下德明互通匝A1号桥模板支架计算书VIP

下德明互通匝A1号桥盘扣式模板支架计算书1 模板支架设计下德明互通AK0+706.5匝A1号桥箱梁梁高1.5m桥面净宽11.5m桥面净高7.031.5m部位腹板空腹板翼板顶板底板砼宽0.5m2.736m2.0m砼厚1.5m0.250.45m0.250.65m0.180.45m次龙骨中心间距200mm250mm250mm主龙骨跨度1200mm1500mm1500mm立杆横纵向间距1.21.2m1.51.2m1.51.2m下德明互通AK0+706.5匝 A1号桥为预应力现浇箱梁桥，双辐两联（25m4+25m3），采用临时模板支架进行现浇施工，临时支撑架采用60*3.2mm系列承插型盘扣式钢管满堂支架。模板支架支撑高度5.530m，模板支架安全计算时架体计算高度按H=30m计算。模板均采用15mm厚木胶板；次龙骨采用10*10cm方木，纵向铺；主龙骨采用12#双肢槽钢，横向铺。2 荷载参数依据建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程JGJ 231-2010中的规定：1、计算模板支架及脚手架构件承载力（抗弯、抗剪、稳定性）时的荷载设计值，应取其标准值乘以荷载的分项系数，分项系数应符合下列规定：1）永久荷载的分项系数，取1.2； 2）可变荷载的分项系数，取1.4。2、计算模板支架及脚手架构件变形（挠度）时的荷载设计值，应取其标准值乘以荷载的分项系数，各类荷载分项系数均取1.0。a、 箱梁钢筋混凝土砼自重取26kN/m3b、 模板体系自重取0.5kN/m2c、 施工荷载取3kN/m23 腹板段支撑体系验算腹板段混凝土砼厚1.5m，方木中心间距200mm，立杆横纵向间距为1.2m1.2m。3.1模板验算模板采用15mm厚木胶板，跨度L=200mm，取1m宽板按三跨连续梁进行计算，材料特性如下：材料名称材质截面尺寸强度fm (N/mm2)弹性模量E(N/mm2)惯性矩I(mm4)截面模量W(mm3)面板木胶板木材15mm厚15/1.2600028000037500强度验算荷载组合Q=1.2(1.526+0.5)+1.431=51.60kN/m；最大弯矩M=0.1QL2=0.151.602002=206400Nmm；最大弯应力=M/W=206400/37500=5.504N/mm2=15N/mm2；最大剪力V=0.6QL=0.651.6200=6192N；最大剪应力=3V/2bh=36192/(2100015)=0.62N/mm2=1.2N/mm2；所以，强度满足要求。刚度验算荷载组合Q=1.0(1.526+0.5)+1.031.0=42.5kN/m；最大挠度f=0.677QL4/100EI=0.67742.52004/(1006000280000)=0.274mmL/400=0.5mm；所以，刚度满足要求。结论：腹板下模板设置满足安全设计要求。3.2 次龙骨验算次龙骨采用10*10cm方木，中心间距200mm，跨度最大L=1200mm，按三跨连续梁进行计算，方木材料特性如下：材料名称材质截面尺寸强度fm (N/mm2)弹性模量E(N/mm2)惯性矩I(mm4)截面模量W(mm3)次龙骨方木木材10*10cm13/1.490008300000167000强度验算荷载组合Q=1.2(1.526+0.5)+1.430.2=10.32kN/m；最大弯矩M=0.1QL2=0.110.3212002=1486080Nmm；最大弯应力=M/W=1486080/167000=8.90N/mm2=13N/mm2；最大剪力V=0.6QL=0.610.321200=7430.4N；最大剪应力=3V/2A=37430.4/(2100100)=1.11N/mm2=1.4N/mm2；所以，强度满足要求。刚度验算荷载组合Q=1.0(1.526+0.5)+1.030.2=8.5kN/m；最大挠度f=0.677QL4/100EI=0.6778.512004/(10090008300000)=1.59mm1200/400=3.00mm；所以，刚度满足要求。结论：腹板下次龙骨10*10cm方木满足安全设计要求。3.3 主龙骨验算主龙骨采用12#双槽钢，腹板下跨度L=1200mm，纵向间距最大1200mm，安全起见按单跨简支梁进行计算，12#双槽钢材料特性如下：材料名称材质截面尺寸强度fm (N/mm2)弹性模量E(N/mm2)惯性矩I(mm4)截面模量W(mm3)主龙骨12#槽钢Q235120mm205/125206000303900050600强度验算荷载组合Q=1.2(1.526+0.5)+1.431.2=61.92kN/m；最大弯矩M=0.125QL2=0.12561.9212002=11145600Nmm；最大弯应力=M/W=11145600/(250600)=110.13N/mm2=205N/mm2；最大剪力V=0.5QL=0.561.921200=37152N；最大剪应力=VSx/Itw=3715229600/(230390004.8)=37.69N/mm2=125N/mm2；所以，强度满足要求。刚度验算荷载组合Q=1.0(1.526+0.5)+1.031.2=51kN/m；最大挠度f=5QL4/384EI=55112004/(23842060003039000)=1.10mmL/400=3.0mm；所以，刚度满足要求。结论：腹板下主龙骨12#双槽钢满足安全设计要求。4 空腹板段支撑体系计算空腹板段砼厚最大(0.45+0.65)=1.1m，方木中心间距250mm，立杆横向间距最大1500mm，纵向间距最大1200mm。4.1 模板验算模板采用15mm厚木胶板，跨度L=250mm，取1m宽板按三跨连续梁进行验算，材料特性如下。材料名称材质截面尺寸强度fm (N/mm2)弹性模量E(N/mm2)惯性矩I(mm4)截面模量W(mm3)面板木胶板木材15mm厚15/1.2600028000037500强度验算荷载组合Q=1.2(1.126+0.5)+1.431.0=39.12kN/m；最大弯矩M=0.1QL2=0.139.122502=244500Nmm；最大弯应力=M/W=244500/37500=6.52N/mm2=15N/mm2；最大剪力V=0.6QL=0.639.12250=5868N；最大剪应力=3V/2bh=35868/(2100015)=0.59N/mm2=1.2N/mm2；所以，强度满足要求。刚度验算荷载组合Q=1.0(1.126+0.5)+1.031.0=32.1kN/m；最大挠度f=0.677QL4/100EI=0.67732.12504/(1006000280000)=0.51mmL/400=0.625mm；所以，刚度满足要求。结论：空腹板下模板设置满足安全设计要求。4.2 次龙骨验算次龙骨采用10*10cm方木，中心间距250m，跨度最大L=1200mm，按三跨连续梁进行计算，方木材料特性如下：材料名称材质截面尺寸强度fm (N/mm2)弹性模量E(N/mm2)惯性矩I(mm4)截面模量W(mm3)次龙骨方木木材10*10cm13/1.490008300000167000强度验算荷载组合Q=1.2(1.126+0.5)+1.430.25=9.78kN/m；最大弯矩M=0.1QL2=0.19.7812002=1408320Nmm；最大弯应力=M/W=1408320/167000=8.43N/mm2=13N/mm2；最大剪力V=0.6QL=0.69.781200=7041.6N；最大剪应力=3V/2A=37041.6/(2100100)=1.06N/mm2=1.4N/mm2；所以，强度满足要求。刚度验算荷载组合Q=1.0(1.126+0.5)+1.030.25=8.025kN/m；最大挠度f=0.677QL4/100EI=0.6778.02512004/(10090008300000)=1.5mmL/400=3.00mm；所以，刚度满足要求。结论：空腹板下次龙骨10*10cm方木满足安全设计要求。4.3 主龙骨验算主龙骨采用12#双槽钢，空腹板下跨度最大L=1500mm，纵向间距最大1200mm，安全起见按单跨简支梁进行计算，12#双槽钢材料特性如下：材料名称材质截面尺寸强度fm (N/mm2)弹性模量E(N/mm2)惯性矩I(mm4)截面模量W(mm3)主龙骨12#槽钢Q235120mm高205/125206000303900050600强度验算荷载组合Q=1.2(1.126+0.5)+1.431.2=46.94kN/m；最大弯矩M=0.125QL2=0.12546.9415002=13203000Nmm；最大弯应力=M/W=13203000/(250600)=130.46N/mm2=205N/mm2；最大剪力V=0.5QL=0.546.941500=35208N；最大剪应力=VSx/Itw=3520829600/(230390004.8)=35.72N/mm2=125N/mm2；所以，强度满足要求。刚度验算荷载组合Q=1.0(1.126+0.5)+1.031.2=38.52kN/m；最大挠度f=5QL4/384EI=538.5215004/(23842060003039000)=2.03mmL/400=3.75mm；所以，刚度满足要求。结论：空腹板下主龙骨12#双槽钢满足安全设计要求。5 翼板段支撑体系计算翼板下砼厚0.18m0.45m，方木中心间距250mm，立杆横向间距1500mm，纵向间距最大1200mm，按最大砼厚0.45m计算。5.1 模板验算模板采用15mm厚木胶板，跨度L=250mm，取1m宽板按三跨连续梁进行验算，材料特性如下。材料名称材质截面尺寸强度fm (N/mm2)弹性模量E(N/mm2)惯性矩I(mm4)截面模量W(mm3)面板木胶板木材15mm厚15/1.2600028000037500强度验算荷载组合Q=1.2(0.4526+0.5)+1.431.0=18.84kN/m；最大弯矩M=0.1QL2=0.118.842502=117750Nmm；最大弯应力=M/W=117750/37500=3.14N/mm2=15N/mm2；最大剪力V=0.6QL=0.618.84250=2826N；最大剪应力=3V/2bh=32826/(2100015)=0.28N/mm2=1.2N/mm2；所以，强度满足要求。刚度验算荷载组合Q=1.0(0.4526+0.5)+1.031.0=15.2kN/m；最大挠度f=0.677QL4/100EI=0.67715.22504/(1006000280000)=0.24mmL/400=0.625mm；所以，刚度满足要求。结论：翼板下模板设置满足安全设计要求。5.2 次龙骨验算次龙骨采用10*10cm方木，中心间距250m，跨度最大L=1200mm，按三跨连续梁进行计算，方木材料特性如下：材料名称材质截面尺寸强度fm (N/mm2)弹性模量E(N/mm2)惯性矩I(mm4)截面模量W(mm3)次龙骨方木木材10*10cm13/1.490008300000167000强度验算荷载组合Q=1.2(0.4526+0.5)+1.430.25=4.71kN/m；最大弯矩M=0.1QL2=0.14.7112002=678240Nmm；最大弯应力=M/W=678240/167000=4.06N/mm2=13N/mm2；最大剪力V=0.6QL=0.64.711200=3391.2N；最大剪应力=3V/2A=33391.2/(2100100)=0.51N/mm2=1.4N/mm2；所以，强度满足要求。刚度验算荷载组合Q=1.0(0.4526+0.5)+1.030.25=3.8kN/m；最大挠度f=0.677QL4/100EI=0.6773.812004/(10090008300000)=0.712mmL/400=3.00mm；所以，刚度满足要求。结论：翼板下次龙骨10*10cm方木满足安全设计要求。5.3 主龙骨验算主龙骨采用12#双槽钢，翼板下跨度L=1500mm，纵向间距最大1200mm，安全起见按单跨简支梁进行计算，12#双槽钢材料特性如下：材料名称材质截面尺寸强度fm (N/mm2)弹性模量E(N/mm2)惯性矩I(mm4)截面模量W(mm3)主龙骨12#槽钢Q235120mm高205/125206000303900050600强度验算荷载组合Q=1.2(0.4526+0.5)+1.431.2=22.61kN/m；最大弯矩M=0.125QL2=0.12522.6115002=6358500Nmm；最大弯应力=M/W=6358500/(250600)=62.83N/mm2=205N/mm2；最大剪力V=0.5QL=0.522.611500=16956N；最大剪应力=VSx/Itw=1695629600/(230390004.8)=17.2N/mm2=125N/mm2；所以，强度满足要求。刚度验算荷载组合Q=1.0(0.4526+0.5)+1.031.2=18.24kN/m；最大挠度f=5QL4/384EI=518.2415004/(23842060003039000)=0.96mmL/400=3.75mm；所以，刚度满足要求。结论：翼板下主龙骨12#双槽钢满足安全设计要求。6 立杆承载力稳定性验算：梁高1.5m的单肢立杆承载力计算如下表：部位腹板/m空心板/m翼板/m单肢立杆最大承载力/kN砼厚1.40.470.150.45间距立杆横纵向间距立杆横纵距立杆横纵向腹板空心板翼板0.91.21.51.21.81.260.56643.22911.134则，1.5m腹板下单肢立杆承重最大，计算如下：（1）荷载标准值：a、作用在单根立杆上的砼自重：q1=1.41261.2=43.992kN；b、模板体系自重0.5kN/m21.351.2m2=0.81kN；c、施工人员及设备荷载取3kN/m21.351.2m2=4.86kN；d、风荷载标准值k计算式中，0基本风压值（kN/m2），按现行国家标准建筑结构荷载规范GB 50009的规定采用，取重现期n=10年对应的风压值，但不得小于0.3 kN/m2。基本风压取0.3。z风压高度变化系数，按建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程JGJ231-2010，附录B取用。这里为地面粗糙度B类，立杆支撑高度最大30m，查表为1.42。s支架风荷载体型系数，将支撑架视为桁架，按现行国家标准建筑结构荷载规范GB 50009，表8.3.1第33项和37项的规定，按下式计算：s=1.2j1.2为节点增大系数。其中j为支撑架的挡风系数，按下式计算：j=An/Aw式中，An一步一跨范围内的挡风面积；Aw一步一跨范围内的迎风面积；其中，Aw =lah=1.21.5=1.8m2An=2(hd1+la d2)+1/2d2（h2+la2）0.5=2(1.50.06+1.20.048)+0.50.048(1.52+1.22)0.5=0.336m2；其中，la为立杆纵距1.2m，h为水平杆竖向步距1.5m，d为钢管外径，立杆外径d1=0.062m，横杆、斜拉杆外径d2=0.0482m。则有：j=0.3361.8=0.186s=1.2j=1.20.186=0.224k=1.420.2240.3=0.178kN/m2（2）荷载设计值：恒荷载分项系数取1.2，活荷载分项系数取1.4。则，荷载组合N=1.2(a+b)+1.4c=60.566kN（不组合风载时）N=1.2(a+b)+0.91.4(c+d)=60.111kN（组合风载时）（3）稳定性验算：依照建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程JGJ231-2010进行验算；立杆的截面特性：立杆截面面积A=571mm2，回转半径i=20.10mm，极限承载力f=300N/mm2，弹性模量E=2.06105N/mm2，取L=1500mm。根据建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程JGJ231-2010按下列公式计算，并取其中较大值：l0=h+2ka=1m+20.70.53mm=1.742ml0=h=1.201.5=1.8m，取两者较大值，lo=1.8m。式中：l0支架立杆计算长度；h支架立杆中间层水平杆最大竖向步距（m），此处为1.5m。h支架立杆顶层水平杆步距（m），宜比最大步距减少一个盘扣的距离；k悬臂计算长度折减系数，可取0.7；a支架可调托座支撑点至顶层水平杆中心线的距离(m)；支架立杆计算长度修正系数，水平杆步距为0.5m、0.9m、1m时，可取1.60；水平杆步距为1.5m时，可取1.20。不组合风荷载立杆稳定性计算：=N/A轴心受压构件的稳定系数，根据立杆长细比=/i=1800mm/20.1mm=89.55，按建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程JGJ231-2010中附录D，查表并计算得0.558，则：=N/A =60566N/(0.558571mm2)=190.09N/ mm2300N/mm2，满足稳定性要求。组合风荷载时立杆稳定性验算：式中：立杆的抗压强度设计值，Q345B钢材，取300MPa； N计算立杆所代表的脚手架柱段范围内的轴心压力设计值；A0立杆的毛截面积，按规程附录C取用，此处为571mm2；轴心受压构件的稳定系数；此处为0.558；W立杆截面模量（cm3），按建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程JGJ231-2010附录C表-2采用，为7.7cm3；MW计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩设计值，依据建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程JGJ231-2010 ，按下式确定：MW =0.91.4 MwkMwk =1/10k la h2式中，la立杆纵距（m），此处为1.2m；h水平杆竖向最大步距（m），1.5m；Mwk由风荷载产生的立杆段弯矩标准值（kNm）；那么，风荷载弯矩标准值Mwk=1/100.1781.21.52=0.048kNm风荷载弯矩设计值Mw=0.91.40.048=0.061kNm。将上述计算参数代入立杆组合风载稳定性验算公式，有：60111/(0.558*571)+0.061103/7.7=196.54N/mm2300N/mm2，满足要求。故支撑架在不组合和组合风荷载的情况下均满足稳定性设计与安全要求。7 整体倾覆性验算建筑施工临时支撑结构技术规范JGJ 300-2013中的规定：符合下列情况之一时，可不进行支撑结构的抗倾覆稳定性验算：1）支撑结构与既有结构有可靠连接时；2）支撑结构高度小于或等于结构支撑结构横向宽度的3倍时。本工程支架高度为最高30m，宽度为14.4m，高宽比小于3，因而符合上述规定的情况，抗倾覆稳定性满足要求。8 地基承载力验算：1.垫层概况在箱梁投影外加宽0.5m范围进行地基处理，清除表层杂质、浮土、建筑废渣等，低洼或受破坏部分用砂砾找平，边坡位置逐级夯实，表面连续浇筑15cm厚C20混凝土垫层。（1）150mm厚C20混凝土垫层抗压验算查GB 50010-2010混凝土结构设计规范表4.1.4-2，C20混凝土轴心抗压强度设计值为9.6N/mm2。立杆底座与垫层接触面简图混凝土垫层局部受压面积S=150*150=22500mm2；轴心受压局部压应力N/S=60566N/22500mm2=2.69N/mm29.6N/mm2，抗压强度满足要求。（2）150mm厚C20素混凝土垫层抗折验算依据混凝土结构设计规范GB50010-2010中的相关规定，在局部荷载集中反力作用下，不配置箍筋或弯起钢筋的板的受冲切承载力（抗折）应符合下列规定：式中的系数，应按下列两个公式计算，并取其中较小值：式中：局部荷载设计值或集中反力设计值；板柱节点，取柱所承受的轴向压力设计值的层间差值减去柱定冲切破坏椎体范围内板所承受的荷载设计值；当有不平衡弯矩时，应按规范第6.5.6条的规定确定；截面高度影响系数：当h不大于800mm时候，取为1.0；当h不小于2000mm时，取为0.9，其间按现行内插法取用；计算截面周长上两个方向混凝土有效预压应力按长度的加权平均值，其值宜控制在1.0N/mm2-3.5 N/mm2范围内；计算截面的周长，取距离局部荷载或集中反力作用面积周边h0/2处板垂直截面的最不利周长；h0截面有效高度，取两个方向配筋的截面有效高度平均值；局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数；计算截面周长与板截面有效高度之比的影响系数；局部荷载集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸的比值，不宜大于4；当小于2时取2；对圆形冲切面，取2；柱位置的影响系数：中柱为40；边柱为30；角柱为20。取值计算：=0.4+0.6=1=0.86，所以的取值应为0.86；所以 =（0.711.1+0.251）0.861400150 =184212N；得N=60566N184212N，所以15cm厚C20混凝土垫层满足抗折计算要求；地基承载力计算：地基承载力设计值N/Ag/kc=60.566kN/(1.351.2)/0.5=74.77kPa结论：采用150cm厚C20混凝土垫层抗折、抗压强度均满足承载力要求，垫层不会受到局部压力而破坏。由以上验算可知150cm厚垫层已经满足承载力要求；打垫层前应对地基进行处理，地基处理需做到处理均匀，防止垫层受力不均，地基处理后承载力需达到80kPa。9 门洞支撑体系计算门洞横断面布置图门洞纵断面布置图4#5#跨设通车门洞，门洞净宽5.0m，净高5.5m。两侧支撑采用60*3.2mm盘扣式钢管支架。支架基础为1.7m1.0mC20钢筋混凝土条形基础。支架横向间距为0.6m，两侧各3排，纵向间距随主架体横桥向间距，并与两侧主架体采用盘扣式横杆连结，对应主架体横桥向1.2m、1.5m及1.8m间距均需拆分为0.6m+0.6m、0.6m+0.9m、0.9m+0.9m。盘扣架支撑顶托上一级纵向分配梁采用14#工字钢，二级横向分配梁采用12#双拼槽钢900mm，三级纵向分配梁采用14#双拼槽钢，间距600mm，每侧设两道。承重横梁采用45a工字钢，净跨度5.4m。上部架体U形托倒扣于承重横梁上作底座，上部架体立杆间距随主架体立杆间距。门洞平面布置图9.1 承重横梁计算45a工字钢材料特性材质自重kN/m腹板厚mm强度N/mm2惯性矩mm4截面模量mm3半截面矩mm3Q2350.811.5205/1253224100001432900836400（1）荷载门洞位置腹板下单肢立杆承重：承载能力极限状态N1=60.566kN，正常使用极限状态N1=49.662kN；门洞位置腹板下单肢立杆自重：承载能力极限状态N2=0.151.351.2151.2=4.374kN，正常使用极限状态N2=0.151.351.215=3.645kN；承重横梁上单肢立杆轴向力：承载能力极限状态N=64.940kN，正常使用极限状态N=53.307kN；横梁自重：承载能力极限状态q1=0.81.2=0.96kN/m，正常使用极限状态q1=0.81.0=0.8kN/m。（2）计算承载能力极限状态受力简图支座反力FR=254339N正常使用极限状态受力简图支座反力FR=208832N弯矩图最大弯应力=M/W=210680100/1432900=147.03N/mm2=205N/mm2；剪力图最大剪应力=VSx/Itw=187960836400/(32241000011.5) =42.40N/mm2=125N/mm2；所以，强度满足要求。变形图最大挠度求解值跨中最大挠度y=11.54mmy=6000/400=15mm，满足要求！结论：45a工字钢满足安全设计要求。9.2 三级纵向分配梁计算14#双拼工字钢材料特性材质自重kN/m腹板厚mm强度N/mm2惯性矩mm4截面模量mm3半截面矩mm3Q2350.345.52205/125712000021017002584002（1）荷载承重梁支座反力：承载能力极限状态FR=254339N0.6=152603.4N，正常使用极限状态FR=208832N0.6=125299.2N；14#双拼工字钢自重：承载能力极限状态q1=0.341.2=0.41kN/m，正常使用极限状态q1=0.341.0=0.34kN/m。（2）计算安全起见按单跨简支梁计算，纵向跨度900mm。承载能力极限状态受力简图支座反力FR=76486.2N正常使用极限状态受力简图支座反力FR=62802.6N弯矩图最大弯应力=M/W=34377277.5/(1017002)=169.01N/mm2=205N/mm2；剪力图最大剪应力=VSx/Itw=76486.258400/(71200005.52) =57.03N/mm2=125N/mm2；所以，强度满足要求。变形图最大挠度求解值最大挠度y=0.65mmy=900/400=2.25mm，满足要求。结论：14#双拼工字钢满足安全设计要求。9.3 二级横向分配梁计算12#双拼槽钢材料特性材质自重kN/m腹板厚mm强度N/mm2惯性矩mm4截面模量mm3半截面矩mm3Q2350.214.82205/12530390002506002296002（1）荷载14#双拼工字钢支座反力：承载能力极限状态FR=76486.2N，正常使用极限状态FR=62802.6N；12#双拼槽钢自重：承载能力极限状态q1=0.211.2=0.25kN/m，正常使用极限状态q1=0.211.0=0.21kN/m。（2）计算承载能力极限状态受力简图支座反力FR=105256.03N正常使用极限状态受力简图支座反力FR=86427.08N弯矩图最大弯应力=M/W=8605947.5/(506002)=85.04N/mm2=205N/mm2；剪力图最大剪应力=VSx/Itw=52553.0129600/(30390004.82) =53.32N/mm2=125N/mm2；所以，强度满足要求。变形图最大挠度求解值最大挠度y=0.1mmy=600/400=1.5mm，满足要求。结论：12