柳州至武宣公路工程k1+700现浇箱梁满堂支架方案计算

柳州至武宣公路工程K1700天桥现浇箱梁满堂支架及门洞方案计算书目录1编制依据12工程概况13现浇箱梁满堂支架布置及搭设要求14现浇箱梁支架验算141荷载计算2411荷载分析2412荷载组合2413荷载计算242结构检算4421扣件式钢管支架立杆强度及稳定性验算4422箱梁底模下横桥向方木验算6423扣件式钢管支架立杆顶托上顺桥向方木验算7424底模板计算8425跨中工字钢平台支架体系验算9K1700天桥现浇箱梁模板及满堂支架方案计算书1编制依据（1）国家及地方政府、相关部委的法律法规、规章制度，建设单位的相关规定和要求；（2）项目施工承包合同；（3）本项目采用的标准、规范、规程等相关技术要求；（4）我部对项目策划和与本项目相关的管理规定；（5）我部对该项目的施工调查情况；（6）我公司现有或可协调、组织、解决的施工装备和技术工艺。2工程概况K1700天桥，设计汽车荷载为公路II级。上部结构为173417米预应力砼连续梁，桥面净宽7米，箱梁顶宽8米，底宽445米，梁高15米，采用满堂支架施工；下构桥台均为柱式台，钻孔桩基础；桥墩为实体方墩，钻孔桩基础。3现浇箱梁满堂支架布置及搭设要求采用WDJ碗扣式多功能脚手杆搭设，使用与立杆配套的横杆及立杆可调底座、立杆可调托撑。立杆顶设二层方木，立杆顶托上纵向设1015CM方木；纵向方木上设1010CM的横向方木，其中在墩顶端横梁和跨中横隔梁下间距不大于025M（净间距015M）、在跨中其他部位间距不大于03M（净间距02M）。模板宜用厚15MM的优质竹胶合板，横板边角宜用4CM厚木板进行加强，防止转角漏浆或出现波浪形，影响外观。底板腹板位置处采用立杆横桥向间距纵桥向间距横杆步距为60CM60CM90CM支架结构体系；翼缘板位置处采用立杆横桥向间距纵桥向间距横杆步距为60CM60CM90CM支架结构体系。支架纵横均设置剪刀撑，其中横桥向斜撑每18M设一道，纵桥向斜撑沿横桥每18M设一道。门洞采用C30基础，基础形式为50CM50CM950CM，基础顶预埋1CM厚钢板与钢管连接；基础用4268MM钢管作为立柱，钢管间距为15米，钢管柱顶焊接1CM后50CM50CM钢板，钢板上焊接双拼I40B工字钢作为横梁；横梁上采用I40B工字钢作为纵梁，纵梁间距为60CM。4现浇箱梁支架验算本计算书分别以跨中和跨端处为例，对荷载进行计算，并对其支架和门洞体系进行检算。41荷载计算411荷载分析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。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。Q6倾倒混凝土产生的水平荷载，取20KPA。Q7支架自重，经计算支架在不同布置形式时其自重如下表所示满堂钢管支架自重立杆横桥向间距立杆纵桥向间距横杆步距支架自重Q7的计算值KPA60CM60CM90CM338412荷载组合模板、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侧模计算413荷载计算箱梁自重Q1计算根据设计图纸取跨中和跨端两个代表截面进行箱梁自重计算，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。跨中截面处Q1计算根据横断面图，用CAD算得该处梁体截面积A4299M2则Q1BWACKPA1254926取12的安全系数，则Q12512123014KPA注B箱梁底宽，取445M，将箱梁全部重量平均到底宽范围内计算偏于安全。跨端截面处Q1计算根据横断面图，用CAD算得梁体截面积A8098M2则Q1BWAC4731KPA509826取12的安全系数，则PA注B箱梁底宽，取445M，将箱梁全部重量平均到底宽范围内计算偏于安全。42结构检算421扣件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按4835MM钢管扣件架进行立杆内力计算，计算结果同样也使用于WDJ多功能碗扣架（偏于安全）。梁底截面处在中支点横隔板，钢管扣件式支架体系采用606090CM的布置结构，如图因为跨中处荷载小于跨端处，因此只需对跨端处进行验算。、立杆强度验算根据立杆的设计允许荷载，当横杆步距为90CM，立杆可承受的最大允许竖直荷载向向向向向向向向向向单位M为N35KN（参见公路桥涵施工手册中表135碗口式构件设计荷载N35KN、路桥施工计算手册中表135钢管支架容许荷载N357KN）。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NG1K0606Q1060656772044KNNG2K0606Q2060610036KNNQK060606Q3Q4Q703610203382296KN则N12（NG1KNG2K）08514NQK12（2044036）0851422962769KNN35KN，强度满足要求。、立杆稳定性验算根据建筑施工扣件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/MM2参考建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范表516得。A48MM35钢管的截面积A489MM2。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，查建筑施工扣件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，L09M。于是，L/I57，参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范查附录C得0829。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UZ138US风荷载脚手架体型系数，查建筑结构荷载规范表631第36项得US12W0基本风压，查建筑结构荷载规范附表D4W008KN/M2故WK07UZUSW00713812080927KNLA立杆纵距06M；H立杆步距09M，故MW08514WKLAH2/1000536KNW截面模量查表建筑施工扣件式脚手架安全技术规范附表B得W508103MM3则，N/AMW/W2769103/（0829489）00536106/（508103）78857KN/MM2F205KN/MM2计算结果说明支架是安全稳定的。422箱梁底模下横桥向方木验算本施工方案中箱梁底模底面横桥向采用1010CM方木，方木横桥向跨端截面处按L60CM进行受力计算，实际布置跨距均不超过上述两值。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杉木进行计算，实际施工时如油松、广东松等力学性能优于杉木的木材均可使用。342M105810SM4632I按跨端处3米范围内进行受力分析，按方木横桥向跨度L60CM进行验算。方木间距计算Q（Q1Q2Q3Q4）（473110252）315843KN/MQKN/底模下横桥向方木受力简图方木材质为杉木，W1MPA7E90尺寸单位CMQKN/MM1/8QL21/81584306271KNMWBH2/601012/60000167M3则NM/WW71/0000167110000943取整数N5根DB/N13/4075M注09为方木的不均匀折减系数。经计算，方木间距小于075M均可满足要求，实际施工中为满足底模板受力要求，方木间距D取03M，则N3/0310。每根方木挠度计算方木的惯性矩IBH3/1201013/12833106M4则方木最大挠度FMAX5/384QL4/EI5/38415843064/1291068331060933104ML/40006/40015103M挠度满足要求每根方木抗剪计算MPA17MPA6091083215654BI2QLSNIQ4M符合要求。423扣件式钢管支架立杆顶托上顺桥向方木验算本施工方案中WDJ多功能碗扣架顶托上顺桥向采用1015CM方木，方木在顺桥向的跨距在箱梁跨中按L60CM（横向间隔L60CM布置）进行验算，横桥向方木顺桥向布置间距在中支点桥墩两侧均按025M（中对中间距）布设，在箱梁跨中部位均按30CM布设，如下图布置，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杉木进行计算，实际施工时如油松、广东松等力学性能优于杉木的木材均可使用。方木抗弯计算Q56771455063868KN/MMMAX3868062/817KNMWBH2/6010152/6375104M3MMAX/W17/375104453MPA09W99MPA（符合要求）注09为方木的不均匀折减系数。方木抗剪计算跨端最大剪力MAXQL/2/A386806/2/01015KN/M2073N/MM2远小于木料最大横纹剪切应力3235N/MM2的要求，故剪应力合格。每根方木挠度计算截面惯性矩IBH3/1201X3375X103/12281X105M4；挠度验算F5QL4/384EI53868064/3849103281X105MM03MMF0600/40015MM挠度验算合格424底模板计算箱梁底模采用竹胶板，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）如下图通过前面计算，横桥向方木布置间距分别为03M和025M时最不利位置，则有竹胶板弹性模量E5000MPA方木的惯性矩IBH3/121000153/1228125107M455截面处底模板计算模板厚度计算25（或30）（30）25尺寸单位CMQKN/M底模验算简图底模及支撑系统简图10C横桥向方木QKN/竹胶板QQ1Q2Q3Q4L5677102520251557KN/M则MMAXMKNL120857模板需要的截面模量WM253106069WM模板的宽度为10M，根据W、B得H为H611265因此模板采用1220244015MM规格的竹胶板。模板刚度验算FMAX06025/400M375104MMEIQL476441038125051278故，挠度满足要求425跨中工字钢平台支架体系验算门洞搭设在34米的跨中位置，门洞形式为455米。门洞采用C30基础，基础形式为50CM50CM950CM，基础顶预埋1CM厚钢板与钢管连接；基础用4268MM钢管作为立柱长度41米，钢管间距为2米，钢管柱顶焊接1CM厚50CM50CM钢板，钢板上焊接双拼I40B工字钢作为横梁；横梁上采用I40B工字钢作为纵梁，纵梁间距为60CM。（1）工字钢纵梁计算根据设计图纸，门洞处现浇箱梁每延米混凝土方量为4299M3，钢筋混凝土重度取26KN/M3，模板、施工人员设备及混凝土振捣产生的荷载值每延米取45KN,因此门洞支架上方每延米荷载值为4299261245141971KN,门洞纵梁长为45M,门洞上方荷载总值为19714588695KN纵梁受力验算门洞纵梁整体受力的有15根，梁自重为0738KN/M,纵梁跨径为45M纵梁单位长度上的荷载值为Q88695/（1545）0738139KN/M受力简图如下梁跨中最大弯矩为MMAX1/8QL21/813945352KNM支座处最大剪力值为QMAX1/2QL1/213945313KNI40B型工字钢截面惯性矩IX22781CM4,截面地抗拒WX1139CM3,半截面面积SX6712CM3,腹板厚度D125MM纵梁所受的弯曲应力为MAXMMAX/WX（352/1139）10309MPAW145MPA抗弯强度满足要求。纵梁所受的剪应力为MAXQMAXSX/IXD313671210/2278112574MPA85MPA抗剪强度满足要求。跨中挠度验算FMAX4500/400M1125M容许值MEIQL61027813845954刚度满足要求（2）钢结构门架横梁I40B工字钢计算受力简图计算跨径取2M，因横梁为I40B工字钢,为简化计算将工字钢上的荷载化为均布线荷载，按简支梁计算。荷载计算P1（8869545150738）/246838KN则每排工字钢集中力为P246838/15313KN跨中最大弯矩QMAX3131286402KNFW查工具书,得到厚度大于1640的抗剪强度FV120N/MM2抗拉、抗压和抗弯F205N/MM2破坏时荷载FWFV抗剪强度A截面积205N/MM29407CM219284KN刚度验算按四等跨连续梁挠度系数计算在均布荷载作用下M系数QL2，Q系数QL，F系数QL4/100EI在集中荷载作用下M系数QL，Q系数P，F系数QL3/100EI只考虑集中荷载作用下挠度F1079PL/（100EI）L/4005MM容许值）单根40B满足要求M03127801537945未考虑连续对力和弯矩的分配,计算时取最不利情况验算（