GY38#~GY49#三线梁计算书

宁天城际轨道交通一期工程TA03标现浇箱梁满堂支架计算书1附件三线梁支架验算书目录一、编制说明及依据2二、工程概况2三、支撑模板体系计算731荷载计算732结构检算10321碗扣式钢管支架立杆强度及稳定性验算10322满堂支架整体抗倾覆验算14323箱梁底模下横桥向方木验算16324碗扣式支架立杆顶托上顺桥向方木验算17325箱梁底模板计算18326立杆底座和地基承载力计算19327支架变形20四、支架搭设的构造要求20宁天城际轨道交通一期工程TA03标现浇箱梁满堂支架计算书2现浇箱梁满堂支架计算书一、编制说明及依据为预防宁天城际轨道交通一期工程扬长高架区间GY38GY49三线现浇梁大型模板支撑系统发生变形、失稳甚至垮塌等事故，确保三线现浇梁施工安全、质量和各项功能满足设计及相关规范规定要求，我单位依据建设工程安全生产管理条例及相关安全生产法律法规、标准规范，制定编制了三线现浇梁支架计算书。编制依据建筑施工模板安全技术规范（JGJ1622008）建筑工程大模板技术规程（JGJ742003）建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范（JGJ1662008）建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范（JGJ1302001）建筑施工碗扣式钢管模板支架技术规程（DB33/10352006）宁天城际轨道交通一期工程GY38GY49三线梁施工图设计危险性较大的分部分项工程安全管理办法建质（2009）87号文建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则建质2009254号二、工程概况我标段K17613445K17927235为三线现浇梁，其中GY38GY42为（30303028061）M为三线连续梁，GY42GY45为（252525）M三线简支梁，GY45GY49为（279613333267）M三线连续梁；GY38GY49为后张法现浇连续箱梁桥，梁高18M，箱梁采用C50混凝土，均采用满堂碗扣式支架施工。GY38GY42梁体采用单箱三室等高度变宽度斜腹板箱形截面，梁高18M。箱梁顶宽由136M变至14583M，底宽105M变至11483M。悬臂端厚20CM，悬臂根部厚35CM，臂长13M。箱梁腹板厚3550CM；底板厚3040CM；顶板厚3040CM；顶板厚30CM。顶板设6020CM的梗肋，底板设2020CM的梗肋，箱梁梁端设置（高）80CM（宽）90CM的过人洞，中支点处设200CM的横隔板墙，中横隔墙设置（高）80CM（宽）90CM的过人洞。宁天城际轨道交通一期工程TA03标现浇箱梁满堂支架计算书338端头板处截面宁天城际轨道交通一期工程TA03标现浇箱梁满堂支架计算书4GY42GY45为三线简支箱梁，梁体采用单箱三室等高度变宽度斜腹板箱形截面，梁高18M。GY42GY43号墩25M箱梁顶宽由14586M变至1545M，底宽由11486M变至1235M；GY43GY44号墩25M箱梁顶宽由15454M变至16367M，底宽由12354M变至13267M；GY44GY45号墩25M箱梁顶宽由1637M变至17231M，底宽由1327M变至14131M。悬臂端厚20CM，悬臂根部厚35CM，臂长13M。箱梁腹板厚3050CM；底板厚3040CM；顶板厚30CM。顶板设6020CM的梗肋，底板设2020CM的梗肋，箱梁梁段设厚100CM横隔墙，横隔墙设置高80CM宽）120CM的过人洞。宁天城际轨道交通一期工程TA03标现浇箱梁满堂支架计算书5GY42GY45三线简支梁最不利截面GY45GY49梁体采用单箱四室等高度变宽度斜腹板箱形截面，梁高18M。箱梁顶宽由17232M变至182M，底宽由14132变至1510M，直线变化。悬臂端厚20CM，悬臂根部厚35CM，臂长13M。箱梁腹板厚3550CM；底板厚3040CM；顶板厚30CM。顶板设6020CM的梗肋，底板设20CM20CM的梗肋，箱梁梁端设厚100CM横隔墙，横隔墙设置（高）80CM（宽）90CM的过人洞，中支点设200CM的横隔墙，中横隔墙设置（高）80CM（宽）90CM的过人洞。宁天城际轨道交通一期工程TA03标现浇箱梁满堂支架计算书6宁天城际轨道交通一期工程TA03标现浇箱梁满堂支架计算书7三、支撑模板体系计算由第二章三线梁的描述可知，三线梁梁高不变，均为18M高，所以支架受力计算取梁宽最宽处计算即可，分别取三线梁连续梁（GY48GY49跨中截面图，下面简称）和三线简支梁最大截面处进行受力计算（下面简称）。满堂支架的基础用转渣处理，上铺10CM混凝土垫层，采用C20混凝土，然后上部铺设5CM10CM木方承托支架。支架最高49M，采用48MM，壁厚30MM钢管搭设，使用与立杆配套的横杆及立杆可调底座、立杆可调顶托，现浇箱梁腹板及底板中心位置纵距、横距采用90CM60CM的布置形式，现浇箱梁下面三层支架步距采用120CM的布置形式，最上层支架步距采用60CM的布置形式，立杆顶设二层15CM15CM方木，主龙骨间距为60CM，次龙骨间距为20CM。验算结果如下序号验算部位验算值允许值验算结果1碗扣式钢管支架立杆强度及稳定性验算断面立杆强度验算21209KN13满足要求3立杆底座下横桥向方木验算强度验算1165KPA145MPA满足要求刚度验算1/153321/400满足要求4碗扣式支架立杆顶托上顺桥向方木验算强度验算192MPA145MPA满足要求刚度验算1/1398601/400满足要求5箱梁底模板计算模板厚度计算46MM12MM满足要求模板刚度验算0945104M5104M满足要求6立杆底座和地基承载力计算立杆底托验算1944KN40KN满足要求立杆地基承载力验算36KPA160KPA满足要求31荷载计算根据本桥现浇箱梁的结构特点，在施工过程中将涉及到以下荷载形式Q1箱梁自重荷载，新浇混凝土密度取2600KG/M3。根据现浇箱梁结构特点，我们取截面、截面两个代表截面进行宁天城际轨道交通一期工程TA03标现浇箱梁满堂支架计算书8箱梁自重计算，并对两个代表截面下的支架体系进行检算，首先分别进行自重计算。截面处Q1计算根据横断面图，则Q1BWACKPA219452138023028216526注B箱梁底宽，取151M，将箱梁全部重量平均到底宽范围内计算偏于安全。截面处Q1计算根据横断面图，则图312现浇箱梁截面图311现浇箱梁截面宁天城际轨道交通一期工程TA03标现浇箱梁满堂支架计算书9Q1BWACKPA4627143168023752/1462注B箱梁底宽，取141M，将箱梁全部重量平均到底宽范围内计算偏于安全。Q2箱梁内模、底模、内模支撑及外模支撑荷载，按均布荷载计算，经计算取Q210KPA（偏于安全）。Q3施工人员、施工材料和机具荷载，按均布荷载计算，当计算模板及其下肋条时取25KPA；当计算肋条下的梁时取15KPA；当计算支架立柱及替他承载构件时取10KPA。Q4振捣混凝土产生的荷载，对底板取20KPA，对侧板取40KPA。Q5新浇混凝土对侧模的压力。根据规范规定，新浇混凝土对模板的侧压力，当采用内部振捣器时按下列两式计算，并取两式中较小值。VTFHC2102C新浇混凝土的重力密度（KN/M）,取值25KN/M；H混凝土侧压力计算位置至新浇混凝土顶面时的高度（M），取18MT0新浇混凝土的初凝时间（H），可按实测确定。取8H。T混凝土的温度（），取28。1外加剂影响修正系数，掺具有缓凝作用的外加剂时取12。2混凝土坍落度影响修正系数，5090MM，取10。混凝土的浇筑速度，取12M/H。KPAVTFKPAHC8357045210F两者相比较取较小值，新浇混凝土对模板的最大侧压力取45KPA。Q6倾倒混凝土产生的水平荷载，取20KPA。宁天城际轨道交通一期工程TA03标现浇箱梁满堂支架计算书10Q7支架自重，取40KPA。（8）Q8雪荷载，雪荷载按50年一遇取055KPA。表11模板、支架设计计算荷载组合荷载组合模板结构名称强度计算刚度检算底模及支架系统计算1（8）1（8）侧模计算32结构检算321碗扣式钢管支架立杆强度及稳定性验算碗扣式钢管脚手架与支撑和扣件式钢管脚手架与支架一样，同属于杆式结构，以立杆承受竖向荷载作用为主，但碗扣式由于立杆和横杆间为轴心相接，且横杆的“”型插头被立杆的上、下碗扣紧固，对立杆受压后的侧向变形具有较强的约束能力，因而碗扣式钢管架稳定承载能力显著高于扣件架（一般都高出20以上，甚至超过35）。本工程现浇箱梁支架立杆强度及稳定性验算，根据建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范有关模板支架立杆的强度及稳定性计算公式进行分析计算（碗扣架用钢管规格为4830MM）。钢管柱的力学性能如下外径壁厚截面积A惯性矩I抵抗矩W回转半径I每米自重48MM35MM489MM2121900MM45080MM31578MM384N48MM30MM424MM2107800MM44490MM31271MM333N宁天城际轨道交通一期工程TA03标现浇箱梁满堂支架计算书11钢管、扣件钢材Q235A（3号）强度极限值215N/MM2（直角、旋转）扣件抗滑移承载力设计值CR85KN水平杆件（小横杆、大横杆）容许挠度值F3MM钢管的弹性模量E210000N/MM2主要受压构件（立柱）的容许长细比1501截面处支架搭设高度按墩顶49M范围内，碗扣式钢管支架体系采用60CM90CM120CM的布置结构，如下图211。、立杆强度验算根据立杆的设计允许荷载，碗扣立杆允许竖直荷载为N30KN。立杆实际承受的荷载为N12（NG1KNG2K）08514NQK（组合风荷载时）NG1K支架结构自重标准值产生的轴向力；NG2K构配件自重标准值产生的轴向力NQK施工荷载标准值；于是，有NG1K0609Q106092421913078KNNG2K0609Q7060940216KNNQK0609Q2Q3Q4Q80541010200552457KN则N12（NG1KNG2K）08514NQK12（13078216）图321脚手架60CM90CM120CM布置图宁天城际轨道交通一期工程TA03标现浇箱梁满堂支架计算书1208514245721209KNN30KN，强度满足要求。、立杆稳定性验算根据建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范有关模板支架立杆的稳定性计算公式N/AMW/WFN钢管所受的垂直荷载，N12（NG1KNG2K）08514NQK（组合风荷载时），同前计算所得；F钢材的抗压强度设计值，F205N/MM2参考建筑施工碗口式钢管脚手架安全技术规范表516得。A支架立杆的截面积A424MM2取48MM30MM钢管的截面积。轴心受压杆件的稳定系数，根据长细比查表即可求得。I截面的回转半径，查建筑施工碗件式钢管脚手架安全技术规范附录B得I1271。长细比L/I。L水平步距，L12M。于是，L/I94，参照建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范查附录C得0634。MW计算立杆段有风荷载设计值产生的弯距；MW08514WKLAH2/10WK07UZUSW0UZ风压高度变化系数，参考建筑结构荷载规范表721得UZ195US风荷载脚手架体型系数，查建筑结构荷载规范表731第36B项得US13W0基本风压，查建筑结构荷载规范附表D4W0035KN/M2（南京地区）故WK07UZUSW00719513035062KN/M2LA立杆纵距12M；H立杆步距12M,MW08514WKLAH2/10012749W截面模量查表建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范附表B得W449103MM3宁天城际轨道交通一期工程TA03标现浇箱梁满堂支架计算书13则，N/AMW/W21209103/（0634424）012749106/（449103）107292N/MM2F205N/MM2计算结果说明支架是安全稳定的。2截面处三线简支梁范围内，碗扣式钢管支架体系采用60CM90CM120CM的布置结构，如下图。图322脚手架60CM90CM120CM布置图立杆强度验算根据立杆的设计允许荷载，当横杆步距为120CM时，立杆可承受的最大允许竖直荷载为N30KN（参见公路施工手册桥涵）。立杆实际承受的荷载为N12（NG1KNG2K）08514NQK（组合风荷载时）NG1K支架结构自重标准值产生的轴向力；NG2K构配件自重标准值产生的轴向力NQK施工荷载标准值；于是，有NG1K0609Q1060927461483KNNG2K0609Q7060940216KNNQK0609Q2Q3Q4Q8）054101020055246KN则N12（NG1KNG2K）08514NQK12（1483216）085142462332KNN30KN，强度满足要求。宁天城际轨道交通一期工程TA03标现浇箱梁满堂支架计算书14、立杆稳定性验算根据建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范有关模板支架立杆的稳定性计算公式N/AMW/WFN钢管所受的垂直荷载，N12（NG1KNG2K）08514NQK（组合风荷载时），同前计算所得；F钢材的抗压强度设计值，F205N/MM2参考建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范表516得。A支架立杆的截面积A424MM2取48MM30MM钢管的截面积轴心受压杆件的稳定系数，根据长细比查表即可求得。I截面的回转半径，查建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范附录B得I158。长细比L/I。L水平步距，L12M。于是，L/I94，参照建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范查附录C得0634。MW计算立杆段有风荷载设计值产生的弯距；MW08514WKLAH2/10WWK07UZUSW0UZ风压高度变化系数，参考建筑结构荷载规范表721得UZ195US风荷载脚手架体型系数，查建筑结构荷载规范表731第36B项W0得US13基本风压，查建筑结构荷载规范附表D4W0035KN/M2（南京地区）故WK07UZUSW00719513035062KN/M2LA立杆纵距12M；H立杆步距12MMW08514WKLAH2/1001274W截面模量查表建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范附表B得W508103MM3则，N/AMW/W2332103/（0634424）01274106/（449103）11512N/MM2F205N/MM2计算结果说明支架是安全稳定的。宁天城际轨道交通一期工程TA03标现浇箱梁满堂支架计算书15322满堂支架整体抗倾覆验算依据公路桥涵技术施工技术规范实施手册第923要求支架在自重和风荷载作用下时，倾覆稳定系数不得小于13。区GY48GY49孔之间脚手架稳定型计算。K0稳定力矩/倾覆力矩YNI/MW支架抗倾覆能力桥梁宽度182M（支架搭设搭设为198M），长246M采用60CM90CM120CM跨中支架来验算4849孔支架横向33排，支架纵向28排，高度49M；顶托KTC60共需要2833924个；底座KTZ45共需要2833924个。立杆需要28334945276M横向横杆需要33619839204M；纵向横杆需要28624641328M；故钢管总重（452764132839204）384/10004848T顶托KTC60总重为924831/1000767T；底座KTZ45总重为924582/1000537T；故Q（4848803537）9860642KN；稳定力矩YNI99606426003558KNMYB/2198/299依据以上对风荷载计算WK07UZUSW00719513035062KN/M2受力为Q06249（0048494200486246）5153KN；根据公路桥涵设计通用规范（JTJ02189）考虑到箱梁模板横桥向的风荷载，将该风荷载加载于支架上，安全。梁高18M，顺桥向箱梁模板风荷载Q1062KPA18M246M2745KN倾覆力矩Q245Q1（18/249）51532452745（4918/2）28547KNMK0稳定力矩/倾覆力矩6003558/285472106513，可知GY48GY49之间脚手架抗倾覆满足要求，由于其他孔跨之间脚手架纵横间距、步距及搭设高度宁天城际轨道交通一期工程TA03标现浇箱梁满堂支架计算书16均同GY48GY49孔跨完全相同，故计算结果说明本方案满堂支架满足抗倾覆要求。323箱梁底模下顺桥向方木验算（次龙骨）本施工方案中箱梁底模下顺桥向采用10CM10CM方木，方木顺桥向跨度按L20CM进行受力计算。如下图将方木简化为如图的简支结构（偏于安全），木材的容许应力和弹性模量的取值参照木方进行计算。由上述叙述及计算可知，三线简支梁和三线连续梁支架搭设、主次龙骨及底模竹胶板选材完全一致，故取截面验算主、次龙骨及竹胶板（梁体自重为2746KPA大于梁体自重24229KPA）。1强度验算单位荷载QQ1Q2Q3Q4Q8B27461025205502630KN/M跨中弯矩M1/2QL2/8630022/80032KNM截面模量为WBH2/60103/60000167M3跨中最大正应力M/W0032/0000167192KPA木方容许弯曲应力为W145MPA，由强度条件192KPAW，可知满足要求。2刚度验算方木的弹性模量KN/M2610E方木的惯性矩IBH3/120100103/12833106M4图323箱梁底模下横桥向方木受力简图QKN/M方木材质为松木，W145MPAE11000MPA20尺寸单位CMQKN/M1010宁天城际轨道交通一期工程TA03标现浇箱梁满堂支架计算书17FMAX5/384QL4/EI（5/384）（630024/111068333106143106MF/L143106/021/139860F/L1/400计算结果说明箱梁底模下顺桥向方木，满足要求。324碗扣式支架立杆顶托上横桥向方木验算本施工方案中支架顶托上横桥向采用1515CM方木作为纵向分配梁。横桥向方木的跨距，根据立杆布置间距，按L60CM横间隔L60CM）进行验算。将方木简化为如图的简支结构（偏于安全）。木材的容许应力和弹性模量的取值参照木方进行计算。1强度验算作用力PQL/263002/2063KNN06/0225（取整数）最大弯矩MMAX（N/8）PL5/8063060236KNM截面模量为WBH2/60153/65625104M3跨中最大正应力M/W0236/0020251165MPA木方容许弯曲应力为W145MPA，由强度条件1165MPAW，可知满足要求。2刚度验算方木的弹性模量KN/M2610E方木的惯性矩IBH3/120150153/12422105M4图324立杆顶托上顺桥向方木受力简图宁天城际轨道交通一期工程TA03标现浇箱梁满堂支架计算书18FMAX2086105M23226555403984811NQLEIF/L2086105/091/43144F/L1/400计算结果说明碗扣式支架立杆顶托上横桥向方木，满足要求。325箱梁底模板计算箱梁底模采用优质竹胶板，铺设在支架立杆顶托上顺桥向方木上的横桥向方木上。按20CM间距布置。取各种布置情况下最不利位置进行受力分析，并对受力结构进行简化（偏于安全）（为安全起见，计算采用12MM竹胶板）通过前面分析计算及布置方案，在桥墩旁实心段（取墩顶截面）处，为底模板荷载最不利位置，则有竹胶板弹性模量E5000MPA。竹胶板惯性矩IBH3/1212200123/12176107M4模板厚度计算QQ1Q2Q3Q4Q8L27461025205502630KN/M则MMAX630022/80032KNML竹胶板容许弯曲应力为W45MPA模板需要的截面模量WM36310710452WM模板的宽度为02M，根据W、B得H为图325底模支撑系统及验算简图2020尺寸单位CMQKN/M底模验算简图底模及支撑系统简图QKN/M竹胶板1212CM横桥向方木宁天城际轨道交通一期工程TA03标现浇箱梁满堂支架计算书19HMBW64020176612MM厚竹胶板满足要求，可以采用1220244012MM规格的竹胶板。模板刚度验算FMAX02/400M510MEIQL47644109510105282314M故12MM厚竹胶板挠度满足要求。326立杆底座和地基承载力计算1立杆承受荷载计算现浇箱梁腹板及底板中心位置纵距、横距采用90CM60CM的布置形式，取各种布置情况下最不利位置进行受力分析，并对受力结构进行简化（偏于安全）每根立杆上荷载为NABQABQ1Q2Q3Q4Q7Q806092745101020400551944KN立杆底托验算立杆底托验算NRD通过前面立杆承受荷载计算，每根立杆上荷载为1944KN底托承载力（抗压）设计值，一般取RD40KN得1944KN40KN609CM609）CM图326支架下地基处理示意图宁天城际轨道交通一期工程TA03标现浇箱梁满堂支架计算书20计算结果说明立杆底托符合要求。3立杆地基承载力验算跟据现场地质情况，经过压实处理后，地基承载力大于160KPA。在1平方米面积上地基最大承载力F为FABQABQ1Q2Q3Q4Q7Q810102745101020400553