天橋現(xiàn)澆箱梁滿堂支架及門洞方案計(jì)算書

柳州至武宣公路工程天橋現(xiàn)澆箱梁滿滿堂支架及及門洞方案案計(jì)算書二○一四年八月月II級(jí)。上上部部結(jié)構(gòu)為17+3344+17米預(yù)應(yīng)力力砼砼連續(xù)梁梁，橋橋面凈寬7米，箱梁梁頂頂寬8米，底寬4.45米，梁高1.5米，采用用滿滿堂支架架施工工；下構(gòu)構(gòu)橋臺(tái)臺(tái)均為柱柱式臺(tái)臺(tái)，鉆孔孔樁基基礎(chǔ)；橋橋墩為為實(shí)體方方墩，鉆鉆孔樁基基礎(chǔ)。3現(xiàn)澆箱梁滿堂堂堂支架布置置及及搭設(shè)要要求采用WDJ碗扣扣式式多功能腳腳腳手桿搭搭設(shè)，使使用與立立桿配配套的橫橫桿及及立桿可可調(diào)底底座、立立桿可可調(diào)托撐撐。立立桿頂設(shè)設(shè)二層層方木，立立桿桿頂托上上縱向向設(shè)10×1155cm方木；縱縱向向方木上上設(shè)10×1100cm的橫向方方木木，其中中在墩墩頂端橫橫梁和和跨中橫橫隔梁梁下間距距不大大于0.255m（凈間距0.155m）、在跨跨中中其他部部位間間距不大大于0.3m（凈間距0.2m）。模板板宜宜用厚15mm的優(yōu)質(zhì)竹竹膠膠合板，橫橫板板邊角宜宜用4cm厚木板進(jìn)進(jìn)行行加強(qiáng)，防防止止轉(zhuǎn)角漏漏漿或或出現(xiàn)波波浪形形，影響響外觀觀。底板腹板位置處處處采用立立桿橫橫橋向間間距×縱橋向間間距×橫桿步距距為60cmm××60ccm××90ccm支架結(jié)構(gòu)構(gòu)體體系；翼翼緣板板位置處處采用用立桿橫橫橋向向間距×縱橋向間間距×橫桿步距距為60cmm××60ccm××90ccm支架結(jié)構(gòu)構(gòu)體體系。支支架縱縱橫均設(shè)設(shè)置剪剪刀撐，其其中中橫橋向向斜撐撐每1.8m設(shè)一道，縱縱縱橋向斜斜撐沿沿橫橋每1.8m設(shè)一道。門洞采用C3000基礎(chǔ)，基基礎(chǔ)礎(chǔ)形式為50cmm××50ccm××9500cmm，基礎(chǔ)頂頂預(yù)預(yù)埋1cm厚鋼板與與鋼鋼管連接接；基基礎(chǔ)用426××88mm鋼管作為為立立柱，鋼鋼管間間距為1.5米，鋼管管柱柱頂焊接1cm后50cmm××50ccm鋼板，鋼鋼板板上焊接接雙拼拼I40b工字鋼作作為為橫梁；；橫梁梁上采用I40b工字鋼作作為為縱梁，縱縱梁梁間距為60cm。4現(xiàn)澆箱梁支架架架驗(yàn)算本計(jì)算書分別以以以跨中和跨跨端端處為例，對(duì)對(duì)對(duì)荷載進(jìn)進(jìn)行計(jì)計(jì)算，并對(duì)其支支架架和門洞體系系進(jìn)進(jìn)行檢算算。4.1荷載計(jì)算算算4.1.1荷載載載分析根據(jù)本橋現(xiàn)澆箱箱箱梁的結(jié)結(jié)構(gòu)特特點(diǎn)，在在施工工過程中中將涉涉及到以以下荷荷載形式式：⑴q1——箱梁自重重荷荷載，新新澆混混凝土密密度取取26000kkg/mm3。⑵q2——箱梁內(nèi)模模、底底模、內(nèi)內(nèi)模支支撐及外外模支支撐荷載載，按按均布荷荷載計(jì)計(jì)算，經(jīng)經(jīng)計(jì)算算取q2＝1.0kkPPa（偏于安安全全）。⑶q3——施工人員員、施施工材料料和機(jī)機(jī)具荷載載，按按均布荷荷載計(jì)計(jì)算，當(dāng)當(dāng)計(jì)算算模板及及其下下肋條時(shí)時(shí)取2.5kkPPa；當(dāng)計(jì)算算肋肋條下的的梁時(shí)時(shí)取1.5kkPPa；當(dāng)計(jì)算算支支架立柱柱及替替他承載載構(gòu)件件時(shí)取1.0kkPPa。⑷q4——振搗混凝凝土土產(chǎn)生的的荷載載，對(duì)底底板取取2.0kkPPa，對(duì)側(cè)板板取4.0kkPPa。⑸q5——新澆混凝凝土土對(duì)側(cè)模模的壓壓力。⑹q6——傾倒混凝凝土土產(chǎn)生的的水平平荷載，取取2.0kkPPa。⑺q7——支架自重重，經(jīng)經(jīng)計(jì)算支支架在在不同布布置形形式時(shí)其其自重重如下表表所示示：滿堂鋼管支架自自自重立桿橫橋向間距距距×立桿縱橋橋向向間距×橫桿步距距支架自重q7的的的計(jì)算值(kPa))60cm×6000cm××900cm3.384.1.2荷載載載組合模板、支架設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)計(jì)算荷荷載組組合模板結(jié)構(gòu)名稱荷載組合強(qiáng)度計(jì)算剛度檢算底模及支架系統(tǒng)統(tǒng)統(tǒng)計(jì)算⑴＋⑵＋⑶＋⑷⑷＋⑺⑴＋⑵＋⑺側(cè)模計(jì)算⑸＋⑹⑸4.1.3荷載載載計(jì)算⑴箱梁自重————q1計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙取取取跨中和和跨端端兩個(gè)代表表截截面進(jìn)行行箱梁梁自重計(jì)計(jì)算，并并對(duì)兩個(gè)個(gè)代表表截面下下的支支架體系系進(jìn)行行檢算，首首先先分別進(jìn)進(jìn)行自自重計(jì)算算。跨中截面處q111計(jì)算根據(jù)橫斷面圖，用CAD算得該處梁體截面積A=4.299m2則：q1＝=＝取1.2的安全全全系數(shù)，則則q1＝25.1122×1.2＝30.1144kPa注：B——箱箱梁底寬，取取取4.455m，將箱梁梁全全部重量量平均均到底寬寬范圍圍內(nèi)計(jì)算算偏于于安全。跨端截面處q111計(jì)算根據(jù)橫斷面圖，用CAD算得梁體截面積A=8.098m2則：q1＝=＝取1.2的安全全全系數(shù)，則則q1＝47.311×11.2＝56.7777kPa注：B——箱箱梁底寬，取取取4.455m，將箱梁梁全全部重量量平均均到底寬寬范圍圍內(nèi)計(jì)算算偏于于安全。4.2結(jié)構(gòu)檢算算算4.2.1扣件件件式鋼管管支架架立桿強(qiáng)強(qiáng)度及及穩(wěn)定性性驗(yàn)算算碗扣式鋼管腳手手手架與支支撐和和扣件式式鋼管管腳手架架與支支架一樣樣，同同屬于桿桿式結(jié)結(jié)構(gòu)，以以立桿桿承受豎豎向荷荷載作用用為主主，但碗碗扣式式由于立立桿和和橫桿間間為軸軸心相接接，且且橫桿的“├”型插頭被被立立桿的上上、下下碗扣緊緊固，對(duì)對(duì)立桿受受壓后后的側(cè)向向變形形具有較較強(qiáng)的的約束能能力，因因而碗扣扣式鋼鋼管架穩(wěn)穩(wěn)定承承載能力力顯著著高于扣扣件架架（一般般都高高出20%以上，甚甚至至超過35%）。本工程現(xiàn)澆箱梁梁梁支架按φ48×33..5mm鋼管扣件件架架進(jìn)行立立桿內(nèi)內(nèi)力計(jì)算算，計(jì)計(jì)算結(jié)果果同樣樣也使用用于WDJ多功能碗碗扣扣架（偏偏于安安全）。⑴梁底截面處在中支點(diǎn)橫隔板板板，鋼管管扣件件式支架架體系系采用60×6600×900cmm的布置結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，如圖圖：因?yàn)榭缰刑幒奢d載載小于跨跨端處處，因此此只需需對(duì)跨端端處進(jìn)進(jìn)行驗(yàn)算算。①、立桿強(qiáng)度驗(yàn)驗(yàn)驗(yàn)算根據(jù)立桿的設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)允許荷荷載，當(dāng)當(dāng)橫桿步步距為為90cm，立桿可可承承受的最最大允允許豎直直荷載載為［N］=35kkN（參見公公路路橋涵施施工手手冊(cè)中表13－5碗口式構(gòu)構(gòu)件件設(shè)計(jì)荷荷載［［N］=35kkN、路橋施施工工計(jì)算手手冊(cè)中中表13－5鋼管支架架容容許荷載載［N］=35..77kN）。立桿實(shí)際承受的的的荷載為為：NN=1..2（NG1K+NNG2K）+0.8855×1..4ΣNQK（組合合風(fēng)風(fēng)荷載時(shí)時(shí)）NG111K—支架結(jié)構(gòu)構(gòu)自自重標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值產(chǎn)產(chǎn)生的軸軸向力力；NG222K—構(gòu)配件自自重重標(biāo)準(zhǔn)值值產(chǎn)生生的軸向向力ΣNQQQK—施工荷載載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值；；于是，有：NGGG1K=00..6×00.66×q1=0.66××0.66×556.777==20.4444KNNG2K=0...6×0..66×q2=0.66××0.66×11.0==0..36KKNΣΣΣNQK=0..66×0..6××0.66(qq3+q4+q7)=0..336×((1..0+22.00+3..388)=22.2296KKN則：N=1.22（NG1K+NNG2K）+0.8855×1..4ΣNQK=1..22×（20.444+00.36）+0.8855×1..4××2.22966=27..669KN＜［N］＝35kN，強(qiáng)度滿滿足足要求。②、立桿穩(wěn)定性性性驗(yàn)算根據(jù)《建筑施工工工扣件式式鋼管管腳手架架安全全技術(shù)規(guī)規(guī)范》有有關(guān)模板板支架架立桿的的穩(wěn)定定性計(jì)算算公式式：N/ΦA(chǔ)+MW/W≤fN—鋼管所受的的垂垂直荷載，N=1..2（NG1K+NNG2K）+0.8855×1..4ΣNQK（組合合風(fēng)風(fēng)荷載時(shí)時(shí)），同前前計(jì)算所得得；f—鋼材的抗壓壓強(qiáng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值值值，f＝205NN//mm2參考《建建筑筑施工扣扣件式式鋼管腳腳手架架安全技技術(shù)規(guī)規(guī)范》表5.1..6得。AAA—φ48mmm××3.5㎜鋼管的的截截面積A＝489mmmm2。ΦΦΦ—軸心受壓壓桿桿件的穩(wěn)穩(wěn)定系系數(shù)，根根據(jù)長(zhǎng)長(zhǎng)細(xì)比λ查表即可可求求得Φ。iii—截面的回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)半徑，查查《建建筑施工工扣件件式鋼管管腳手手架安全全技術(shù)術(shù)規(guī)范》附附錄錄B得i＝15.8㎜。長(zhǎng)細(xì)比λ＝L///i。L—水平平平步距，L＝0.9m。于是，λ＝L///i＝57，參照《建建建筑施工工扣件件式鋼管管腳手手架安全全技術(shù)術(shù)規(guī)范》查查附附錄C得Φ＝0.8229。MW—計(jì)算立桿桿段有有風(fēng)荷載載設(shè)計(jì)值值產(chǎn)生生的彎距距；MW=0.855××1.4×××WK×La××hh2/10WK=0.7uuzz×us×w0uz—風(fēng)壓高度度變化化系數(shù)，參參參考《建建筑結(jié)結(jié)構(gòu)荷載載規(guī)范范》表7.2..1得uz=1.3388us—風(fēng)荷載腳腳手架架體型系系數(shù)，查查《建建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)荷載載規(guī)范》表表6.3..1第36項(xiàng)得：us=1.22w0—基本風(fēng)壓壓，查查〈〈建建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)荷載載規(guī)范〉〉〉附附表D.4ww0=0.88KKN/mm2故：WK=0..7uzz×us×w0=0.77××1.338××1.22×00.8==0..9277KNNLa—立桿縱距距0..6m；h—立桿步距00..9m，故：MW=0..85××1..4×WWK×La××hh2/10==00.055366KNW—截面模量量查表表〈〈建建筑施工工扣件件式腳手手架安安全技術(shù)術(shù)規(guī)范范〉〉附附表B得：W=5.0888×1003mm3則，N/ΦA(chǔ)++MMW/W＝27.6699×103/（0.82299×4889）+0.005536××1006/（5.088××103）＝78..8857KKNN/mmm2≤f＝205KKNN/mmm2計(jì)算結(jié)果說明支支支架是安安全穩(wěn)穩(wěn)定的。4.2.2箱梁梁梁底模下下橫橋橋向方木木驗(yàn)算算本施工方案中箱箱箱梁底模模底面面橫橋向向采用用10×1100cm方木，方方木木橫橋向向跨端端截面處按L＝60cm進(jìn)行受力力計(jì)計(jì)算，實(shí)際布置置跨跨距均不不超過過上述兩兩值。如如下圖將將方木木簡(jiǎn)化為為如圖圖的簡(jiǎn)支支結(jié)構(gòu)構(gòu)（偏于于安全全），木木材的的容許應(yīng)應(yīng)力和和彈性模模量的的取值參參照杉杉木進(jìn)行行計(jì)算算，實(shí)際際施工工時(shí)如油油松、廣廣東松等等力學(xué)學(xué)性能優(yōu)優(yōu)于杉杉木的木木材均均可使用用。按跨端處3米范范范圍內(nèi)進(jìn)行行受受力分析析，按按方木橫橫橋向向跨度L＝60cm進(jìn)行驗(yàn)算算。①方木間距計(jì)算算算q＝（q1+q2+q33+q4）＝（47.3311+1.00++2.55+22）×3=158..443kN//mmM＝(1/8))qqL2=(1//88)×15588.433×00.62＝7.1kNN··mW=(bh2)))/6==(00.1××0..12)/6==00.00001167mm3則：n=MMM/(W××［δw］)=7.11/(00.00001167××1110000×00.9))=44.3(取整數(shù)n＝5根)d＝＝＝B/(nn--1)==3/4=0.755m注：0.9為方方木木的不均勻勻勻折減系系數(shù)。經(jīng)計(jì)算，方木間間間距小于于0..75m均可滿足足要要求，實(shí)實(shí)際施施工中為為滿足足底模板板受力力要求，方方木木間距d取0.3m，則n＝3/0..3＝10。②每根方木撓度度度計(jì)算方木的慣性矩III=(bbh33)/122==(0..1××0.113)/122==8.333××10-66m4則方木最大撓度度度：fmmmax=(5/38844)×［(qL4)/(EEII)］=(5//3384))×［(158..443×0..664)/(1122×9××1006×8.3333×100-66×0.99)］=3.3×1100-4m＜l/40000=0..6//4000=11.5××100-3m(撓度滿足足要要求)③每根方木抗剪剪剪計(jì)算τ=MPa＜＜［［τ］=1.77MMPa符合要求。4.2.3扣件件件式鋼管管支架架立桿頂頂托上上順橋向向方木木驗(yàn)算本施工方案中WWWDJ多功能碗碗扣扣架頂托托上順順橋向采采用10×15cm方木，方方木木在順橋橋向的的跨距在在箱梁梁跨中按L＝60cm（橫向間間隔l＝60cm布置）進(jìn)進(jìn)行行驗(yàn)算，橫橫橋橋向方木木順橋橋向布置置間距距在中支支點(diǎn)橋橋墩兩側(cè)側(cè)均按按0.255m（中對(duì)中中間間距）布布設(shè)，在在箱梁跨跨中部部位均按30cm布設(shè)，如如下下圖布置置，將將方木簡(jiǎn)簡(jiǎn)化為為如圖的的簡(jiǎn)支支結(jié)構(gòu)（偏偏于于安全）。木木材的容許應(yīng)應(yīng)力和彈性模模量的取值參參照杉木進(jìn)行行計(jì)算，實(shí)際際施工時(shí)如油油松、廣東松松等力學(xué)性能能優(yōu)于杉木的的木材均可使使用。①方木抗彎計(jì)算算算q=(56.777++1.44×5.5))×0.6=38.6688kN/mMmax＝3888.68××00.62/8=1.7kNN··mW=(bh2)))/6==(00.1××0..152)/6==3..75×1100-4m3δ=Mmaxxx/W==1..7/(3.7755×10-44)=4.5533MPa＜0.9［δw］＝9.9MMPPa（符合合要要求）注：0.9為方方木木的不均勻勻勻折減系系數(shù)。②方木抗剪計(jì)算算算跨端最大剪剪力力：τmax＝(qL/22)/A＝(38.6688*0..6//2)//(00.1**0..15))KNN/m2＝0.733NN/mmm2遠(yuǎn)小于木料最大大大橫紋剪剪切應(yīng)應(yīng)力.2.Nm故故力格③每根方木撓度度度計(jì)算IIh=0x.512=8x5撓度驗(yàn)算：f＝5qL4//((384EEEI)＝(5*388..68**0..64/(38844*9**1003*2.8811x100-55))mm＝0.3mmm＜[f0]＝600//4400＝1.5mmmm撓度驗(yàn)算算合合格4.2.4底模模模板計(jì)算算箱梁底模采用竹竹竹膠板，取取各各種布置置情況況下最不不利位位置進(jìn)行行受力力分析，并并對(duì)對(duì)受力結(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)進(jìn)行簡(jiǎn)化化（偏偏于安全全）如如下圖：：通過前面計(jì)算，橫橫橋向方木布布置間距分別別為0.3m和0.25m時(shí)最不利位位置，則有：：竹膠板彈性模量量量E＝50000MMPa方木的慣性矩III=(bbh33)/122==(1..0××0.001553)/122==2.881225×110--7m4⑴5－5截面面處底模板計(jì)計(jì)計(jì)算①模板厚度計(jì)算算算q=(q1+++q2+q3+q4)l=((566.777+11.0++2..5+22)××0.225==15.5577kN/mm則：Mmax===模板需要的截面面面模量：：W=m2模板的寬度為111.0m，根據(jù)W、b得h為：h=因此模板采用1112200×224400×115mm規(guī)格的竹竹膠膠板。②模板剛度驗(yàn)算算算fmax=＜000.6×0.2255/4000mm=3.7755×10-4m故，撓度滿足要要要求4.2.5跨中中中工字鋼鋼平臺(tái)臺(tái)支架體體系驗(yàn)驗(yàn)算門洞搭設(shè)在3444米的跨中中位位置，門門洞形形式為4.5×5米。門洞洞采采用C30基礎(chǔ)，基基礎(chǔ)礎(chǔ)形式為50cm××50cm××9950cm，基礎(chǔ)礎(chǔ)頂頂預(yù)埋1cm厚鋼板與與鋼鋼管連接接；基基礎(chǔ)用42266×8mm鋼管作為為立立柱長(zhǎng)度4.1米，鋼管管間間距為2米，鋼管管柱柱頂焊接1cm厚50cm××50cm鋼板板，鋼鋼板上焊焊接雙雙拼I40b工字鋼作作為為橫梁；；橫梁梁上采用I40b工字鋼作作為為縱梁，縱縱梁梁間距為60cm。（1）工字鋼縱縱梁梁計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，門門洞處現(xiàn)澆箱箱梁每延米混混凝土方量為為4.2999m3，鋼筋混凝凝土重度取26KN//m3，模板、施施工人員設(shè)備備及混凝土振振搗產(chǎn)生的荷荷載值每延米米取45KN,因此門洞支支架上方每延延米荷載值為為4.2999×26×11.2+455×1.4==197.11(kN),,門洞縱梁長(zhǎng)長(zhǎng)為4.5m,門洞上方荷荷載總值為197.11×4.5==886.995(kN))縱梁受力驗(yàn)算門洞縱梁整體受受受力的有15根，梁自自重重為0.73388KN//m,,縱梁跨徑徑為4.5mm..縱梁?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度上上上的荷載載值為為q=88866.955/（15×44..5）+0.77338=113..9KNN/mm受力簡(jiǎn)圖如下:::梁跨中最大彎矩矩矩為:Mmax=1///8qLL2==1/88×113.99×44.522=335.22(kkN·mm)支座處最大剪力力力值為:Qmax=1///2qLL=11/2××133.9××4..5=331..3(kkN))I40b型工字字字鋼:截面慣性性矩Ix=22227811cmm4,截面地抗抗拒Wx=111139ccm33,半截面面面積Sx=66771.22cmm3,腹板厚度d=122..5mmm.縱梁所受受的的彎曲應(yīng)應(yīng)力為為:σmax=MMMmax//WWx=（35.22//11339）×1033==30..9((Mpaa)〈[σw]=11445Mppa抗彎強(qiáng)度滿足要要要求?？v梁所受的剪應(yīng)應(yīng)應(yīng)力為:τmax=QQQmax··SSx/IIx··d=331..3×66711.2××1002/2227781××122.5==7..4(MMpaa)〈[τ]=855MMpa抗剪強(qiáng)度滿足足足要求。跨中撓度驗(yàn)算:::fmax=＜444500//4400mm=111.225mm容許值值剛度滿足要求（2）鋼結(jié)構(gòu)門門架架橫梁I40b工字鋼計(jì)計(jì)算算①受力簡(jiǎn)圖計(jì)算跨徑取2mmm，因橫梁梁為I40b工字鋼,為簡(jiǎn)化計(jì)計(jì)算算將工字字鋼上上的荷載載化為為均布線線荷載載，按簡(jiǎn)簡(jiǎn)支梁梁計(jì)算。②荷載計(jì)算P1=（88666.955+44.5××155×0..7338）/2=44668.338KKN則每排工字鋼集集集中力為:P2=468...38//155=311.33KN跨中最大彎矩：：：Qmaxx==31..3××1.22866=400.22KN〈[Fw]]查工