满堂支架设计计算书(157#墩—161#台)沙湖中心沟特大桥

1、满堂支架设计计算（157#墩一161#台）沙湖中心沟特大桥目录一、 设计依据1二、 地基容许承载力1三、箱梁砼自重荷载分布1 四、 模板、支架、枕木等自重及施工荷载2五、支架受力计算1、立杆稳定计算52、立杆扣件式钢管强度计算63、纵横向水平钢管承载力64、地基承载力的检算65、底模、分配梁计算76、预拱度计算12、设计依据1. 武汉城市圈环线高速公路仙桃段第 03合同段施工图2. 公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范JTJ023-853. 公路桥涵施工技术规范JTJ041-20004. 扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-20015. 公路桥涵钢结构及木结构设计规范 JTJ025-866.

2、 简明施工计算手册二、地基容许承载力根据本桥实际施工地质柱状图，地表覆盖层主要以淤泥质土为主，地基承载 力较差。为了保证地基承载力不小于 4.5t/ m2，需要进行地基处理。地基表皮层进行土层换填，换填如下：开挖标高见图纸，底层填 0.8m中砂，经过三次浇水、分 层碾压（平板震动器）夯实，地基面应平整，夯实后铺设5cm石子，继续压实， 并进行承载力检测。再浇筑20cm厚的C20混凝土。整平地基时应注意做好排 水设施系统，防止雨水浸泡地基，导致地基承载力下降、基础发生沉降。钢管支 架和模板铺设好后，按120 %设计荷载进行预压，避免不均匀沉降。三、箱梁砼自重荷载分布根据设计图纸，现浇箱梁单重为

3、681t。'；3墩顶实心段砼由设于墩顶的底模直接传递给墩身，此部分不予检算。对于空心段箱梁，根据157#墩-161#台沙湖中心沟25米跨现浇箱梁满堂支架施工总 体布置图，综合考虑箱梁横截面面积和钢管支架立杆纵向间距，空心段箱梁腹 板等厚段下方，纵桥向间距最大的立杆受力最不利。 根据立杆纵桥向布置，受力 最不利立杆纵向间距取为d=0.9m。本计算书主要检算该范围箱梁和支架受力。钢管支架立杆纵向间距为 60cm、90cm两种形式，横向间距为120cm+4X60cm+4 X90cm+2 X60cm+5 X90cm+2 X60cm+2 X120cm。根据钢管支架立杆所处的位置分为四个受力区，详

4、见157#墩-161#台沙湖中心沟25米跨现浇箱梁满堂支架施工总体布置图。ABC D C B A各受力区钢管支架立杆所承受钢筋砼自重荷载详见下表：（纵向间距90cm ）分区号ABCD钢管间距（cm ）120609060截面面积（m2）0.931.162.131.58立杆钢管数（根）2353单根钢管承重（t）1.110.931.021.26根据上表，位于中腹板处间距60cm的立杆受力最大，单根钢管承受最大钢筋砼荷载为1.26t o四、模板、支架、枕木等自重及施工荷载本桥箱梁底模、内外模均采用S =12mm厚竹胶板。底模通过纵横向带木支 撑在钢管支架顶托上，支架采用48mm X3.5mm 钢管，通

5、过顶托调整高度， 支架底部通过底托分配传力于地基。1、底模、外模面积共：（16.93+1.2 X2 ）X25=483.25m 2共重：483.25 X0.012 X0.85=4.93t2、内模面积共:20.446 X25=511.15m 2共重：511.15 X0.012 X0.85=5.214t3、模板底层横向带木采用100mm X100mm方木（间距按0.3m布置）A共重：(25/0.3 )X16.93 X0.1 X0.1 X0.65=9.17t4、模板底层纵向带木采用120mm xiOOmm方木共重：25 X20 X0.12 X0.1 X0.65=3.9t5、 外模木肋采用50mm X1

6、00mm 方木（间距按0.3m布置）共重：（25/0.3 ）X3.64 X2 X0.1 X0.05 X0.65=1.98t6、 内模木肋采用 50mm X100mm 方木（间距按0.3m 布置）共重：（25/0.3 ）X20.446 X0.1 X0.05 X0.65=5.54t7、钢管支架钢管支架采用48mm X3.5mm 规格，单重为3.841kg/m。 立杆纵横向布置为20 X26排，立杆长度为6m，数量为520根。共重：520 X6 X3.841/1000=11.98t 水平杆步距为4 X1.2m+1 X1.1m，共5步6层。纵向水平杆：长度有22.5m、19.8m两种，数量分别为102

7、根、18根。共重：(102 X22.5+18 X19.8 ) X3.841/1000=10.19t 根、48根、24根、24根。横向水平杆：长度有16.5m、4.2m、2.4m、1.2m 四种，数量分别为1326共重：(132 X16.5+48 X4.2+24 X2.4+24 X1.2 )X3.841/1000=9.47t 纵横向剪刀撑：按每4档布置一道，长度有4m、7m、7.5m、8.0m四 种，数量分别为20根、20根、20根、70根。共重：(20 X4+20 X7+20 X7.5+70 X8) X3.841/1000=3.57t钢管支架共重：11.98+10.19+9.47+3.57=3

8、5.21t8、施工荷载按0.25t/m 2考虑以上荷载共计：4.93 5.214 9.17 3.9 1.98 5.54 35.21 q40.2516.5 2565.9520.250.41t/m16.5 25五、支架受力计算1、立杆稳定计算根据各受力区钢管支架立杆所承受钢筋砼自重荷载表，位于箱梁中腹板处间距60cm的立杆受力最大，单根钢管承受最大荷载为1.26t。单根钢管所承受的模板、支架自重以及施工荷载为 0.41t/ m 2, N2=0.9 X0.6 X0.4仁0.222t 。单根钢管实际最大受力（考虑受力不均匀系数1.2 ）:Nmax= ( 1.26+0.222 )X1.2=1.78t&#

9、169;48 X3.5mm钢管支架截面特性为:A=4.89cm 2, E=2.06 xi08KPa, i=1.58cm，卩=1 , L=1.5m。1 1.51.58 10 295，查表得© =0.552故N= ©A q|=0.552 X4.89 X10-4 X215 X102=5.80tN max =1.78t<N=5.80t，满足立杆稳疋要求2、立杆扣件式钢管强度计算扣件式钢管立杆容许荷载，查简明施工计算手册表 8-18 （P440 ）,当横杆间距（步距）为150cm时，©48*3.5mm对接钢管容许荷载N=3.03t。Nmax=1.78t<N=3.

10、03t，满足钢管强度要求。3、纵横向水平钢管承载力根据施工技术规范，砼倾倒所产生的水平荷载按0.2 t/m 2考虑纵横向水平钢管由于立杆间距<1.05 X2m，横向水平杆间距w 1m。满足不需计算的条件，故可不对纵向、横向水平杆进行抗弯强度、抗弯刚度及扣件抗滑移计算。4、地基承载力的检算检算中腹板处地基承载力157#墩-161#台沙湖中心沟25米跨现浇箱梁满堂支架施工总体布置图中截面 D区)钢管传力为1.78t。地基应力为：1.78/(0.9 X0.6)=3.3t/m 2<4.5t/m 2,满足要求。其它范围地基应力均满足要求。5、底模、分配梁计算(1)面板计算底模采用S =12m

11、m 厚竹胶板,按单向板计算，箱梁横隔板处的模板受力最不利，按两跨等跨连续梁计算。取板宽1cm进行计算，过程如下:自重，上方模板、木肋，施工荷载为:q10.254.93 5.214 1.98 5.5411.5 250.32t/m2上方砼荷载为：q2=1.65 X2.6=4.29t/mq=(qi+ q 2) b= (0.32+4.29 )X10 X0.01=0.461kN/m其截面特性为:bh： 001込 !.44 10 6m412 12W bh!2.4 10 7m36 642A bh 0.01 0.0121.2 10 4m2受力简图如下，图中尺寸以 mm计:0.461KN/m“两跨等跨连续梁”K

12、N m参照简明施工计算手册江正荣编著P54中表2-13查表得 Km =0.125 , Kv=0.625 , Kf = 0.521最大弯矩 M max=KMql2=0.125 X0.461 X0.32=5.20 X10-3最大剪力 Vmax=Kvql=0.625 X0.461 X0.3=0.087KN m最大挠度maxKfql4100EI0.5210.461 0.346100 9 101.44 100.002mm <0.75mm变形满足要求maxmax5.2010 62.4 10 72 A1.518.59MPa30.087 1041.2 10,满足要求1.088MPa < T=1.3

13、MPa，满足要求横桥向100mm X100mm 带木计算横桥向带木按间距0.3m布置，箱梁横隔板处带木受力最不利自重，上方模板、木肋，施工荷载共:4.935.214 侦 5.540.32t/m211.5 25上方砼荷载为：q2=1.65 X2.6=4.29t/m 2其截面特性为:Ibh3°.138.33 10 6m41212bh2663166.7 10 mA bh 0.1 0.10.01m2计算原理：取纵桥向0.3米范围箱梁内作为计算对象，q= (q1+ q2) b=(0.32+4.29 )X10 X0.3=13.83kN/m 。荷载分布见下图，图中尺寸以 mm 计。13.83KN/

14、mA.900iA一 900_Tso?二参照简明施工计算手册江正荣编著P54中表2-13 “两跨等跨连续梁”查表得 Km =0.125 , Kv=0.625 , Kf = 0.521最大弯矩 M max=KMql2=0.125 X13.83 X0.92=1.4KN m最大剪力 Vmax=Kvql=0.625 X13.83 X0.9=7.78KN m最大挠度ql4f maxK f100EI0.52113.83 0.946 6100 9 108.33 100.4mm <900/400=2.25mm变形满足要求。M1.4max W 166.710310 68.4MPa < ow=11Mpa

15、，满足要求(3)纵桥向120mm xiOOmm 带木计算空心段箱梁腹板等厚段纵向带木受力最不利，对此段范围内纵木进行计算,其所受集中力为上方横向带木对应的支点反力。13830.0013830.00先计算上方横向带木支点反力,| v 11 v v 111111 v v 111111 v 11 i 111 v 11 v Ji 11 7 v I I v v I反力计算"沢72：:| 30.900.90n2 72沁8-6554.28单位：力（默认），力矩（默认）,角度（默认）约束反力值（乘子=1）合力结点约束反力支座结点水平竖直力矩大小角度力矩10.000000005892.723420.0

16、00000005892.7234290.00000000.0000000020.0000000013108.55310.0000000013108.553190.00000000.0000000030.000000005892.72342-0.000000005892.7234290.0000000-0.00000000由电算结果可知：纵木所受最大集中力 Fmax =13.2KN。纵木按三跨连续梁 计算，荷载分布见下图，图中尺寸以 cm计。纵桥向带木的截面特性为：其截面特性为:bh31230.1 0.1214.4 10 6m4bh20.1 0.122663240 10 mA bh 0.1 0.

17、120.012m2112KN5_f1W74)74叫卿1山皿III I山4蚱叫山J迎山川7 1山堆k4450.134450.134450.13 "4450.139NHH90019001*"'18001内力计算单位：力（默认），力矩（默认）杆端115杆端210.0000000018689.1732-0.000000000.0000000018689.17322803.3759820.000000005489.173222803.375980.000000005489.173224450.1279530.00000000-7710.826772550.127950.000

18、00000-7710.826772136.8799240.00000000-20910.82672136.879920.00000000-20910.8267-999.74409450.0000000020910.8267-999.7440940.0000000020910.82672136.8799260.000000007710.826772136.879920.000000007710.826772550.1279570.00000000-5489.173224450.127950.00000000-5489.173222803.3759880.00000000-18689.17322803.375980.00000000-18689.17320.00000000单元码轴力剪力弯矩轴力剪力弯矩16Vmax =20.91KN电算结果为： Mmax=2.55KN mfmax/L=3.708mm/1200mm=1/324max2.55 1036240 1010.625MPa < ow=11Mpa,满足要求6、预拱度计算(1) 预拱度设置考虑以下因素a、 卸架后上部