满堂支架计算.

1、满堂支架计算.(DOC)东乌包西铁路联络线工程格德尔盖公路中桥现浇箱梁模板及满堂支架计算书一、荷载计算1.1荷载分析根据本桥现浇箱梁的结构特点，在施工过程中将涉及到以下荷载形式：qi 箱梁自重荷载，新浇混凝土密度取 2600kg/m3。q2箱梁内模、底模、内模支撑及外模支撑荷载，按均布荷载计算，经计算取 q2= 1.0kPa (偏于安全)。q3施工人员、施工材料和机具荷载，按均布荷载计算，当计算模板及其下肋 条时取2.5kPa；当计算肋条下的梁时取1.5kPa；当计算支架立柱及替他 承载构件时取1.0kPa。q4振捣混凝土产生的荷载，对底板取 2.0kPa，对侧板取4.0kPa。q5新浇混凝土

2、对侧模的压力。q6 倾倒混凝土产生的水平荷载，取 2.0kPa。q7支架自重，经计算支架在不同布置形式时其自重如下表所示：满堂钢管支架自重立杆横桥向间距X立杆纵桥向间距 祕杆步距支架自重q7的计算值(kPa)60cmiX60cmx120cm2.9460cmiX90cmx120cm2.211.2荷载组合模板、支架设计计算荷载组合模板结构名称何载组合强度计算刚度检算底模及支架系统计算(1) + + + + (7)(1) +侧模计算+1.3荷载计算箱梁自重一一qi计算根据跨G208国道现浇箱梁结构特点，我们取5-5截面（桥墩断面两侧）、6-6截面（跨 中横隔板梁）两个代表截面进行箱梁自重计算，并对两

3、个代表截面下的支架体系进行检算， 首先分别进行自重计算。预应力箱梁桥墩断面q1计算连续梁支点断面图12005%5100-I.0025752500根据横断面图，用CAD算得该处梁体截面积 A=12.7975m2则:W Y c A26 12.79757.5-44.365kPa取 1.2 的安全系数，则 qi= 44.365 为.2= 53.238kPa注：B箱梁底宽，取7.5m，将箱梁全部重量平均到底宽范围内计算偏于安全 预应力箱梁跨中断面qi计算连续梁跨中断面图根据横断面图，用CAD算得梁体截面积A=5.342m2则:26 5.34275= 18.52kPa取 1.2 的安全系数，则 qi= 1

4、8.52 *2 = 22.224kPa注：B箱梁底宽，取6.7m，将箱梁全部重量平均到底宽范围内计算偏于安全。新浇混凝土对侧模的压力q5计算因现浇箱梁采取水平分层以每层 30cm高度浇筑，在竖向上以 V=1.2m/h浇筑速度控制, 砼入模温度T=28C控制，因此新浇混凝土对侧模的最大压力q5= Pm 二 K r hK为外加剂修正稀数，取掺缓凝外加剂K=1.2当 V/t=1.2/28=0.043 > 0.035h=1.53+3.8V/t=1.69mq5= Pm 二 K r h =1.2 25 1.69 =50.7KPa二、结构检算2.1扣件式钢管支架立杆强度及稳定性验算碗扣式钢管脚手架与支

5、撑和扣件式钢管脚手架与支架一样，同属于杆式结构，以立杆承 受竖向荷载作用为主，但碗扣式由于立杆和横杆间为轴心相接，且横杆的“h型插头被立杆的上、下碗扣紧固，对立杆受压后的侧向变形具有较强的约束能力，因而碗扣式钢管架稳定 承载能力显著高于扣件架（一般都高出20%以上，甚至超过35% ）。本工程现浇箱梁支架按© 48x 3.5mn钢管扣件架进行立杆内力计算，计算结果同样也使用于WDJ多功能碗扣架（偏于安全）。桥墩断面处在预应力箱梁桥墩纵向两侧各 4米范围内，钢管扣件式支架体系采用60X60X20cm的布置结构，如图:横杆模板 斜撑立杆单位：米f/ / /z、JCXI L 1 1 1人AY

6、xtd/XVf/U06|0.60.60.610.6106j0.6A_Ab0.6mA_|06u 、立杆强度验算根据立杆的设计允许荷载，当横杆步距为90cm,立杆可承受的最大允许竖直荷载为 =35kN （参见WBJ碗扣型多功能支架使用说明）。立杆实际承受的荷载为：N=1.2 （ Ngik+Ng2k） +0.85 X 1.4 2QN （组合风荷载时）Ngik支架结构自重标准值产生的轴向力；N G2K 构配件自重标准值产生的轴向力艺Nqk 施工荷载标准值；于是，有：Ngik=0.6 >0.6 帀=0.6 06 爲3.238=19.仃KNNg2k=0.6 >0.6 牢=0.6 >0.6

7、 X.0=0.36KN工Nqk=0.6 >0.6 (q3+q4+q7)=0.36 (1.0+2.0+2.94)=2.14KN贝U: N=1.2 ( Ngik+Ng2k) +0.85 X 1.4 2QN=1.2 X( 19.仃+0.36) +0.85 X.4 2.14=25.98KN v N= 35kN，强度满足要求。、立杆稳定性验算根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范有关模板支架立杆的稳定性计算公式：N/ A+Mw/WWfN 钢管所受的垂直荷载，N=1.2 (Ng1k+Ng2k) +0.85 X 1.4 2QN (组合风荷载时)，同 前计算所得；f钢材的抗压强度设计值，f = 205

8、N/mm2参考建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术 规范表得。 2A48mm 3.5mm钢管的截面积 A = 489mm。一轴心受压杆件的稳定系数，根据长细比入查表即可求得。i截面的回转半径，查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范附录B得i= 15.8mm。长细比入=L/i。L 水平步距，L = 1.2m。于是，入二L/i = 76,参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范查附录C得二0.744。MW计算立杆段有风荷载设计值产生的弯距；2Mw=0.85 >1.4 WKXLaXh /10Wk=0.7uz XUsXWouz风压高度变化系数，参考建筑结构荷载规范表 得uz=1.38us风荷载脚手架

9、体型系数，查建筑结构荷载规范表 第36项得：us=1.2wo基本风压，查建筑结构荷载规范附表D.4 wo=0.8KN/m2故：Wk=0.7uzXUs>Wo=0.7 *38 床.2 冷.8=0.927KNLa 立杆纵距0.9m；h立杆步距1.2m,故：Mw=0.85 X.4 Wk XLaXh2/10=0.143KNW 截面模量查表建筑施工扣件式脚手架安全技术规范附表B得：33W=5.08X10 mm则,N/A+Mw/W = 25.98 床03/ (0.744 489) +0.143 沐06/ (5.08 床03)= 99.56KN/mm22w 匸 205KN/mm计算结果说明支架是安全稳定

10、的。跨中断面处在预应力箱梁跨中20米范围内，钢管扣件式支架体系采用60490420cm的布置结构，如图：模板斜撑立杆斜撑立杆模板 、立杆强度验算根据立杆的设计允许荷载，当横杆步距为120cm,立杆可承受的最大允许竖直荷载为N =30kN (参见WBJ碗扣型多功能支架使用说明)。立杆实际承受的荷载为：N=1.2 ( Ngik+Ng2k) +0.85 X 1.4 2QN (组合风荷载时)Ngik支架结构自重标准值产生的轴向力；N G2K 构配件自重标准值产生的轴向力工Nqk 施工荷载标准值；于是，有：Ngik=0.6 X.9 Xi=0.6 X.9 X2.224=12.0KNNg2k=0.6 X0.

11、9 q2=0.6 X0.9 X1.0=0.54KN艺 Nqk=0.6 X0.9 (q3+q4+q7)=0.54 (1.0+2.0+3.38)=2.81KN则:N=1.2( Ng1k+Ng2k) +0.85 X 1.4 冰=1.2 ( 12+0.54) +0.85 X.4 2.81=18.39KNv N =35kN，强度满足要求。 、立杆稳定性验算根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范有关模板支架立杆的稳定性计算公式：N/ A+Mw/WWfN 钢管所受的垂直荷载，N=1.2 (Ngik+Ng2k) +0.85 X 1.4 IQN (组合风荷载时)，同 前计算所得；f钢材的抗压强度设计值，f =

12、 205N/mm2参考建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术 规范表得。A48mnX 3.5mm钢管的截面积 A = 489mm2。 一轴心受压杆件的稳定系数，根据长细比入查表即可求得。i截面的回转半径，查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 附录B得i= 15.8mm。长细比入=L/i。L 水平步距，L = 1.2m。于是，入二L/i = 76,参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范查附录C得二0.744。Mw计算立杆段有风荷载设计值产生的弯距；Mw=0.85 X.4 WKXLaXh2/10Wk=0.7uz Xis>Wouz风压高度变化系数，参考建筑结构荷载规范表 得Uz=1.38us风荷

13、载脚手架体型系数，查建筑结构荷载规范表 第36项得：us=1.22W0基本风压，查建筑结构荷载规范附表D.4 W0=0.8KN/m故：WK=0.7uzXus>W0=0.7 X.38 床.2 冷.8=0.927KNLa 立杆纵距0.9m；h立杆步距1.2m，故：Mw=0.85 X.4 Wk XLaXh2/10=0.143KNW 截面模量查表建筑施工扣件式脚手架安全技术规范附表B得：33W=5.08X10 mm贝U, N/A+Mw/W = 18.39 >T03/ (0.829 489) +0.143 沐06/ (5.08 床03)= 73.514KN/mm22w 匸 205KN/mm计

14、算结果说明支架是安全稳定的。2.2满堂支架整体抗倾覆验算依据公路桥涵技术施工技术规范实施手册 第要求支架在自重和风荷栽作用下时，倾覆稳定系数不得小于1.3。K0=稳定力矩/倾覆力矩=y XNi/工Mw采用跨中28m验算支架抗倾覆能力：跨中支架宽12m，长28m采用60>90X120cm跨中支架来验算全桥：支架横向21排；支架纵向32排；咼度9.4m；顶托TC60共需要21X32=672个；立杆需要21X32X9.4=63仃m;纵向横杆需要 21X9.4/1.2 2X=4606m；横向横杆需要 32X9.4/1.2 1X=3808m；故：钢管总重（6317+4606+3808） X3.84

15、=56.6t;顶托 TC60 总重为：672X7.2=4.8t；故 q=56.6X.8+4.8 X.8=601.7KN;稳定力矩=y >Ni=6X601.7=3610KN.m一 一 2依据以上对风荷载计算 Wk=0.7uzXUs>Wo=0.7 1.38 1.2 >0.8=0.927KN/ m跨中 28m 共受力为：q=0.927 >9.4 >28=244KN ；倾覆力矩=qX5=244X5=1220KN.mKo=稳定力矩/倾覆力矩=2610/1220=2.96>1.3计算结果说明本方案满堂支架满足抗倾覆要求2.3箱梁底模下横桥向方木验算本施工方案中箱梁底模底

16、面横桥向采用10 X10cm方木，方木横桥向跨度在箱梁跨中截面处按L = 60cm进行受力计算，在中支点截面及跨中横隔板梁处按L = 60cm进行受力计算，实q（KN/m）底模下横桥向方木受力简图q（KN/m）90C60）际布置跨距均不超过上述两值。如下图将方木简化为如图的简支结构（偏于安全），木材的容 许应力和弹性模量的取值参照杉木进行计算，实际施工时如油松、广东松等力学性能优于杉 木的木材均可使用。尺寸单位：cm方木材质为杉木，:S w =11MPa St =1 7MPa E=9000MPa桥墩断面处按中支点截面处4米范围进行受力分析，按方木横桥向跨度L = 60cm进行验算。 方木间距计

17、算q= (qi+ cp+ q3+ q4)>B= (53.238+1.0+2.5+2) 4=234.952kN/m2 2M = (1/8) qL2=(1/8) 2>34.952 0.62= 10.57kNm223W=(bh2)/6=(0.1 0>2)/6=0.000167m3则:n= M/( W > SW )=10.57/(0.000167 1>000X).9)=6.4(取整数 n = 7 根)d= B/(n-1)=4/6=0.67m注：0.9为方木的不均匀折减系数。经计算，方木间距小于0.67m均可满足要求，实际施工中为满足底模板受力要求，方木间距 d 取 0.2

18、5m，贝U n= 4/0.25= 16。 每根方木挠度计算方木的惯性矩 I=(bh3)/12=(0.1 0>3)/12=8.33 1>-6m4则方木最大挠度：fmax=(5/384)> (qL4)/(EI) =(5/384) X (234.952 >64)/(10 9>06怡.33 >0'6>0.9) =5.88 >0-4mv 1/400=0.6/400=1.5 10笳(挠度满足要求) 每根方木抗剪计算S t (1/2)(qL)/(nA)=(1/2) X (234.952X 0.6)/(16x 0.1 > 0.1 > 0.9)

19、=0.489MPav ST =1.7MPa 符合要求。中跨断面处按中支点截面处20米范围进行受力分析，按方木横桥向跨度L = 90cm进行验算。方木间距计算q= (q1+ q?+ q3+ q4) XJ= (22.224+1.0+2.5+2) 20X554.48kN/m2 2M = (1/8) qL2=(1/8) 554.48 0.92 = 56.14kN m223W=(bh2)/6=(0.1 0X2)/6=0.000167m3则:n= M/( W x SW )=56.14/(0.000167 1 初00>0.9)=33.9(取整数 n = 34 根)d= B/(n-1)=20/33=0.

20、6m注：0.9为方木的不均匀折减系数。经计算，方木间距小于 0.6m均可满足要求，实际施工中为满足底模板受力要求，方木间距 d 取 0.4m，贝U n = 20/0.3= 66.7 (66.7 取整 67)。 每根方木挠度计算方木的惯性矩 I=(bh3)/12=(0.1 0才)/12=8.33 10'6m4则方木最大挠度：446-6-3fmax=(5/384)X(qL )/(EI) =(5/384) 554.48 (X9 )/(50 90<10 >8.33 床0 >0.9) =1.4 X0 m<1/400=0.9/400=2.25 10f3m(挠度满足要求) 每

21、根方木抗剪计算S t (1/2)(qL)/(nA)=(1/2) > (554.48X 0.9)/(67 > 0.1 > 0.1 > 0.9)=0.828MPa< S =1.7MPa 符合要求。2.4扣件式钢管支架立杆顶托上顺桥向方木验算本施工方案中 WDJ多功能碗扣架顶托上顺桥向采用15X5cm方木，方木在顺桥向的跨距在箱梁跨中处按L = 90cm(横向间隔l = 60cm布置)进行验算，在箱梁桥墩断面按L = 60cm (横向间隔I = 60cm布置)进行验算，横桥向方木顺桥向布置间距在桥墩4m范围按0.25m(中对中间距)布设，的跨中 20m范围按0.3m (

22、中对中间距)布设，将方木简化为如图的 简支结构(偏于安全)。木材的容许应力和弹性模量的取值参照杉木进行计算，实际施工时如油松、广东松等力学性能优于杉木的木材均可使用。顶托上顺桥向方木受力简图PPP尺寸单位：cm方木材质为杉木，:S w =11MPa St =1 7MPa E=9000MPa顶托上顺桥向方木受力简图PPP尺寸单位：cm方木材质为杉木，S w =11MPaSt =1 7MPaE=9000MPa桥墩断面处 方木抗弯计算4/16=8.81kNp=lq/n= l(qi+ q2+ q3+ q4)>B/n = 0.6 從3.238+1.0+2.5+2)Mmax= (ai+a2)p= (

23、0.3+0.05) 8.8仁3.084kN mW=(bh2)/6=(0.15 0.152)/6=5.6 10-4m3S = MLax/ W=3.084/(5.6 10)=5.51MPa v 0.9 9.9MPa (符合要求)注：0.9为方木的不均匀折减系数。 方木抗剪计算Vmax=3p/2=(3 8.81)/2= 13.215kNS (3/2) Vmax /A=(3/2)13.215/ (0.15X 0.15) =0.881MPaV SX 0.9 =1.7X 0.9=1.53MPa符合要求。 每根方木挠度计算方木的惯性矩 l=(bh3)/12=(0.15 0为53)/12=4.2 10-5m4

24、则方木最大挠度：33pL ap 228.81 0.60.05 8.81.22fmax=3L 4a6565 ' -3 0.64 0.1548EI 24EI48父9如06 X4.2X1024x 9如06 x 4.2x 10=1.53 X0-4< 0.9 X/400=0.9 Q6/400m=1.35 >t0-3m故，挠度满足要求桥墩断面处 方木抗弯计算p=lq/n= l(qi+ q2+ q3+ q4)>B/n = 0.6 &2.224+1.0+2.5+2) 20/67=4.965kNMmax= (a1+a2)p= (0.45+0.15) 4%65=2.979kNm-

25、W=(bh2)/6=(0.15 0.152)/6=5.6 10-4m3S = Mhax/ W=2.979/(5.6 10)=5.3MPa<0.9 湖=9.9MPa (符合要求)注：0.9为方木的不均匀折减系数。 方木抗剪计算Vmax=3p/2=(3 4.965)/2= 7.448kNS 毛(3/2) Vmax /A=(3/2)7.448/ (0.15X 0.15) =0.497MPa < Six 0.9 =1.7 X 0.9 =1.53MPa 每根方木挠度计算QOE A方木的惯性矩 l=(bh "12=(0.15 0X5)/12=4.2 1X- m则方木最大挠度:fmax

26、：PL348EI3L2 -4a2 =24EI34.965996-548 9 104.2 100.05 4.9656-524 9 104.2 103 0.92-4 0.152-4-3=2.635 X0 < 0.9 X/400=0.9 X.9/400m=2.025 X0 m故，挠度满足要求2.5底模板计算箱梁底模采用竹胶板，取各种布置情况下最不利位置进行受力分析，并对受力结构进行简化(偏于安全)如下图:底模及支撑系统简图q(kN/m)竹胶板.Ill .10x 10 cm横桥向方木底模验算简图q(kN/m)777)25(或30)尺寸单位： cm通过前面计算，横桥向方木布置间距分别为0.25m和

27、0.3m时最不利位置，则有:竹胶板弹性模量 E = 5000MPa方木的惯性矩 l=(bh3)/12=(1.0 0>Ol53)/12=2.8125 10-7m4桥墩断面处底模板计算模板厚度计算14.685 0.258q=( qi+ q2+ q3+ 中)1=(53.238+1.0+2.5+2) 0.25=14.685kN/mh=6 江 2.1310 f 1二 0.0113m = 11.3mm模板需要的截面模量：W=M0.115 亍二 2.13 10*m2j 0.90.9 6.0 103则:M max=q l282二 0.115 KNm模板的宽度为1.0m，根据W、b得h为:因此模板采用12

28、20X2440X15mm规格的竹胶板桥墩断面处底模板计算模板厚度计算q=( qi+ q2+ q3+ 中)1=(22.224+1.0+2.5+2) 0.3=8.32kN/m2 2贝U： Mmax=q = 8.32 0.3=0.094KN m8 8模板需要的截面模量：W= M.叱 3 =1.74 10 m2wh090.96 0工10模板的宽度为1.0m，根据W、b得h为：6xW；6x1.74x10“h=0.0102m = 10.2mm b 1因此模板采用1220X2440Xl5mm规格的竹胶板。2.6侧模验算根据前面计算，分别按10X10cm方木以25cm和30cm的间距布置，以侧模最不利荷载部位

29、进行模板计算，则有：10 M0cm方木以间距30cm布置模板厚度计算q=( q4+ q5)l=(4.0+50.7) 0.3=16.41kN/m2 2则：Mmax=q-116.41 0.30.185KN m8 8模板需要的截面模量：W= M山85 厂3.426 10m2wp<0.90.9汉6.0江10模板的宽度为1.0m，根据W、b得h为：h=6 3.426 10*V 1=0.0143m =14.3mm因此模板采用1220X2440X15mm规格的竹胶板 模板刚度验算fmax=ql4128EI416.41 汇 0.36_7128 5 102.8125 10= 7.38 10一4m V 0.

30、9 >0.3/400m=7.5 沐0-3m10>10cm方木以间距25cm布置模板厚度计算q=( q4+ q5)l=(4.0+50.7) 0.25=13.675kN/m则：Mmax= q-182 213.675 0.25'.107KN m模板需要的截面模量:8M0.107上 2W=厂1.981 10 mw 0.90.9 6.0 10模板的宽度为1.0m,根据W、b得h为:h=bW6 倔1 10.0.0109m"mm12mm以上，因根据施工经验，为了保证箱梁底面的平整度，通常竹胶板的厚度均采用此模板采用1220X2440Xl5mm规格的竹胶板。模板刚度验算fmax：

31、ql4128EI413.675 汉 0.2567128 5 102.8125 10=2.97 10一4m v 0.9 ：0.25/400m=6.25 >t0-3m2.7立杆底座和地基承载力计算60(90)60(90)立杆承受荷载计算在桥墩断面立杆的间距为60W0cm，每根立杆上荷载为：N = aXb>q= a>b >(q1+q2+q3+q4+q7)=0.6 >0.6 >(53.238+1.0+1.0+2.0+2.94)=21.66kN在跨中断面立杆的间距为 60>90cm，每根立杆上荷载为：N = aXb>q= a>b Hq1+q2+q3+

32、q4+q7)=0.6 >0.9 >(22.224+1.0+1.0+2.0+2.94)=15.75kN立杆底托验算立杆底托验算：NKRd通过前面立杆承受荷载计算，每根立杆上荷载最大值为桥墩断面处间距60 W0cm布置的立杆，即：N = aXb>q= a>b >q1+q2+q3+q4+q7)=0.6 >.6 >53.238+1.0+1.0+2.0+2.94)=21.66kN底托承载力(抗压)设计值，一般取 Rd =40KN;得：21.66KNV40KN立杆底托符合要求。立杆地基承载力验算根据设计图纸地质图得泥质砂岩深度约3-4米，承载力为200 Kpa。将原地面整平(斜坡地段做成台阶)并采用重型压路机碾压密实(压实度90%