满堂支架现浇箱梁支架检算书(天桥).doc

中交第三公路工程局有限公司 预应力混凝土连续箱梁支架验算 郑民高速（开封段）TJ-3标 天桥现浇箱梁满堂支架计算书编制： 复核： 审核： 批准： 郑民高速（开封段）TJ-3标项目部2010年4月17日- 18 -目 录一、工程概况1二、荷载计算3三、模板检算4四、横向、纵向支撑肋检算8五、支架承载力检算14六、地基检算15七、抗倾覆检算16支架计算书一、工程概况袁府村天桥（K49+265），杨楼天桥（K53+280）均为上跨郑民高速主线的被交道路桥梁，被交道路路基宽度为6.0米。桥梁基础采用钻孔灌注桩基础，桥墩采用柱式墩，桥台为肋板式桥台。桥梁上部构造为（20m+25m+40m+25m+20m）预应力混凝土连续箱梁。后张法预应力混凝土箱梁采用C50混凝土，混凝土方量为640m3，钢筋数量为HRB335：109.873t，R235：11.218t。箱梁预应力钢绞线按长度采用15-75钢绞线8.14t、17-75钢绞线2.164t、19-75钢绞线14.905t。我项目部拟采用满堂支架法现浇施工该5孔预应力混凝土箱梁。预应力混凝土箱梁梁体为变截面预应力混凝土单箱单室梁。 钢管脚手架采用钢管外径48mm，壁厚3.5mm碗扣式支架。纵桥向：横隔梁区段步距为0.6m，其它区段步距0.9m。横向间距箱身下60cm，其他90cm；横杆层距90cm，纵横分别布置；剪刀撑沿线路方向每4米在横截面上设置一道，纵向设置5道即两侧翼板下各1道，两侧腹板下各1道，梁体中间1道，剪刀撑与地面成45-60角。外模采用15mm竹胶板，内模采用木模板。外模模板下部采用1010cm的方木作为横向支撑肋，底模和翼沿模板的横向支撑肋中心间距为20cm，下部采用1515cm的方木作为纵向方木支撑于竖杆的顶托上，翼沿下部的纵向方木中心间距为90cm，底板下部的纵向方木中心间距为60cm。侧模模板的竖向支撑肋采用1515cm的方木，中心间距为30cm，竖向支撑肋外侧用外径48mm，壁厚3.5mm双钢管固定，双钢管竖向间距为60cm，双钢管的2根钢管之间穿16mm的圆钢做拉丝固定侧模，其纵向距离为90cm，竖向距离为60cm。支架施工应在路基6%水泥土施工完成后十八天后开始。地基处理主要是针对路基施工范围外的区域，采用水泥土换填处理，换填厚度为50cm，表面利用C20混凝土进行封层。处理完毕的地基表面应高出现有施工便道20cm，并与施工便道顺坡连接。地基两侧设置纵向排水沟，随时排走上表面的积水，防止破坏处理完毕的地基。处理完毕的地基承载力不得小于150kPa。并利用轻型触探仪对处理完毕的地基进行检测。路基施工范围内，不采用C20混凝土进行封层，使用50*50*20cm的C20混凝土块，做为杆件支座垫块。二、荷载计算荷载标准值：钢筋砼容重取26.25kN/m3。（1）单侧每延米翼板砼为：0.51m3/m，宽度2m。翼板自重标准值：gk1=(0.51m3/m26.25kN/m3)/2m=6.694kN/m2（2）结构物面积（变截面分别计算） C-C截面面积： Sc=2.84m2 D-D截面面积： Sd=3.955m2 B-B端模隔墙体积：Vb=7.8m3E-E端模隔墙体积：Vb=28.8m3 则有（3）腹板及顶、底板每延米自重标准值（宽度4.0m）：gk2=(3.95526.25+104.426.25104)4=31.225 kN/m2（4）竹胶板自重标准值： （5）1515cm方木自重标准值： （6）1010cm方木自重标准值： （7）施工人员及机械设备均布活荷载：（8）振捣砼时产生的活荷载：三、模板检算模板材料为竹胶板，其静弯曲强度标准值为，弹性模量为：，模板厚度。模板截面抵抗矩和模板截面惯性矩取宽度为1m计算:模板截面抵抗矩 模板截面惯性矩 1.底板模板检算(荷载作用在宽4米，长0.2米的模板上)模板在桥纵向按均不荷载作用下的三跨连续梁计算，跨度为0.2 m+0.2m+0.2m。强度计算模板上的均布荷载设计值为：q=1.2(gk2+ gk3)+1.4(qk1+ qk2) 4m=1.2(31.225 + 0.2)+1.4(3+ 2) 4 m =178.84KN/m最大弯矩：Mmax=0.1ql2=0.1178.840.22 KN.m =0.715KN.mmax= Mmax /（4W）=0.715KN.m /（43.7510-5m3）=4.767Mpaf=60 Mpa。 可 挠度计算刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。q=(gk2+ gk3) 5.8=(31.225 + 0.2) 4=125.7 KN/m最大挠度为：实=0.677qL4/100E(4I) =0.677125.70.24/ (1006.0103106) (42.812510-7)=2.5210-4（m）允=L/400=0.2/400=510-4（m）可（3）侧模模板检算新浇混凝土作用于模板的最大侧压力，按下列公式计算，并取其中的较小值： ， 式中：混凝土的重力密度，按实际取26.25kN/m3； t新浇混凝土的初凝时间，无资料时取200/（T+15）h，得5.714h； T混凝土的入模温度，取20oC； v混凝土的浇注速度。取2.5m/h； H模板计算高度，取1.8m； 1外加剂影响修正系数，取1；2混凝土坍落度影响修正系数，取1。根据以上2个公式计算的新浇注混凝土对模板的最大侧压力F分别为52.175kN/m2，47.25kN/m2，取最小值47.25kN/m2作为侧模计算荷载。计算中采用新浇注混凝土侧压力标准值F1=47.25kN/m2；倾倒混凝土时产生的荷载标准值F2=2kN/m2。竹胶板为受弯结构，需要验算其抗弯强度和刚度。按规范规定，强度验算要考虑新浇注混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇注混凝土侧压力。竖向方木(次楞)中心距(纵向)0.3m，纵向钢管(主楞)中心距0.6m(竖向)，计算时，按照三跨连续梁计算。跨度为0.3m+0.3m+0.3m。强度计算模板上的均布荷载设计值为：q=1.2F1+1.4F20.6m=1.247.25+1.420.6KN/m=35.7 KN/m最大弯矩：Mmax=0.1qL2=0.135.70.32 KN/m=0.321 KN/mmax= Mmax /（0.6W）=0.321KN.m /（0.63.7510-5m3）=14.267Mpaf=60 Mpa。 可 抗剪强度计算最大剪力：最大剪应力：挠度计算刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。最大挠度为： 可。（4）翼沿模板检算模板支撑肋中心距为0.2m，翼沿板横断面的高度是变化的，为了计算的方便，模板计算时荷载取均值。模板在桥纵向按均布荷载作用下的三跨连续梁计算，跨度为：0.2m+0.2m+0.2m。强度计算模板上的均布荷载设计值为：最大弯矩： 可挠度计算刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。最大挠度为： 可。四、横向、纵向支撑肋检算1、梁底板下的横向、纵向方木计算1)横向方木计算横向支撑肋方木截面10cm10cm，间距20cm，按均布荷载下的三跨简支梁计算，计算跨度为0.6m+0.6m+0.6m。方木静弯曲强度标准值取,弹性模量方木截面抵抗距：方木截面惯性距：强度计算作用在方木上的均布荷载：跨中最大弯矩： 可挠度计算刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。 可。2)纵向方木计算横向支撑肋方木截面15cm15cm，方木静弯曲强度标准值取,弹性模量方木截面抵抗距：方木截面惯性距：强度计算按三跨连续梁计算，跨度为0.9m+0.9m+0.9m。取最不利荷载位置，计算简图如下： q横向方木间距为0.2m，为了计算方便把横向方木传递到纵向方木的荷载简化成均布荷载跨中最大弯矩： 可。挠度计算刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。 可。2、侧模竖向方木、纵向钢管计算竖向方木(次楞)中心距(纵向)0.3m，纵向钢管(主楞)中心距0.6m(竖向)。（最大侧压力F取较大值F1=52.175kN/m2）1）竖向方木计算计算时，按照三跨连续梁计算。跨度为0.6m+0.6m+0.6m。强度计算模板上的均布荷载设计值为：最大弯矩： 可抗剪强度计算最大剪力：最大剪应力：挠度计算刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。最大挠度为： 可。2）纵向钢管计算计算时，按照三跨连续梁计算。跨度为0.9m+0.9m+0.9m（拉丝纵距为0.9m）。纵向钢管为双钢管。48mm3.5mm钢管截面面积A=489mm2，截面模量W=5.08103mm3，I=Wr=5.08103 mm324mm=1.2105 mm4。P/2 P P P P P P P P P/2强度计算模板上的集中荷载设计值为：最大弯矩： 可抗剪强度计算最大剪力：最大剪应力： 可挠度计算刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。最大挠度为： 可拉筋的计算拉筋设置纵向间距为0.9m，竖向间距0.6m，该范围内按1根拉筋考虑计算。N=52.175kN/m20.9m0.6m=28.175kN 可选用直径16圆钢，截面面积为201mm2。满足要求。3、翼沿横向方木、纵向方木计算1)横向方木计算横向支撑肋方木截面10cm10cm，间距20cm，按均布荷载下的三跨简支梁计算，计算跨度为0.9m+0.9m+0.9m。，强度计算作用在方木上的均布荷载：跨中最大弯矩： 可。挠度计算刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。 可。2)纵向方木计算横向支撑肋方木截面15cm15cm，方木静弯曲强度标准值取,弹性模量方木截面抵抗距：方木截面惯性距：强度计算按三跨连续梁计算，跨度为0.9m+0.9m+0.9m。取最不利荷载位置，计算简图如下：q横向方木间距为0.2m，为了计算方便把横向方木传递到纵向方木的荷载简化成均布荷载跨中最大弯矩： 可。挠度计算刚度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。 可。 五、支架承载力检算根据碗扣式支架的技术参数可知，支架钢管外径48mm，壁厚3.5mm，支架步距为1.2m时，每杆立杆可承受最大竖直荷载为30KN。（1）翼板下支架由上面的计算知：翼板下方木纵梁所受荷载为13.747kN/m，所以单根立杆所承受的荷载为：，满足要求。（2）底、腹板下支架由上面的计算知：底、腹板下方木纵梁所受荷载为26.826kN/m，所以单根立杆所承受的荷载为：，满足要求。支架设计方案是按横杆高度步距0.9米考虑的。由于计算时是按平均布载，为安全起见，在横隔板下应将横杆高度步距加密到0.6米。斜撑布置在整架四周满框布置，在隔墙及腹板下也应满框布置。（3）稳定性检算有上面的计算可知支架立杆最大受力为：16.096kN。 强度满足要求。（偏于安全考虑按两端铰支取=1.0）长细比（步距1200mm），符合要求。查表得：稳定系数 稳定性满足要求。六、地基检算支架立杆最大受力为：N=16.096kN，立杆底托尺寸为：0.15cm0.15cm，C20砼的应力扩散角取45，计算模型如下：立杆对砼表面的压强为：，砼标号为C20，满足要求。立杆通过砼层对水泥土层的压强为：砼容重取2.5T/m3，砼层对水泥土层的压强为：灰土层所受总压强为：地基处理后要求其承载力不小于150kPa，满足要求。七、抗倾覆检算由建筑结构荷载规范（GB50009-2001）知垂直于建筑物表面上的风荷载标准值为：风荷载标准值（kN/m2）；高度z处的风振系数；风荷载体型系数；风压高度变化系数；基本风压（kN/m2）。（1）作用于梁体模板的风荷载河南省开封基本风压，（取n=10