39.56落地滿堂架3上系梁7.5m1.2m1.5m11.321.514落地滿堂架4蓋梁17.5m2.3m1.5m11.321.53鋼棒支架法地質條件根據(jù)地勘報告，2#大橋橋區(qū)覆蓋層為粉質粘土，其巖層特性見 REF _Ref68162093 h 表 1.21。表 STYLEREF 2 s 1.2 SEQ 表 * ARABIC s 2 1 地質參數(shù)特性表巖土名稱層厚/m天然內聚力c（kPa）天然內摩擦角（）地基承載力特征值fak(kPa)

7、粉質粘土0.73.223.4515.75150設計規(guī)范及依據(jù)（1）施工圖設計及臨時結構設計委托；（2）鋼結構設計標準（GB 50017-2017）；（3）建筑結構荷載規(guī)范（GB5009-2012）；（4）建筑地基基礎設計規(guī)范（GB 50007-2011）；（5）混凝土結構設計規(guī)范（GB50010-2010）；（6）建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術規(guī)程（JGJ231-2010）；（7）公路橋涵設計通用規(guī)范（JTGT3650-2020）；（8）建筑施工模板安全技術規(guī)范（JGJ162-2008）；支架布置橋臺施工支架設計橋臺雙排操作支架采用承插型盤扣式腳手架，樁柱式橋臺支架長度為24m，寬度9m

8、，高度為5.45m；重力式橋臺支架長度為24.6m，寬度10.2m，高度為12m，基礎底部澆筑20cm厚C20混凝土。跨距為120cm180cm，步距150cm；，上下通道采用60cm180cm200cm定型鋼爬梯，操作層滿鋪腳手板，支架結構見 REF _Ref69743648 h 圖 3.11、 REF _Ref69300433 h 圖 3.12、 REF _Ref69300434 h 圖 3.13。圖 STYLEREF 2 s 3.1 SEQ 圖 * ARABIC s 2 1 樁柱式橋臺操作腳手架結構圖（單位：cm）圖 STYLEREF 2 s 3.1 SEQ 圖 * ARABIC s 2

9、 2 重力式橋臺操作腳手架結構圖-1（單位：cm）圖 STYLEREF 2 s 3.1 SEQ 圖 * ARABIC s 2 3 重力式橋臺操作腳手架結構圖-2（單位：cm）方墩施工支架設計雙排操作支架采用承插型盤扣式腳手架，支架長度為4.2m，寬度4.2m，高度為8.95m，基礎底部澆筑20cm厚C20混凝土?？缇酁?20cm180cm，步距150cm；上下通道采用60cm180cm200cm定型鋼爬梯，操作層滿鋪腳手板，支架結構見 REF _Ref69221390 h 圖 3.21。圖 STYLEREF 2 s 3.2 SEQ 圖 * ARABIC s 2 1 方墩操作支架結構設計圖（單位

10、：cm）雙系梁墩身支架布置雙系梁墩身支架采用承插型盤扣式腳手架，支架長度為20.1m，寬度4.5m，高度為9m，基礎底部澆筑20cm厚C20混凝土。操作區(qū)跨距為90cm90cm，操作區(qū)為120cm180cm，步距150cm；系梁底模板采用1.5cm厚竹膠板+1010cm木方，木方間距為30cm，側模采用1.5cm厚竹膠板+510cm木方，木方間距為30cm，支架結構見 REF _Ref68957879 h 圖 3.31。 圖 STYLEREF 2 s 3.3 SEQ 圖 * ARABIC s 2 1 雙系梁墩身支架結構圖（單位：cm）三系梁墩身支架布置三系梁墩身支架采用承插型盤扣式腳手架，支架

11、長度為20.1m，寬度7.5m，高度為21m，基礎底部澆筑20cm厚C20混凝土。操作區(qū)跨距為90cm90cm，操作區(qū)為120cm180cm，步距150cm；系梁模板結構同雙系梁墩身，支架結構見 REF _Ref68958328 h 圖 3.41。圖 STYLEREF 2 s 3.4 SEQ 圖 * ARABIC s 2 1 三系梁墩身支架結構圖（單位：cm）荷載分析及材料特性荷載條件1）混凝土容重：26kN/m3；2）鋼模自重：1.8kN/m2；3）木模板自重0.3kN/m2；4）腳手架自重：根據(jù)建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術規(guī)程（JGJ231）附錄A表A-1計算：步距1.5m，縱距0

12、.9m，橫距0.9m腳手架步距1.5m，縱距1.8m，橫距1.2m5）腳手板自重：0.35kN/m2；6）欄桿及踢腳板自重：0.11kN/m；7）分配梁12自重：0.1kN/m；8）型鋼I56a自重：1.06kN/m；9）施工荷載（人員機具）：3kN/m2；10）基本風壓：根據(jù)建筑結構荷載規(guī)范（GB5009）附錄E，重現(xiàn)期n=10的基本風壓，取。風荷載計算根據(jù)建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術規(guī)程（JGJ231），作用在支架上的水平風荷載按下式計算：式中：風荷載標準值()；基本風壓值，??；風壓高度變化系數(shù)，根據(jù)建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術規(guī)程（JGJ231）表B.0.1，這里取值1.

13、42（地面B類粗糙度，離地最大高度按約30m考慮）；一一風荷載體型系數(shù)，按 REF _Ref68164372 h 表 4.21的規(guī)定采用。表 STYLEREF 2 s 4.2 SEQ 表 * ARABIC s 2 1 腳手架的風荷載體型系數(shù)s背靠建筑物的狀況全封閉墻敞開、框架和開洞墻腳手架狀況全封閉、半封閉雙排腳手架1.01.3敞開模板支撐架stw注：stw值可將支架視為桁架，按現(xiàn)行國家標準建筑結構荷載規(guī)范（GB5009）的規(guī)定計算；為腳手架擋風系數(shù)，其中為擋風面積,迎風面積；密目式安全立網(wǎng)全封閉腳手架擋風系數(shù)不宜小于0.8。對于本項目而言，風荷載體型系數(shù)為：式中：支架長邊寬度19.2m，立桿

14、數(shù)目為21根，高度為23m，故擋風系數(shù)：根據(jù)建筑結構荷載規(guī)范（GB5009）表8.3.1中37（b）計算表，參見 REF _Ref68172348 h 圖 4.21。圖 STYLEREF 2 s 4.2 SEQ 圖 * ARABIC s 2 1 整體計算體型系數(shù)表表中，有；根據(jù)建筑結構荷載規(guī)范（GB5009）表8.3.1中37（b）計算表，參見 REF _Ref68172647 h 圖 4.22，取。圖 STYLEREF 2 s 4.2 SEQ 圖 * ARABIC s 2 2 系數(shù)表綜上因此，風荷載標準值為：模板側向壓力（1）系梁本工程系梁高度均為1.5m高，采用一次性澆筑工藝，混凝土澆筑對

15、側模的側壓力計算公式為：式中：凝土對模板最大側壓力（MPa）；素混凝土重度（24kN/m3）；混凝土初凝時間（6h）；混凝土澆筑速度（1m/h）；混凝土澆筑高度1.5m；考慮外加劑影響修正系數(shù)，取1.2；混凝土坍落度影響修正系數(shù)，取1.15。故有：（2）橋臺本工程橋臺最大澆筑高度7.8m，故有：荷載組合按極限狀態(tài)法計算，根據(jù)建筑結構荷載規(guī)范（GB 50009-2012）中3.2節(jié)，基本組合：標準組合：由永久荷載控制的效應組合，同時本工程使用年限5年，永久荷載分項系數(shù)由可變荷載控制時，由永久荷載控制時；可變荷載分項系數(shù)，荷載組合值系數(shù)，風荷載取0.9。故本計算中：荷載設計值=1.35永久荷載+1

16、.4可變荷載本計算采用有限元分析軟件Midas/civil 2015 8.3.2版。盤扣架桿件特性盤扣架桿件截面特性見 REF _Ref68186990 h 圖 4.51。圖 STYLEREF 2 s 4.5 SEQ 圖 * ARABIC s 2 1 盤扣架截面特性表鋼材強度設計值臨時工程Q235B鋼材的強度設計值，Q235鋼材板厚時：彎應力、組合應力 剪應力 Q235鋼材板厚時：彎應力、組合應力 剪應力 臨時工程Q345B鋼材的強度設計值，Q345鋼材板厚時：彎應力、組合應力 剪應力 Q235鋼材板厚時：彎應力、組合應力 剪應力 混凝土強度設計值C20混凝土抗壓強度設計值，抗拉強度設計值。竹

17、膠板及木結構對于膠合板，根據(jù)建筑施工模板安全技術規(guī)范（JGJ162-2008），15mm厚覆面3層竹膠合板抗彎強度設計值，彈性模量；15mm厚覆面5層竹膠合板抗彎強度設計值，彈性模量，這里按5層板考慮。對于本工程使用的10cm10cm/5cm10cm方木，根據(jù)木結構設計規(guī)范（GB50005-2003），TC11B級杉木抗彎強度設計值，順紋抗剪強度設計值。支架計算系梁支架計算竹膠板受力計算根據(jù)建筑施工模板安全技術規(guī)范（JGJ162），面板可按簡支模型計算，竹膠合板面板強度值按下式計算：底模計算木方中心距離為30cm，取1m寬竹膠板做為計算單元，該處竹膠合板線荷載設計值為：彎矩：彎曲應力：，滿足要

18、求。系梁側模計算木方中心距離為40cm，取1m寬竹膠板做為計算單元，該處竹膠合板線荷載設計值為：彎矩：彎曲應力：，滿足要求。橋臺側模計算木方中心距離為30cm，取1m寬竹膠板做為計算單元，該處竹膠合板線荷載設計值為：彎矩：彎曲應力：，滿足要求。木方計算底模10cm10cm木方計算底模模板采用10cm10cm方木，方木縱向（橋梁方向）間距為30cm，12型鋼橫向間距為0.9m。單根木方上承受的設計線荷載為：彎矩：剪力：彎曲應力：最大剪應力為平均剪應力1.5倍：系梁側模5cm10cm木方計算側模模板采用5cm10cm方木，方木縱向間距為30cm，248鋼管間距為0.5m。單根木方上承受的設計線荷載

19、為：彎矩：剪力：彎曲應力：最大剪應力為平均剪應力1.5倍：橋臺側模5cm10cm木方計算側模模板采用5cm10cm方木，方木縱向間距為30cm，248鋼管間距為0.5m。單根木方上承受的設計線荷載為：彎矩：剪力：彎曲應力：最大剪應力為平均剪應力1.5倍：分配梁計算12分配梁計算12分配梁跨度90cm，間距90cm，按簡支梁計算。混凝土及模板荷載：施工荷載及腳手板：12分配梁受力如 REF _Ref68182601 h 圖 5.11所示。圖 STYLEREF 2 s 5.1 SEQ 圖 * ARABIC s 2 1 12分配梁受力示意圖將計算模型輸入有限元分析軟件中，12自重通過軟件添加，系數(shù)1

20、.35。12彎應力、剪應力計算結果見 REF _Ref68189656 h 圖 5.12、 REF _Ref68189657 h 圖 5.13。圖 STYLEREF 2 s 5.1 SEQ 圖 * ARABIC s 2 2 12彎曲應力（單位：MPa）圖 STYLEREF 2 s 5.1 SEQ 圖 * ARABIC s 2 3 12剪切應力（單位：MPa）12彎曲應力：，滿足要求。12剪切應力：，滿足要求248鋼管背楞計算（1）背楞計算5cm10cm方木間距為40cm，248鋼管間距為0.5m。背楞受到的單點集中力作用為：。16mm拉桿間距60cm，最大彎矩為：彎曲應力為：，滿足要求。（2）

21、拉桿計算拉桿為M12對拉螺栓。拉桿單點拉力為：拉桿拉應力，滿足要求。支撐腳手架計算風荷載引起的軸力附加值及彎矩（1）立桿軸力附加值根據(jù) REF _Ref68188291 r h 4.2節(jié)，風荷載標準值為作用在頂層操作欄桿圍擋的水平集中力為：式中：立桿縱向間距，為0.9m；模板支撐架頂部豎向圍欄高度，1.2m。作用在模板支撐架計算單元的架體范圍內的均布線荷載為：故架體的傾覆力矩標準值為：式中：H為架體高度，23m。最大立桿軸力附加值為：式中：模板支撐架計算單元跨數(shù)，；模板支撐架橫向寬度，。（2）彎矩標準值式中：立桿縱向間距，為0.9m；步距，為1.5m。立桿軸力計算（1）支撐區(qū)腳手架步距1.5m

22、，縱距0.9m，橫距0.9m。組合風荷載時立桿軸力設計值為：（2）操作區(qū)腳手架步距1.5m，縱距1.8m，橫距1.2m。長細比計算（1）支撐區(qū)立桿長細比計算根據(jù)建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術規(guī)程（JGJ231），模板支撐架（操作區(qū)立桿計算長度取支撐架計算長度）立桿計算長度按下列公式計算，取其中的較大值： 式中：最大步距，取1.5m；立桿伸出頂層水平桿長度，取650mm；支架立桿頂層水平桿步距，比最大步距減少一個盤扣的距離，取1.0m；支架立桿計算長度修正系數(shù)，步距為0.5m或1.0m時，取1.6；步距為1.5m時，取1.2；懸臂端計算長度折減系數(shù)，可取0.7。因此，計算長度：，取 長細比，根據(jù)建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術規(guī)程（JGJ231）模板支架立桿容許長細比，因此，立桿長細比驗算滿足要求！根據(jù)建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術規(guī)程（JGJ231）表D-1有，穩(wěn)定性系數(shù)（2）操作區(qū)立桿長細比計算式中：最大步距，取1.5m；考慮腳手架整體穩(wěn)定性的立桿計算長度系數(shù)，按 REF _Ref68267625 h 圖 5.14取；圖 STYLEREF 2 s 5.1 SEQ 圖 * ARABIC s