满堂支架计算书8.22旧的.docx

汕（头）至湛（江）高速公路云浮至湛江段及支线工程（新兴至阳春段）春城互通CK0+632.7匝道桥现浇箱梁碗扣式钢管满堂支架施工方案编制 审核 批准 中铁十五局集团有限公司云湛高速公路TJ6合同段项目经理部二零一六年七月目 录1.计算说明1.1 概况1.2 支架结构布置总述2.设计依据及参考资料3.荷载计算及分配3.1 设计方法3.2 设计荷载及组合3.3 荷载分配4材料力学参数选取4.1 截面特性4.2 材料容许值5支架计算及结果5.1竹胶板检算5.2方木小楞检算5.3方木大楞、2483.5钢管大楞（背带）检算5.4对拉筋承载力检算5.5钢管脚手架立杆承载力检算5.6 C20砼垫层承载力验算6结论第 34 页 共 34 页 1.计算说明1.1 概况设计概述本标段位于阳春市长岗村西侧，属于冲洪积平原地貌。春城互通C匝道桥上跨罗阳高速、A匝道及D匝道。第四联第1、2孔上跨罗阳高速，第五联第1孔上跨A匝道，第六联第1孔上跨D匝道，第九联第3孔跨域河流。桥梁起点桩号CK0+284.400，终点桩号CK0+981.000，中心桩号CK0+632.700，桥梁全长696.6m。全桥共9联：327m+222m+322m+(22+20+20)m+325m+(27+26)m+425m+426m+426m，桥梁桥头处与路基等宽顺接，桥面净宽9.5m，全宽10.5m。桥墩处9号墩位斜交外，其余各墩均为正交布设。本桥上部结构均釆用预应力钢筋混凝土连续箱梁，断面多采用单箱单室断面，最后一联因变宽采用单箱双室断面。桥梁标准断面：箱梁顶板宽度10.5m，底板宽度4.98m，梁高均为1.5m；顶、底板厚度：顶板箱室跨中采用250mm，箱室根部采用450mm；底板厚度跨中采用220mm，箱室根部采用420mm；顶、底板尺寸沿纵向保持不变，在与横梁相交处设置1m长的纵向倒角。悬臂尺寸：悬臂段长度2.5m，悬臂端部厚度均采用180mm，根部厚度采用450mm。腹板尺寸：边腹板采用斜交腹板，腹板斜率1:4,；为布置双排预应力束的需要，腹板跨中厚度统一采用450mm，横梁边缘处腹板厚度800mm，腹板厚度从跨中到支点采用直线过渡。端、中横梁尺寸：横梁均按钢筋混凝土构件设计，9#薄壁墩处中横梁宽度取2m，15#独立柱墩处中横梁宽度取2.4m，其中横梁取1.8m，端横梁取1.4m。桥面横坡由箱梁整体旋转形成，箱梁截面形状保持不变。本桥下部结构桥墩采用圆形双柱墩型式（除9、15号墩外），墩径按照墩高分为1.3m与1.4m两种，相对应的钻孔灌注桩桩径分别为1.5m与1.6m；9号桥墩考虑上跨K线采用薄壁墩型式，墩身尺寸为0.84.5m，基础为承台桩基础，桩径为1.6m；15号墩采用独柱墩，墩径1.8m，基础为承台桩基础，桩径1.6m。每联均设置12个固结墩，本桥2、6、7、9、12、13、15、18、22、26号墩为墩梁固结。过渡墩采用盖梁柱式墩，盖梁高度为1.3m，宽度为2.4m。桥台采用肋板台，基础均为承台桩基础，桩径1.3m。箱梁浇筑采用支架法施工，考虑到地形、地貌等因素，采用碗扣式钢管支架。考虑第一、六九联箱梁距离地面高度相对较小，第五联跨度较大，桥梁高度最高，因此选择第五联中跨连续箱梁进行碗扣式钢管支架设计。支架布置图如下图所示。 支架立面布置图第五联中跨支架布置图（单位：cm）1.2 支架结构布置总述第五联中跨现浇梁位于圆曲线上，且曲率较大，所以碗扣式钢管支架采用分段布置。碗扣式钢管支架每联分为墩旁区段和跨中区段，其中墩旁区段1.8m，跨中区段9.9m；墩旁区段位于桥墩的一侧，跨中区段位于每一跨的跨中，与墩旁区段通过扣件式钢管连接成为整体。支架自上至下依次布置：15mm竹胶板+5cm10cm方木（方木小楞）+2483.5钢管大楞+483.5碗扣式钢管支架+15cmC20砼垫层。 支架横断布置图 （1）模板模板采用=15mm竹胶板。（2）方木小楞方木小楞采用5cm10cm（长边10cm为高度方向）方木，沿纵桥向布置在2483.5钢管大楞上，在腹板、梁端实心段和横隔板位置横向间距为20cm一道，在底板位置横向间距为30cm一道，在翼缘板和顶板位置横向间距为35cm一道，在腹板侧模位置纵桥向按20cm一道布置。（3）方木大楞方木大楞采用10cm10cm方木，沿横桥向和竖向布置在翼缘板立杆顶托上和腹板侧2、参考资料(1)、路桥施工计算手册人民交通出版社3、其他实测地形、地质及测量资料3.荷载计算及分配3.1 设计方法碗扣式钢管支架等采用极限状态设计法对其强度、刚度及稳定性进行检算。3.2 设计荷载及组合（1）荷载混凝土主梁自重：按26kN/m计；模板自重：底模、侧模及内模采用竹胶板及方木，计算顶板、翼缘板、腹板时，模板自重荷载取2.0 kPa，计算底板自重荷载时取3.0 kPa；施工人员及施工设备、施工材料等荷载：2.5kPa；振捣混凝土产生的振动荷载：2.0kPa（水平面板），4.0kPa（竖向面板）；（参见建筑模板施工安全技术规范第4.1.2款第2条。倾倒混凝土产生的竖向荷载：2.0 kPa；倾倒混凝土产生的侧向压力压力：4.6 kPa新浇筑混凝土对模板的侧压力：取下列公式计算，并取二者中的最小值。（参见建筑模板施工安全技术规范第4.1.1款第4条。 P=0.22t0K1K20.5 P=h 风荷载：基本风压按照1.0kPa考虑（见建筑荷载规范附录E）。（2）碗扣式钢管支架计算荷载组合：计算水平模板强度：q1=1.2(+)+1.4(+)4.1 截面特性各构件截面特性设计值如下：名 称型号 (mm)惯性矩IX (mm4)截面模量WX (mm3)面积A (mm2)回转半径i(mm)碗扣式钢管483.51.2191055.08103489.315.8钢管面积A=（d2-(d-2t)/2)/4,钢管截面惯性距I=（d2-(d-2t)/2)/4/64，钢管截面抵抗距W=I/(d/2),钢管回转半径r=(I/A)0.5。4.2 材料容许值（1）钢材的容许应力及强度设计值钢材的容许应力可按公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ025-86）中第1.2.5条规定选用，容许应力的提高系数规定可按公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ025-86）中第1.2.10条规定选用。所以，Q235钢材的容许应力。钢结构中钢材的强度设计值可按钢结构设计规范（GB50017-2003）中第3.4.1条规定选用。所以，Q235钢材的强度设计值。（2）、覆面竹胶合模板的强度设计值及弹性模量覆面竹胶合模板的静曲强度（抗弯强度设计值）及弹性模量可按建筑施工模板安全技术规范（JGJ162-2008）中表3.5.5规定选用。本项目竹胶板选用5层15mm厚。1) 木结构的强度设计值及弹性模量木结构中木材的强度设计值、弹性模量及调整系数可按木结构设计规范（GB50005-2003）中第4.2.1条和第4.2.3条规定选用。本项目选用强度等级TC13组别A。考虑沿海地区湿度大，降水多，按第3项取值，抗弯强度设计值降低10%考虑。满堂支架按露天环境，强度设计值调整系数取0.9，弹性模量取0.85。5支架计算及结果5.1竹胶板检算模板采用的覆面竹胶合模板，直接搁置于方木小楞上，按3跨连续梁考虑，取单位长度(1.0m)板宽按如下模型进行计算：覆面竹编胶合模板的力学性能指标按建筑施工模板安全技术规范（JGJ162-2008）中的5层15mm厚考虑，则：，。竹胶板截面参数指标（取单位宽度b=1.0m进行计算）：；（1） 翼缘板和顶板下检算方木小楞在此位置按间距布置。 荷载组合 强度满足要求。传递给方木分配梁的荷载：F=1.1ql=1.125.540.35=9.833KN 刚度检算 =19.94KN/m刚度满足要求。（2） 腹板、梁端实心段和跨中横隔板下底模检算方木小楞在此位置按间距布置。 强度检算 =58.3KN/m强度满足要求。传递给方木分配梁的荷载：F=1.1ql=1.158.30.2=12.826KN 刚度检算 =52.7KN/m刚度满足要求。（3） 底板下底模检算方木小楞在此位置按间距L=0.3m布置。强度检算 =27.36KN/m强度满足要求。传递给方木分配梁的荷载：F=1.1ql=1.127.360.30=9.029KN 刚度检算 =21.76KN/m刚度满足要求。（4）腹板侧模检算方木小楞在此位置按间距布置。荷载组合混凝土侧压力：式中：混凝土的自重密度，取26KN/m3；t0新浇混凝土的初凝时间，可采用，T为砼温度，暂取20，则；1 外加剂影响修正系数，取1.2；2 砼坍落度影响修正系数，取1.1； v 混凝土浇注速度（m/h），取1.0；按PM=0.22265.71.21.11.00.5=43.04KN/m2按PM=261.5=39 KN/m2二者取小值，按39 KN/m2计算新浇混凝土对模板的最大侧压力。振捣混凝土对模板产生的侧压力：4.0kPa；倾倒混凝土对模板产生的侧压力：4.6kPa。强度计算： =58.84KN/m刚度计算： =46.8KN/m强度检算强度满足要求。传递给方木分配梁的荷载：F=1.1ql=1.158.840.2=12.945KN 刚度检算刚度满足要求。5.2方木小楞检算方木小楞搁置于方木（或248钢管）大楞上，小楞方木规格为。方木的力学性能指标按木结构设计规范（JT50005-2003）中的TC-13类木材并考虑露天条件、设计使用年限、湿材等条件进行调整，则：，。方木小楞按三跨连续梁计算。方木小楞截面参数指标：（1）翼缘板和顶板下小楞检算方木小楞此部位按间距布置，方木大楞在此部位按间距布置。强度检算 =8.94KN/m强度满足要求。传递给方木分配梁的荷载：F=1.1ql=1.18.940.9=8.851KN刚度检算 =6.98KN/m刚度满足要求。（2）腹板、梁端实心段和跨中横隔板下底模小楞检算方木小楞此部位按间距布置，248钢管大楞在梁端实心段和跨中横隔板下按间距0.6m布置，在腹板下按间距0.9m布置，计算时取计算。强度检算 =11.66KN/m强度满足要求。传递给钢管分配梁的荷载：F=1.1ql=1.111.660.9=11.543KN刚度检算 =10.54KN/m刚度满足要求。（3）底板下底模小楞检算方木小楞此部位按间距布置， 248钢管大楞在此部位按间距布置。荷载组合强度检算 =8.21KN/m强度满足要求。传递给钢管分配梁的荷载：F=1.1ql=1.18.210.9=8.128KN刚度检算 =6.53KN/m刚度满足要求。（4）腹板侧模小楞检算方木小楞此部位按间距布置，大楞间距L=0.9m。强度检算 =11.77KN/m强度满足要求。传递给方木分配梁的荷载：F=1.1ql=1.111.770.9=11.652KN刚度检算 =9.36KN/m刚度满足要求。5.3方木大楞、2483.5钢管大楞（背带）检算顶板、翼缘板下采用方木大楞，放置于钢管脚手架顶托上，大楞方木规格为。方木的力学性能指标按木结构设计规范（JT 50005-2003）中的TC-13类木材并考虑露天条件、设计使用年限、湿材等条件进行调整，则：，。腹板、梁端实心段和跨中横隔板下采用2483.5钢管大楞，放置于钢管脚手架顶托上。按三跨连续梁计算。方木大楞截面参数指标：2483.5钢管大楞参数指标：（1）翼缘板和顶板下方木大楞检算方木大楞此部位按间距b=0.9m布置。钢管立杆及钢管內撑横桥向布置间距为L=0.9m，翼缘板根部最不利，取高度h=0.45m。大楞按三跨连续梁计算。 强度检算 =22.99KN/m强度满足要求。传递给杆件的荷载：F=1.1ql=1.122.990.9=22.76KN刚度检算 =17.95KN/m刚度满足要求。（2）梁端实心段下2483.5钢管大楞检算2483.5钢管大楞在此部位按间距b=0.6m布置。钢管立杆在此部位最大间距L=0.6m布置。强度检算 =34.98KN/m强度满足要求。传递给杆件的荷载：F=1.1ql=1.134.980.9=34.63KN刚度检算 =31.62KN/m刚度满足要求。（3）腹板下2483.5钢管大楞检算2483.5钢管大楞在此部位按间距b=0.9m布置。钢管立杆在此部位间距L=0.45m布置。强度检算 =26.24KN/m强度满足要求。传递给杆件的荷载：F=1.1ql=1.126.240.9=25.98KN刚度检算 =23.72KN/m刚度满足要求。（4）底板下2483.5钢管大楞检算2483.5钢管大楞在此部位按间距b=0.9m布置。钢管立杆在此部位间距L=0.9m布置。强度检算 =24.62KN/m强度满足要求。传递给杆件的荷载：F=1.1ql=1.124.620.9=24.38KN刚度检算 =19.58KN/m刚度满足要求。（5）外侧模方木大楞检算方木大楞此部位按间距b=0.45m布置。支撑杆件布置间距为L=0.6m,按二跨连续梁计算。强度计算： =26.48KN/m强度满足要求。传递给钢管背带的荷载：F=1.1ql=1.126.480.6=17.477KN刚度计算： =21.06KN/m刚度满足要求。（6）2483.5(背带）检算2483.5侧模背带竖向最大间距b=0.6m， 纵桥向对拉杆间距按L=0.45m一道布置。按二跨连续梁计算。强度计算： =26.48KN/m强度满足要求。传递给杆件的荷载：F=1.1ql=1.126.480.6=17.477KN刚度检算 =21.06KN/m5.4对拉筋承载力检算腹板位置设置HRB400直径14mm钢筋作为对拉杆，竖向最大间距0.6m，纵向间距为0.45m。HRB400对拉杆的力学性能指标按混凝土结构设计规范GB 50010-2010中相关规定执行。对拉筋承受的荷载：F=A (1.2PM+1.4G4K)=(1.239+1.4 (4.0+4.6) ) 0.450.6=15.89KNHRB400直径14mm钢筋承载力： 对拉钢筋承载力满足要求。5.5钢管脚手架立杆承载力检算（1）翼缘板、底板下立杆检算支架布置为（纵桥向间距横桥向间距横杆步距）：90cm90cm120cm。强度计算：每根立柱所承受的竖向力按其所支撑面积内的荷载计算，则单根立杆承受的轴向力为：3.0+260.47)+0.91.4(2.5+2.0+2.0+1.0)=27.71横杆步距1200mm，顶托伸出顶层水平杆长度300mm，回转半径i=15.8mm，长细比：查规范得折减系数，立杆最大承载力N=215489.30.490=55.55KNNw =22.45KN强度满足要求。稳定性计算：风荷载对立杆产生弯矩计算式中：Mw风荷载标准值产生的弯矩；风荷载标准值，取1.0KN/m2；a立杆纵距；取90cm；l0立杆步距；取120cm。欧拉临界力计算根据钢结构设计规范(GB 50017-2003)有关压弯构件的稳定性计算公式：式中：Nw-钢管所承受的垂直荷载；-有效弯矩系数，取1.0-截面塑性发展系数，钢管截面为1.15；A-钢管的截面积；W-截面模量；-轴心受压杆件的稳定系数；MW-计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩；NE-欧拉临界力 稳定性满足要求。（2）顶板下立杆检算顶板下支架布置为（纵向间距横向间距）：90cm90cm，立杆计算长度L=815mm。顶板厚度按0.45m计算，立杆承受的轴向力为：2.0+260.45)+1.4(2.5+2.0+2.0)=25.54长细比：查规范得折减系数，强度验算:立杆最大承载力N=215489.3=105.2KNNw =20.69KN强度满足要求。稳定性验算:稳定性满足要求。（3）梁端实心段下立杆检算梁端实心段下支架布置最大为（纵向间距横向间距横杆步距）：60cm60cm120cm。强度计算：每根立柱所承受的竖向力按其所支撑面积内的荷载计算，则单根立杆承受的轴向力为：2.0+261.5)+0.91.4(2.5+2.0+2.0+1.0)=58.65横杆步距1200mm，顶托伸出顶层水平杆长度300mm，回转半径i=15.8mm，长细比：查规范得折减系数，立杆最大承载力N=215489.30.490=55.55KNNw =21.11KN强度满足要求。稳定性计算：风荷载对立杆产生弯矩欧拉临界力 稳定性满足要求。（4）腹板下立杆检算腹板实心段下支架布置为（纵向间距横向间距横杆步距）：90cm45cm120cm。腹板下3根立杆承担的混凝土截面积如