益楼高速九标罗家坪2#-5#连续梁碗扣式支架施工计算书 2014.8.5日改

1、益阳至娄底高速公路第九合同段 罗家坪大桥(25+25+25)m连续梁碗扣式支架计算书附件1： 罗家坪大桥（25+25+25）m连续梁碗扣式支架计算书1.工程概况罗家坪大桥左幅第二、三联和右幅第三联上部构造采用325m预应力混凝土连续梁。箱梁采用单箱多室断面，箱梁边腹板高1.5m。箱梁顶板横坡与桥面横坡一至，箱梁腹板垂直于大地水平面，底板为边腹板下缘的连线。表1.1 罗家坪大桥（25+25+25）连续梁墩身高度墩号2#3#4#5#6#7#8#墩身高度（m）6.875.302.888.8115.9014.8114.412.编制依据（1）湖南省益阳至娄底高速公路 第三册 桥梁、涵洞、其他路线交叉（2

2、）路桥施工计算手册2010年版（3）建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范JGJ166-20083.支架计算3.1碗扣支架的设置方法（1）整个支架系统由方木、底托、立杆、顶撑、剪刀撑，纵横水平杆组成，方木铺设位置应处理平整，使方木受压后紧贴地面，整体受力。（2）碗扣支架采用直径为48mm、壁厚为3.5mm的无缝钢管，因钢管为租赁壁厚不一，壁厚采用3mm为计算依据。支架布置原则为横桥向间距在箱梁底板处按0.6m布设，腹板处按0.6m间距布设，翼板处按0.9m布设。纵桥向间距均按0.6m布设，高度按1.2m布设。即：底板处支架布设间距为：0.6（横桥向）0.6（纵桥向）1.2（高度）m；腹板处支架布设间

3、距为：0.6（横桥向）0.6（纵桥向）1.2（高度）m；翼缘板处支架布设间距为：0.9（横桥向）0.6（纵桥向）1.2（高度）m、跨中支架与地基之间的底座及支架与方木之间的顶托垂直，可调底座及可调顶托撑丝杆与螺母捏合长度不得少于4-5扣，插入立柱内的长度不得小于150mm，且应牢固可靠。（3）支架搭设过程中，为增加支架的整体性和稳定性，在纵横方向加设剪刀撑，下端支撑在地基上，上端到支架顶，通长连续。剪刀撑的网格应与架子的尺寸相适应。剪刀撑杆为拉压杆，呈十字形布置，斜向角度45度，一般情况下剪刀撑应与脚手架的节点相连，但亦可以错节布置。斜撑杆必须对称布置，且应分布均匀。斜撑杆对于加强支架的整体刚

4、度和承载能力的作用很大，不应随意拆除。针对本工程实际，横向剪刀撑搭设时按照每隔5.0m设一道，纵向剪刀撑设置在支架外侧位置，水平剪刀撑设置在支架底部及顶部。（4）支架体系在安装过程中，立杆要垂直、横杆要平顺，接口必须按规范对接，连接牢固。保证支架受力均匀分布和传递，每搭一层支架必须检查其整体垂直度和整体稳定性后才继续搭上一层。剪刀撑必须与支架同步搭设并连接牢固，以保证支架在搭设过程中应具有的刚度。支架搭设要严格控制其立杆的顶标高。支架搭设完毕后，在立杆顶部放好顶撑和纵横方木，使方木的接触面恰好在顶撑的中心位置。为方便人员上下，支架搭设过程中应同时搭设供人员上下的马道，严禁人员直接攀爬支架上下。

5、支架拼装完成后，翼板底模铺装前，应在翼板外侧铺设宽度为1m左右的人行通道，为防止人员及材料设备跌落，在支架外侧安装竖向及纵向钢管，并维护安全网，安全网高度大于1.2m。3.2碗扣支架立杆计算根据施工结构截面图可以看出，该桥截面的结构重量不等，应取一般截面进行计算，然后取特殊截面进行验算。施工模板及方木自重W1k=(0.0151+0.10.151/0.6+0.10.11/0.3)5=0.367kN梁体1m自身荷载W2k:底板部位：W2k=（0.45+0.45）1126=23.4kN腹板部位（单侧）：W2k=1.51126=39kN翼缘板部位（单侧）：W2k=0.441126=11.7kN端部底板

6、增厚部位：W2k=1.51126=39kN施工人员、机具堆放荷载Q1k=2.5kN/m2振捣产生的荷载Q2k=2.0kN/m2倾倒混凝土时产生的冲击荷载Q3k=2.0kN/m2根据建筑结构荷载规范GB50009-2001关于风荷载的计算规定垂直于建筑物表面单位面积上的风荷载标准值Wk(kN/m2)按下式计算：Wk=zsw0代入数值得：Wk=2.611.20.25=0.783kN/m2式中：w0基本风压值（kN/m2），查建筑结构荷载规范GB50009,n=10时其值为0.25kN/m2。s风载体型系数，查建筑结构荷载规范GB50009-2001表7.3.1得其值为+1.2。z风压高度变化系数，

7、查建筑结构荷载规范中P29页，及表7.2.1其值为2.61。表3.1 主杆、横杆承载性能（桥梁施工常用数据手册表6-2-3）立 杆横 杆步距(m)允许荷载(KN)横杆长度(m)允许集中荷载(KN)允许均布荷载(KN)1.2301.25.0811.111.8251.54.068.802.4201.83.397.40（1）杆件轴力验算底板部位：NPi=(W1k+W2k)永久+（Q1k+Q2k+Q3k+Wk）可变 =(0.367+23.4)1.2+（2.5+2.0+2.0+0.783）111.4 =38.72kN（等截面）NPi=(W1k+W2k)永久+（Q1k+Q2k+Q3k+Wk）可变 =(0.

8、367+39)1.2+（2.5+2.0+2.0+0.783）111.4 =57.44kN（加厚截面）一般截面底板处支架布设间距为：0.6（横桥向）0.6（纵桥向）1.2（高度）m得知底板底部每根钢管承受的竖向荷载N=38.720.60.6=13.94(30kN)。端部底板处支架布设间距为：0.6（横桥向）0.6（纵桥向）1.2（高度）m得知底板底部每根钢管承受的竖向荷载N=57.440.60.6=20.68(30kN)。腹板部位：NPi= Q1永久+（Q2+Q3+Q4）可变 =(0.367+39)1.2+（2.5+2.0+2.0+0.783）111.4 =57.44kN腹板处支架布设间距为：0

9、.6（横桥向）0.6（纵桥向）1.2（高度）m得知底板底部每根钢管承受的竖向荷载N=57.440.60.6=20.68KN(30kN)。翼缘板部位：NPi= Q1永久+（Q2+Q3+Q4）可变=(0.367+11.7)1.2+（2.5+2.0+2.0+0.783）111.4 =24.68kN由翼缘板处支架布设间距为：0.9（横桥向）0.6（纵桥向）1.2（高度）m得知底板底部每根钢管承受的竖向荷载N=24.680.90.6=13.33KN(30kN)。 （2）立杆稳定性验算经分析腹板部位及端部底板位置的立杆所受轴力最大（20.12kN）,且几种不同部位的立杆步距相等（1.2m），故只需对腹板部

10、位及端部底板位置的立杆进行稳定性验算即可。路桥施工计算手册中P437中规定：NAA=0.6820.000424205000 =59.28kNN（=20.12kN）经验算，腹板部位及端部底板位置的稳定性满足要求。式中： N立杆轴向力计算值。立杆轴心受压构件纵向弯曲系数，查路桥施工计算手册P789得取0.682。A立杆横截面面积，查路桥施工计算手册P438取4.24cm2。钢材强度设计值，查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范P13页表5.1.6中取205MPa。经验腹板部位及端部底板位置立杆的稳定性满足要求，推得全桥立杆稳定性均满足要求。3.3梁底竹胶板验算根据施工结构截面图可以看出，该梁截面存

11、在变截面结构重量不等，在本计算书中对一般截面进行计算，变截面处进行验算，墩顶部位采用加密方木处理。（1）荷载组合采用与支架计算相同和荷载组合。（2）梁底模板的布置要求本方案中底模板采用覆面竹胶合板，板厚15mm，竹胶板下顺桥向布置方木，腹板处方木间净距为0.2m、底板处方木间净距为0.2m、翼缘板处方木间净距为0.25m。（3）模板受力计算路桥施工计算手册P433中规定模板的弯矩可按下式计算：模板弯矩验算： 按集中力P=1.5kN检算，净截面抵抗距：Wji=变截面处弯曲强度：作为研究对象的模板毛截面惯性矩：变截面处挠度：式中：M弯矩。Wji计算净截面抵抗距。 w竹胶板弯曲应力，查建筑施工模板安

12、全技术规范P82，其值为35N/mm2。Im构件毛截面惯性矩。b构件截面宽度。受弯构件挠度容许值。表3.3 模板所受弯矩及挠度值主控项目L（m）M1（kNm）M2（kNm）Wji（m3)wMPaf(m)f(m)等截面底板0.200.040.05410-51.024.810-55010-5腹板0.200.060.05410-51.527.110-55010-5翼缘板0.250.050.06410-50.623.010-56310-5端截面腹板0.200.060.05410-51.527.110-55010-5腹板0.200.060.05410-51.527.110-55010-5翼缘板0.200

13、.060.05410-51.527.110-55010-5依据表3.2-2得到w=3.5MPa、ff，通过验算得知梁底竹胶板符合要求。3.4梁底方木验算路桥施工计算手册P429中规定木结构受弯构件应进行如下验算：弯曲强度：w=w剪切强度：=挠度：f=f式中：M弯矩。Wji计算净截面抵抗距。w木材允许顺纹弯应力，查桥梁计算手册P805，其值为13.0MPa。Q剪力。Sm中性轴以上的毛截面面积对中性轴的面积距。Im构件毛截面惯性矩。b构件截面宽度。容许顺纹弯曲剪应力，查桥梁计算手册P805，其值为2.0MPa。f受弯构件挠度容许值。等截面底板部位：底板模板与顶托之间布置2层方木（冷杉），下层铺设1

14、015cm方木，间距60cm，需对此层方木进行验算，其中：均布荷载：q=38.720.60.6=13.94kN/m跨中：弯矩M=0.63kNm净截面抵抗距：Wji=0.00038m支点剪力：Q=0.513.940.6=4.18kN毛截面惯距： =0.000281m3纵梁毛截面惯性矩： =0.000028m4弯曲强度：w= = =1.66MPaw=9.5MPa剪切强度：= = =0.42MPa=1.7MPa挠度：f=0.098mm（=1.5mm）上层铺设1010cm方木（冷杉），间距0.20cm，需对此层方木进行验算，其中：均布荷载：q=38.720.60.3=6.97kN/m跨中：弯矩M=0.

15、31kNm净截面抵抗距：Wji=0.000167m支点剪力：Q=0.56.970.6=2.09kN毛截面惯距： =0.000125m3纵梁毛截面惯性矩： =0.0000083m4弯曲强度：w= = =1.86MPaw=9.5MPa剪切强度：= = =0.31MPa=1.7MPa挠度：f=0.16mm（=1.5mm）端部截面底板部位：底板模板与顶托之间布置2层方木（冷杉），下层铺设1015cm方木，间距90cm，需对此层方木进行验算，其中：均布荷载：q=57.440.60.6=20.68kN/m跨中：弯矩M=0.93kNm净截面抵抗距：Wji=0.00038m支点剪力：Q=0.520.680.6

16、=6.20kN毛截面惯距： =0.000281m3纵梁毛截面惯性矩： =0.000028m4弯曲强度：w= = =2.4MPaw=9.5MPa剪切强度：= = =0.62MPa=1.7MPa挠度：f=1.4mm（=1.5mm）上层铺设1010cm方木（冷杉），间距0.20cm，需对此层方木进行验算，其中：均布荷载：q=57.440.60.3=10.34kN/m跨中：弯矩M=0.47kNm净截面抵抗距：Wji=0.000167m支点剪力：Q=0.510.340.6=3.10kN毛截面惯距： =0.000125m3纵梁毛截面惯性矩： =0.0000083m4弯曲强度：w= = =2.8MPaw=9

17、.5MPa剪切强度：= = =0.47MPa=1.7MPa挠度：f=0.24mm（=1.5mm）腹板部位：腹板模板与顶托之间布置2层方木（冷杉），下层铺设1015cm方木，间距60cm，需对此层方木进行验算，其中：均布荷载：q=57.440.60.6=20.68kN/m跨中：弯矩M=0.93kNm净截面抵抗距：Wji=0.00038m支点剪力：Q=0.520.680.6=6.20kN毛截面惯距： =0.000281m3纵梁毛截面惯性矩： =0.000028m4弯曲强度：w= = =2.4MPaw=9.5MPa剪切强度：= = =0.62MPa=1.7MPa挠度：f=1.4mm（=1.5mm）上

18、层铺设1010cm方木（冷杉），间距0.20cm，需对此层方木进行验算，其中：均布荷载：q=57.440.60.3=10.34kN/m跨中：弯矩M=0.47kNm净截面抵抗距：Wji=0.000167m支点剪力：Q=0.510.340.6=3.10kN毛截面惯距： =0.000125m3纵梁毛截面惯性矩： =0.0000083m4弯曲强度：w= = =2.8MPaw=9.5MPa剪切强度：= = =0.47MPa=1.7MPa挠度：f=0.24mm（=1.5mm）翼缘板部位：翼缘板模板与顶托之间布置2层方木（冷杉），下层铺设1015cm方木，间距90cm，需对此层方木进行验算，其中：均布荷载：q=24.680.90.6=13.33kN/m跨中：弯矩M=1.35kNm净截面抵抗距：Wji=0.00038m支点剪力：Q=0.513.330.9=6.00kN毛截面惯距： =0.000281m3纵梁毛截面惯性矩： =0.000028m4弯曲强度：w= = =3.55MPaw=9.5MPa剪切强度：= = =0.60MPa=1.7MPa挠度：f=0.48mm（=2.25mm）上层铺设1010cm方木（冷