现浇箱梁碗扣式脚手架满堂支架计算

1、.杭州至瑞丽高速公路贵州境思南至遵义段SZTJ-4 合同段（ K166+600 K172+720）合兴互通 B 匝道桥碗扣式满堂支架现浇箱梁计算书编制：审核：编制单位：贵州桥梁建设集团有限责任公司思遵高速SZTJ-4 合同段项目部编制日期： 2011 年 4 月 25 日精选.现浇箱梁碗扣式脚手架满堂支架计算一、工程概况：合兴互通B 匝道桥跨径组合为5×20m+（22+2×35+22）m+3×25m+4×20m，共四联，全桥均采用预应力砼连续箱梁， 桥梁宽度 10.5m。桥梁起点桩号为BK0+312.447,终点桩号均为BK0+687.447, 桥梁全长

2、为 375.00m。合兴互通 B 匝道桥墩柱平均高度在15m以下，本桥上部箱梁拟采用碗扣式脚手架满堂支架现浇施工。第二联跨径最大， 且墩柱平均较高，因此，全桥仅对第二联进行受力计算即可。墩柱平均高度按20m计算。二、支架方案初步设计1、立杆及横杆的初步设计经粗略计算，来选定立杆间距。腹板重2, 空心段重2, 底板宽 b=6.5m,箱梁长 s=114m,单根立杆允许承载力保守取 N=40kn 。腹板处每平方米需要立杆根数：1.2Q1/N=1.4;取安全系数1.3, 则为 1.82;空心段每平方米需要立杆根数：1.2Q2/N=0.7;取安全系数1.3, 则为 0.91;选定空心段底板立杆纵横向间距

3、为：0.9 ×0.9=0.81m2<1/0.91=1.12m精选.满足要求；墩顶、腹板及中、端横梁等实心处立杆间距为：0.6 ×0.6=0.36 m 2<1/1.82=0.55 m 2, 满足要求。2、底模、纵横梁的初步确定底模采用竹胶板，选用 1.5cm 厚的高强度竹胶板。纵横梁均采用方木，宽度均为 0.1m，纵梁高为 h1, 横梁高为 h2。横梁间距一般选择 0.3m。三、支架验算碗扣式脚下手架满堂支架竖向力传递过程： 箱梁钢筋砼和内模系统的自重及施工临时荷载能过底模传递到横梁上， 横梁以集中荷尔蒙载再传递给纵梁，纵梁以支座反力传递到每根立杆， 立杆通过底托

4、及方木传递至钢筋砼基础、地基。以下分别对支架的底模、横梁、纵梁、立杆、地基承载力进行验算。1、荷载计算（1）竖向荷载计算a、钢筋砼配筋率大于 2%，故钢筋砼自重取 26kn/m3, 以本桥第二联为例，箱梁砼体积为 863.1 m 3, 所以按照最不利工况，将翼缘板部分重量折算到地板上，砼的自重如下计算：腹板实心段砼自重： F1a=F1*h1=46.8kpa箱梁空心段砼自重： F1b=F1*h2=22.62kpab、模板自重：一块竹胶板的质量为32kg;c、纵横梁方木荷载：10*10cm方木：（6.5*1 ）=0.375kpa精选.10*15cm方木：d、内模及支撑荷载，取2kpa,F3=2kp

5、ae、临时荷载施工人员及机具， G1=2.5kpa振捣荷载： G2=2.0kpa则临时荷载为 :G=4.5kpa2、箱梁底模验算(1) 模板力学性能E=4500Mpa，0=60Mpa,0=0.8Mpa,1m宽竹胶板的截面几何特性计算结果如下：323W=bh/6=1000*15 /6=37500mmI=bh3/12=1000*1534/12=281250mm(2) 实心段底模竹胶板应力验算墩顶部分底模竹胶板简化为4*0.25 米跨度的连续梁进行计算，取1米板宽。线性荷载 q=(46.8+0.105+0.375+0.21+2)*1.2+4.5=63.89Kpa精选.由路桥施工计算手册 查得：弯曲系

6、数 M0=0.107,剪力系数 Q0=0.6072= Mmax /W=11.4<0=60Mpa不考虑方木尺寸，剪应力按照跨径0.25m 计算为：精选.组合钢侧模板? 1.5cm 厚竹胶板10*10cm纵向木方分配梁, 中心间距25(30)cm10*15cm横向木方分配梁, 中心间距60(90)cm20*20cm 木方C15 砼硬化调平层 = Qmax*s/(I*b)=0.97Mpa> 0=0.8Mpa考虑方木尺寸，剪应力按照净跨径0.15m 计算为： = Qmax*s/(I*b)=0.582Mpa< 0=0.8Mpa故实际施工时竹胶板的净跨径为0.15m，采用 1.5cm 竹

7、胶板，在底部方木中心距为 25cm时能够满足受力要求。(3) 墩顶底模竹胶板刚度验算q=(46.8+0.105+0.375+0.21+2)*1.2=59.39 Kpa单位板宽线性荷载q1=59.39kn/m精选.挠度 f=5*ql 4/(384*EI)=0.309mm<f=l/400=0.375mm满足要求（其中净宽l=150mm）腹板部分底模竹胶板受力与墩顶部分相同。(4) 空心段箱梁底模竹胶板应力验算箱梁底板部分竹胶板简化为4*0.3米跨度的连续梁进行计算，取1m板宽；线性荷载 q2=(22.62+0.105+ 0.3 +0.21+2)*1.2+4.5=34.78kn/m由路桥施工计

8、算手册 查得：弯曲系数 M0=0.107,剪力系数 Q0=0.6072= Mmax/W=8.93<0=60Mpadfgd不考虑方木尺寸，剪应力按照跨径0.3m 计算为： = Qmax*s/(I*b)=0.633Mpa< 0=0.8Mpa满足受力要求。(5) 箱梁底模竹胶板刚度验算单位板宽线性荷载q=(22.62+0.105+ 0.3 +0.21+2)*1.2=30.28kn/m精选.挠度 f=5*ql 4/(384*EI)=0.498mm<f=l/400=0. 5mm满足要求（其中l=200mm）腹板部分底模竹胶板受力与墩顶部分相同。3、底模下纵横向木方强度和刚度验算(1)

9、实心段梁体纵向方木的强度验算a、荷载的取值P63.19kN/m2，q63.19 ×0.25 15.8 kN/mb、跨度的取值纵向方木分配梁最大间距为0.6m，取 lq 0.6mc、跨数的取值因施工中有可能出现单跨受力，故取跨数n1。d、计算最大弯矩及剪力值Mmax1/8 ×ql 20.125 ×15.8 ×0.6 2Qmax1/2 ×ql 0.5 ×15.8 ×0.6 4.74kNe、正应力及剪应力验算W1/6bh2231÷6×10× 10167cm， b10 cm，h10 cm max Mma

10、x÷W 0.71 ×106÷（ 167×103） 4.25Mpa 13.0Mpa(木材的容许弯拉强度值 )实心段梁体正应力满足要求。 QmaxS/(Ib)其中 S1/8bh 2 1/8 ×10×102125 cm3,I 1/12bh 3 1/12 × 10×103834 cm4,b 10cm, h 10cm精选. (4.74 × 103 × 125× 103) ÷ (834 × 104× 10× 10) 0.71Mpa 2.0Mpa(木材的容许剪

11、应力值 ) 实心段梁体方木的剪应力满足要求。(2) 实心段梁体纵向方木的刚度验算fmax5ql 4/(384EI)=0.32mm<L/400=1.5mm其中 E10×103Mpa，I 834 cm4，q15.8 kN/m ，l 0.6m实心段梁体木方的刚度满足要求。(3) 空心段梁体纵向方木的强度验算a、荷载的取值P34.42 kN/m 2，q34.42 ×0.3 10.33kN/m b、跨度的取值纵向方木分配梁最大间距为 0.9m，取 lq 0.9m c、跨数的取值因施工中有可能出现单跨受力，故取跨数 n1。d、计算最大弯矩及剪力值Mmax1/8 ×ql

12、20.125 ×10.33 ×0.9 2Qmax1/2 ×ql 0.5 ×10.33 ×0.9 4.649kNe、正应力及剪应力验算W1/6bh2231÷6×10× 10167cm， b10 cm，h10 cm maxMmax÷W1.046 ×106÷（ 167×103） 6.26Mpa 13.0Mpa(木材的容许弯拉强度值 )精选.实心段梁体正应力满足要求。 QmaxS/(Ib)其中 S1/8bh 2 1/8 ×10×102125 cm3,I 1/12b

13、h 3 1/12 ×10×103834 cm4,b 10cm, h 10cm (4.649 × 103 ×125×103) ÷ (834 ×104× 10× 10) 0.7Mpa 2.0Mpa(木材的容许剪应力值 )空心段梁体方木的剪应力满足要求。(4) 实心段梁体纵向方木的刚度验算fmax5ql 4/(384EI)=1.058mm<L/400=2.25mm其中 E10×103Mpa，I 834 cm4，q10.33 kN/m ，l 0.9m实心段梁体木方的刚度满足要求。同理，横向 10*

14、15cm 木方也满足强度和刚度要求。4、碗扣支架验算(1) 竖向承台力验算碗扣支架横杆步距采用120cm,立杆的容许荷载为30KN。墩顶及腹板部位的单位面积荷载为：q=(46.8+0.105+0.375+0.21+2)*1.2+4.5=63.89Kpa则间距 60cm的立杆所受的竖向荷载为满足要求顶、底板部位的单位面积荷载为q=(22.62+0.105+ 0.3 +0.21+2)*1.2+4.5=34.78 Kpa精选.P2=q*A=28.17 KN<p=30KN满足要求(2) 立杆稳定承载力验算碗扣型支架立杆按两端铰接的压弯构件来计算，钢管参数如下表：钢材的强度和弹性模量（2N/mm）

15、P235A 钢材抗拉、抗压和抗弯强度设计值205弹性模量52.05 ×10表 B2钢管截面特性外径壁厚截面积截面惯性矩截面模量回转半径F（ mm）t （ mm）A（ cm2）I （ cm4）W（cm3）I （ cm）483.54.8912.195.081.58支架步距 h=120cm长细比 =h/r=120/1.58=75.949<=150查表可得 =76 时，立杆稳定系数 =0.7=P/( A)=82.3< =205Mpa满足要求(3) 立杆稳定承载力验算单肢立杆承载力的计算1 单肢立杆轴向力计算公式N1.2Q11.4(Q3Q4 )L x L y1.2Q2V.65KN<N=205*4.89*100/1000=100KN又小于计算手册之规定的48×3. 5 大横杆步距为1.2m 布设方式单根立杆容许力 N30kN 的强制要求。精选.满足要求式中： Lx、Ly单肢立杆纵向及横向间距（m）；V Lx、Ly 段的混凝土体