支架计算讲义

1、动漫桥引桥现浇箱梁模板、支架方案计算书一、编制依据1、动漫桥设计图纸、地勘报告及现场实际情况；2、国家有关的政策、法规、施工验收规范和现行有关施工技术规范、标准等；3、建设单位、监理单位对本工程施工的有关要求；4、我单位施工类似工程项目的能力和技术装备水平；5、参考建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范、混凝土工程模板与支架技术、路桥施工计算手册。二、工程概述沈阳市浑河动漫桥引桥被主桥分为南北两座，北岸引桥为一联长5×35175m；南岸引桥为两联4×35+4×35280m，引桥总长455m，桥宽32m。引桥箱梁现浇支架采用碗扣式多功能脚手杆搭设，使用与立杆配套的横杆

2、及立杆可调底座、立杆可调托撑，纵桥向步距1.2m布置，横桥向肋板处间距0.6m，其余段间距1.2m。在箱梁底板处支架上方设两层方木作支撑分配梁，下层采用12cm×12cm木方纵桥向布置，上层采用6cm×9cm方木横桥向布置，间距为30cm。模板采用多层木胶板。在箱梁挑檐腹板的曲线段采用预制好木排架，多层木模板压弯出曲线线型，坐于底板模板上，曲线模板按曲线的角度倒角，以保证底板与挑檐混凝土接缝处的混凝土线型。见下图：图3-1 支架横向布置示意图图3-2 排架外侧面布置示意图图3-3 支架纵向布置示意图三、计算说明1、计算模板承载能力及变形；2、计算上层（横桥向）木方载能力及变

3、形；3、计算下层（纵桥向）木方载能力及变形；4、计算碗扣式支架载能力及整体稳定性；5、计算地基承载能力。四、荷载分析与计算引桥箱梁结构为双幅单箱四室预应力混凝土结构，中间腹板厚1.8m，箱室处顶、底板厚度均为0.25m，单跨长35m，在距墩柱中心线4.5m处箱室内设变坡点，距墩柱中心线1m范围内变为实体混凝土横梁，厚度1.8m。本计算书按最不利荷载考虑进行计算，取箱梁混凝土厚度为1.8m。 钢筋混凝土重度按：26KN/m3；1、永久恒载：砼荷载 26×1.8=46.8KN/；2、可变荷载：（1）浇注和振捣砼时产生的荷载采取4KN/（泵送）； （2）施工人员及设备荷载标准值采取：2KN

4、/； 3、安全系数：动荷载取1.4， 静荷载取1.2，整体系数取0.9；4、故总荷载：Q=0.9×1.2×46.8+1.4×(4+2)=58.1KN/ 箱梁荷载示意图五、计算模板、支架的刚度要求 1、验算模板、支架的刚度时，其变形值不得超过下列数值： （1）结构表面外露的模板，挠度为模板构件跨度的L/400； （2）支架、纵梁收载后挠曲的杆件，其弹性挠度为相应结构的L/400。六、结构内力计算1、所需公式 (1)截面惯性矩(mm4)(2)弯矩(N·M)(简支梁)(板)(3)截面抵抗拒(mm3)(4)挠度(mm)(简支梁)(连续梁)(5) 容许弯应力(Mp

5、a)2、材料截面特性（1）模板采用15mm竹胶板，小肋（上层方木）为60×90mm方木，大肋（下层方木）为120×120mm方木，竹胶板取单位宽度（1cm）按三跨连续梁验算，其中E=9×109pa，=80Mpa,W=bh2/6=10×152/6=375mm3；M=ql2/10；f=0.677×ql4/100EI；I=bh3/12=10×153/12=2.81×103mm4。（2）60×90mm方木（立方）其中E=9×109pa，=12Mpa, =1.2Mpa；W=bh2/6=60×902/6=0

6、.81×105mm3； I=bh3/12=60×903/12=3.65×106mm4。 （3）120×120mm方木（立方）其中E=9×109pa，=12Mpa，=1.2Mpa；W=bh2/6=120×1202/6=2.88×105 mm3 I=bh3/12=120×1203/12=17.28×106mm43、模板验算小肋间距为30cm，计算时按三连跨连续梁考虑，其计算跨度L为30cm。（1）线荷载设计值为：q=58.1×0.01=0.581KN/m（2）强度验算：弯矩：M=ql2/10=0.5

7、81×0.242/10=3.35N·m截面抵抗拒：W=bh2/6=10×152/6=375mm3；则：= M/W =3350/375=8.93Mpa=80Mp强度满足要求。 （3）挠度验算:截面惯性矩：I=bh3/12=10×153/12=2.81×103mm4。f=0.677qL4/100EI=0.677×0.581×2404/（100×9×103×2.81×103）=0.515mmL/400=240/400=0.6mm。符合要求。4、小肋验算小肋（6×9cm方木）间距30

8、cm，大肋（12×12cm方木）间距为60cm，支点间距为60cm，计算时按三跨连续梁考虑，其中（1）线荷载设计值为：q=58.1×0.3=17.43KN/m（2）强度验算：弯矩：M=ql2/10=17.43×0.62/10=627.5N·m截面抵抗拒：W=bh2/6=60×902/6=81000mm3；则：= M/W =627500/81000=7.75Mpa=12Mp强度满足要求。 （3）抗剪验算：参照路桥施工计算手册查表得KV=0.6最大剪力Q=0.6ql=0.6×17.43×0.6=6.275KNS=（60×

9、;90/2）×90/6=40500mm3=QS/Ib=6.275×103×40500/3.65×106×60=1.16Mpa=1.2Mpa；强度满足要求。（4）挠度验算:截面惯性矩：I=bh3/12=60×903/12=3.65×106mm4。f=0.677qL4/100EI=0.677×17.43×6004/（100×9×103×3.65×106）=0.47mmL/400=600/400=1.5mm。满足要求。5、大肋验算大肋（12×12cm方木）间距为

10、60cm，底部支架间距60cm，支点间距为60cm，计算时按三跨连续梁考虑，其中（1）线荷载设计值为：q=58.1×0.6=34.86KN/m（2）强度验算：弯矩：M=ql2/10=34.86×0.62/10=1255.05N·m截面抵抗拒：W=bh2/6=120×1202/6=288000mm3；则：= M/W =1255050/288000=4.36Mpa=12Mp强度满足要求。 （3）抗剪验算：参照路桥施工计算手册查表得KV=0.6最大剪力Q=0.6ql=0.6×34.86×0.6=12.55KNS=（120×120/

11、2）×120/6=144000mm3=QS/Ib=12.55×103×144000/17.28×106×120=0.871Mpa=1.2Mpa；强度满足要求。（4）挠度验算:截面惯性矩：I=bh3/12=120×1203/12=17.28×106mm4。f=0.677qL4/100EI=0.677×34.86×6004/（100×9×103×17.28×106）=0.197mmL/400=600/400=1.5mm。满足要求。6、碗扣式满堂支架验算 碗扣式满堂支架是

12、组装构件，单根碗扣在承载力允许范围内不会失稳，因此以轴力受压的单根立杆进行验算，计算公式：钢材强度设计值和弹性模量（N/mm2）Q235A级钢材抗拉、抗压和抗弯强度设计值f205弹性模量2.06×105钢管截面特性外径（mm）壁厚t（mm）截面积A（cm2）截面惯性矩I（cm4）截面模量W（cm3）回转半径i(cm)483.54.8912.195.081.58横杆步距为60cm，立杆计算长度l=h+2a=120+2×40=200cm，其中a为立杆伸出顶层、底层水平杆长度。钢管长细比=l/i=200/1.58=126.6=230,取=127；轴心受压构件的稳定系数：=3000

13、/2=3000/1272=0.186。 立杆承受荷载计算支架立杆布置间距为60×60cm，每根立杆上荷载为： Na×b×Q 0.6×0.6×0.9×1.2×46.8+1.4×(4+2)=20.9kN单肢立杆最大轴向力，N=20.9KN20.9×103/0.186×489=230Mpa1.2=1.2×205=246Mpa立杆稳定性满足要求。7、立杆底座验算由N=20.9KNRd=40KNRd为底座（抗压）承载力，一般取为40KN。承载力满足要求。8、地基承载力验算箱梁地基处理方法：将表层松散层清除，并填筑50cm厚山皮石，碾压，整平。在山皮石上层铺装20cm厚，20cm宽C20混凝土条形基础。立杆地基承载力验算： K·k式中：N为脚手架立杆传至基础顶面轴心力设计值；Ad为立杆底座面积Ad=15cm×15cm=225cm2；按照最不利荷载考虑，立杆底托下砼基础承载力：=20.9/0.0225=929Kpa底托下砼基础承载力满足要求。动漫桥现场地基承载力试验结果汇总序号位 置锤击数地基承载力（Kpa）备 注1P8P9之间，距南侧板桩12m，距西侧板桩边缘15m。31228碎石土2P8P9之间，距南侧板桩25m，距西侧板桩边缘22m。50380碎石土3P6P