某大桥碗扣支架方案及验算（标准梁段）

本文格式为Word版，下载可任意编辑——某大桥碗扣支架方案及验算（标准梁段）西河大桥支架方案（梁高1.8m）现浇箱梁满堂支架布置及搭设要求

以西河大桥最高梁段1-5为例，梁高1.8m，顶宽15.8m，支架最高8m。支架采用碗扣式多功能脚手杆（Φ48X3.5mm)搭设，使用与立杆配套的横杆及立杆可调底座、立杆可调顶托，墩旁两侧各6m范围内的支架采用纵向间距60cm，其余范围内（即跨中部分）的支架采用纵向间距90cm,标准段正对腹板下的立杆，步距0.6m，其余位置步距1.2m；支架高度超过4.5m，设置水平剪；纵向剪刀撑纵向距离不超过5m一道纵向剪刀撑，横向支架外及腹板位置设置剪刀撑；横向剪刀撑纵向不超过5m设置一道。立杆顶设二层方木，立杆顶托上横向设10×15cm方木，加密段及横梁处再加一层5*10cm方木；横向方木上设10×10cm的横向方木，其中在端横梁,及加密区腹板下和中横梁下间距0.25m，跨中区域腹板位置0.2m，在跨中其他部位间距0.30m。

支架横向布置如下图：

现浇箱梁模板支架验算

一、横梁及邻近横梁处梁高1.8m计算（一)模板验算

混凝土自重(γc)为26KN/m3，强度等级C50，坍落度为18?3cm，采用汽车泵泵输送入模，浇筑速度为1m/h,用插入式振捣。墩顶出来30cm开始搭设支架

模板自重标准值：x1＝0.3×1=0.3kN/m；

新浇混凝土自重标准值：x2＝1.8×26×1=46.8kN/m2；、施工人员及设备活荷载标准值：x3＝2.5×1=2.5kN/m2；

振捣混凝土时产生的荷载标准值：x4＝2×1=2kN/m。

以上1、2项为恒载，取分项系数1.2，3、4项为活载，取分项系数1.4，《施工手则》临时结构系数0.9则底模的荷载设计值为：

g1=(x1+x2)×1.2=(0.3+46.8)×1.2×0.3×0.9=15.26kN/m；q1=(x3+x4)×1.4=(2.5+2)×1.4×0.3×0.9=1.701kN/m；q=g1+q1=16.961kN/m

1.抗弯强度验算跨中弯矩计算公式如下:其中，M--面板计算最大弯距(N.mm)；l--计算跨度:l=250.0mm；

面板的最大弯距：M=0.1×16.961×250.0×250.0=1.06×105N.mm；

按以下公式进行面板抗弯强度验算：

其中，σ--面板承受的应力(N/mm2)；M--面板计算最大弯距(N.mm)；W--面板的截面抗争矩:

b:面板截面宽度，h:面板截面厚度；W=300×15.0×15.0/6=1.125×104mm3；

f--面板截面的抗弯强度设计值(N/mm2)；f=13.500N/mm2；

面板截面的最大应力计算值：σ=M/W=1.06×105/1.125×104=9.42N/mm2；面板截面的最大应力计算值σ=9.42N/mm2小于面板截面的抗弯强度设计值[f]=13.500N/mm2，满足要求！2.抗剪强度验算计算公式如下:

其中，∨--面板计算最大剪力(N)；l--计算跨度:l=250.0mm；

面板的最大剪力：∨=0.6×16.961×250.0=2544.15N；

截面抗剪强度必需满足:

其中，Τ--面板截面的最大受剪应力(N/mm2)；∨--面板计算最大剪力(N)：∨=2544.15N；b--构件的截面宽度(mm)：b=300mm；hn--面板厚度(mm)：hn=15.0mm；

fv--面板抗剪强度设计值(N/mm2)：fv=1.500N/mm2；面板截面的最大受剪应力计算值:T=3×2544.15/(2×300×15.0)=0.848N/mm2；

面板截面抗剪强度设计值:[fv]=1.500N/mm2；

面板截面的最大受剪应力计算值T=0.848N/mm2小于面板截面抗剪强度设计值[T]=1.500N/mm2，满足要求！

3.挠度验算挠度计算公式如下:

其中，q--作用在模板上的线荷载:q=16.961N/mm；l--计算跨度:l=250.00mm；

E--面板的弹性模量:E=9500.00N/mm2；

I--面板的截面惯性矩:I=30.00×1.50×1.50×1.50/12=8.48cm4；

面板的最大允许挠度值:[ω]=1.000mm；

面板的最大挠度计算值:ω=0.677×16.961×250.004/(100×9500.00×0.848×105)=0.557mm；

面板的最大挠度计算值:ω=0.557mm小于等于面板的最大允许挠度值[ω]=1.000mm，满足要求！（二）、纵向方木

腹板位置处为纵向方木最不利位置，以此处验算

方木依照简支梁计算，考虑到市场方木尺寸不够,以9*9计算其惯性矩I和截面抗争矩W分别为:

W=9.000×9.000×9.000/6=121.5cm3；

I=9.000×9.000×9.000×9.000/12=546.75cm4；

方木楞计算简图1.荷载的计算：

(1)钢筋混凝土自重(kN/m)：

q1=26.000×0.250×1.8=11.7kN/m；(2)模板的自重线荷载(kN/m):q2=0.350×0.250=0.088kN/m；

(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN)：p1=(2.500+2.000)×0.600×0.250=0.675kN；

2.方木抗弯强度验算:

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分派的弯矩和，计算公式如下:

均布荷载q=1.2×(11.700+0.088)=14.146kN/m；集中荷载p=1.4×0.675=0.945kN；

最大弯距M=Pl/4+ql2/8=0.945×0.600/4+14.146×0.6002/8=0.778kN.m；

方木的最大应力值σ=M/w=0.778×106/121.5×103=6.403N/mm2；方木抗弯强度设计值[f]=13.5N/mm2；

方木的最大应力计算值为6.403N/mm2小于方木的抗弯强度设计值13.5N/mm2，满足要求!

3.方木抗剪验算：最大剪力的计算公式如下:

Q=ql/2+P/2截面抗剪强度必需满足:

T=3Q/2bh

其中最大剪力:V=0.600×14.146/2+0.945/2=4.716kN；

方木受剪应力计算值T=3×4716/(2×90.000×90.000)=0.8733N/mm2；方木抗剪强度设计值[T]=1.400N/mm2；

方木受剪应力计算值为0.8733N/mm2小于方木的抗剪强度设计值1.400N/mm2，满足要求!

4.方木挠度验算:

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分派的挠度和，计算公式如下:

方木最大挠度计算值V=5×14.146×600.0004/(384×9500.000×5467500)+945.000×600.0003/(48×9500.000×5467500)=0.541mm；方木最大允许挠度值[V]=600.000/250=2.400mm；

方木的最大挠度计算值0.541mm小于方木的最大允许挠度值2.400mm,满足要求!（三）横向方木

本工程中，实际使用10*15横向大龙骨采用木方，以9*14计算,宽度90mm，高度140mm，截面惯性矩I和截面抗争矩W分别为:W=90×140×140/6=294cm3；I=90×140×140×140/12=2058cm4；

以3跨简支梁计算纵向方木支座反力，横梁位置纵向方木上的均布荷载14.146N/mm，

横梁非腹板位置均布荷载为：

（0.43+0.43）*1.2*26*0.25+0.088*1.2=6.814KN/m腹板位置均布荷载：14.146KN

倒角位置均布荷载：1.36*1.2*26*0.25+0.088*1.2=10.714KN/m集中荷载1.4*4.5*0.6*0.25=945N

最不利形式考虑在支座处，跨度600mm+600mm+300mmA、非腹板位置分析：

非腹板位置纵向方木受力图

计算支座反力：

非腹板位置纵向方木支座反力图

B．倒角位置分析

倒角位置纵向方木受力图

倒角位置纵向方木支座反力

C．腹板位置分析：

横梁腹板处纵向方木受力图

腹板位置纵向方木支座反力图

横向大方受力图1.抗弯强度验算以梁中段建立模型

横向大方受力图

横向木方弯矩图

外楞最大弯矩:M=1939407.9N/mm强度验算公式：

其中，σ--最大应力计算值(N/mm2)

M--外楞的最大弯距(N.mm)；M=1939407.9N/mmW--外楞的净截面抗争矩；W=2.94*105mm2；[f]--外楞的强度设计值(N/mm2)，[f]=13.500N/mm2；外楞的最大应力计算值:σ=1939407.9/2.94×105=6.60N/mm2；外楞的抗弯强度设计值:[f]=13.500N/mm2；

最大应力计算值σ=6.60N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=13.500N/mm2,满足要求！

2.抗剪强度验算

剪力图

最大剪力：∨=15009.61N；

截面抗剪强度必需满足:

其中，τ--截面的受剪应力计算值(N/mm2)；∨--计算最大剪力(N)：∨=15009.61Nb--的截面宽度(mm)：b=90.0mm；hn--外楞的截面高度(mm)：hn=140.0mm；

fv--外楞的抗剪强度设计值(N/mm2)：fv=1.500N/mm2；

截面的受剪应力计算值:τ=3×15009.61/(2×90.0×140.0)=1.787N/mm2；截面抗剪强度设计值:[fv]=1.400N/mm2；

截面的受剪应力计算值τ=1.787N/mm2小于截面的抗剪强度设计值[fv]=1.50N/mm，不满足要求！

所以在方木下再加一层5*10的方木，再进行剪力验算。截面抗剪强度必需满足:

2

其中，τ--截面的受剪应力计算值(N/mm2)；∨--计算最大剪力(N)：∨=15009.61Nb--的截面宽度(mm)：b=90.0mm；hn--外楞的截面高度(mm)：hn=180.0mm；

fv--外楞的抗剪强度设计值(N/mm2)：fv=1.400N/mm2；

截面的受剪应力计算值:τ=3×15009.61/(2×90.0×180.0)=1.39N/mm2；截面抗剪强度设计值:[fv]=1.400N/mm2；

截面的受剪应力计算值τ=1.39N/mm2小于截面的抗剪强度设计值

[fv]=1.40N/mm2，满足要求！

3.挠度验算

使用sap2000建模计算的挠度

最大挠度计算值:ω=0.08mm；最大容许挠度值:[ω]=3.600mm；

最大挠度计算值ω=0.08mm小于最大容许挠度值[ω]=3.600mm，满足要求！

二、标准段计算

（一）模板验算前面已通过（二）、纵向方木A、腹板位置

方木依照简支梁计算，考虑到市场方木尺寸不够,以9*9计算其惯性矩I和截面抗争矩W分别为:

W=9.000×9.000×9.000/6=121.5cm3；

I=9.000×9.000×9.000×9.000/12=546.75cm4；

方木楞计算简图1.荷载的计算（腹板位置）：(1)钢筋混凝土自重(kN/m)：

q1=26.000×0.20×1.8=9.36kN/m；(2)模板的自重线荷载(kN/m):q2=0.350×0.25=0.088kN/m；

(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN)：p1=(2.500+2.000)×0.900×0.20=0.81kN；

2.方木抗弯强度验算:

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分派的弯矩和，计算公式如下:

均布荷载q=1.2×(9.36+0.088)=11.34kN/m；集中荷载p=1.4×0.81=1.134kN；

最大弯距M=Pl/4+ql2/8=1.134×0.900/4+11.34×0.9002/8=1.4033kN.m；

方木的最大应力值σ=M/w=1.4033×106/121.5×103=11.55N/mm2；方木抗弯强度设计值[f]=13.5N/mm2；

方木的最大应力计算值为11.55N/mm2小于方木的抗弯强度设计值13.5N/mm2，满足要求!

3.方木抗剪验算：最大剪力的计算公式如下:

Q=ql/2+P/2截面抗剪强度必需满足:

T=3Q/2bh+1701×900.0003/(48×9500.000×5467500)=1.29mm；方木最大允许挠度值[V]=900.000/250=3.600mm；

方木的最大挠度计算值1.29mm小于方木的最大允许挠度值3.6mm,满足要求!

（三）横向方木

本工程中，实际使用10*15横向大龙骨采用木方，以9*14计算,宽度90mm，高度140mm，截面惯性矩I和截面抗争矩W分别为:1、截面参数

W=90×140×140/6=294cm3；I=90×140×140×140/12=2058cm4；2、荷载分析：横梁非腹板位置：

0.46*1.2*26*0.3+0.105*1.2=4.432KN/m

传递到横向大方的集中荷载：P=4.432×0.900+1.701=5.689kN腹板位置均布荷载：11.316KN

集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P=11.316×0.900+1.134=11.316kN倒角位置均布荷载：0.71*1.2*26*0.3+0.105*1.2=6.772KN/mP=6.772×0.900+1.701=7.795kN3.抗弯强度验算以梁中段建立模型

横向大方受力图

横向木方弯矩图

外楞最大弯矩:M=1575141.3N/mm强度验算公式：

其中，σ--最大应力计算值(N/mm2)

M--外楞的最大弯距(N.mm)；M=1575141.3N/mmW--外楞的净截面抗争矩；W=2.94*105mm2；[f]--外楞的强度设计值(N/mm2)，[f]=13.500N/mm2；外楞的最大应力计算值:σ=1575141.3/2.94×105=5.36N/mm2；外楞的抗弯强度设计值:[f]=13.500N/mm2；

最大应力计算值σ=5.36N/mm2小于抗弯强度设计值[f]=13.500N/mm2,满足要求！

4.抗剪强度验算

剪力图

最大剪力：∨=11260.2N；

截面抗剪强度必需满足:

其中，τ--截面的受剪应力计算值(N/mm2)；∨--计算最大剪力(N)：∨=11260.2Nb--的截面宽度(mm)：b=90.0mm；hn--外楞的截面高度(mm)：hn=140.0mm；

fv--外楞的抗剪强度设计值(N/mm2)：fv=1.500N/mm2；

截面的受剪应力计算值:τ=3×11260.2/(2×90.0×140.0)=1.341N/mm2；截面抗剪强度设计值:[fv]=1.400N/mm2；

截面的受剪应力计算值τ=1.341N/mm2小于截面的抗剪强度设计值[fv]=1.40N/mm，满足要求！

3.挠度验算

使用sap2000建模计算的挠度

2

最大挠度计算值:ω=0.427mm；最大容许挠度值:[ω]=3.600mm；

最大挠度计算值ω=0.427mm小于最大容许挠度值[ω]=3.600mm，满足要求！

支架计算:

（一）、加密段非腹板位置1、脚手架参数

横向间距或排距(m):0.90；纵距(m):0.60；步距(m):1.20；

立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.30；脚手架搭设高度(m):8.00；采用的碗扣(mm):Φ48×3.2；

2、模板与木板自重(kN/m2):0.350；混凝土与钢筋自重(kN/m3):26.000；混凝土浇筑厚度(m):1.200；施工均布荷载标准值(kN/m2):3.000；

加密区非腹板位置支撑荷载单元

3、荷载计算

静荷载标准值包括以下内容：(1)脚手架的自重(kN)：NG1=0.149×8.000=1.191kN；(2)模板的自重(kN)：NG2=0.350×0.900×0.600=0.189kN；(3)钢筋混凝土楼板自重(kN)：NG3=26.000×1.200×0.900×0.600=16.848kN；经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=18.228kN；

活荷载为施工荷载标准值与倾倒混凝土及振倒混凝土时产生的荷载。经计算得到，活荷载标准值NQ=(5.000+2.000)×0.900×0.600=3.780kN；

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算N=1.2NG+1.4NQ=27.166kN；4、立杆的稳定性计算:立杆的稳定性计算公式:

其中N立杆的轴心压力设计值(kN)：N=27.166kN；φ轴心受压立杆的稳定系数,由长细比lo/i查表得到；i计算立杆的截面回转半径(cm)：i=1.59cm；A立杆净截面面积(cm2)：A=4.50cm2；W立杆净截面模量(抗争矩)(cm3)：W=4.73cm3；σ钢管立杆最大应力计算值(N/mm2)；

[f]钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205.000N/mm2；L0计算长度(m)；

l0=h+2a

k1计算长度附加系数，取值为1.155；u计算长度系数，u=1.700；

a立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.300m；

上式的计算结果：

立杆计算长度L0=h+2a=1.200+0.300×2=1.800m；L0/i=1800.000/15.900=113.000；

由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.496；

钢管立杆的最大应力计算值；σ=27165.840/（0.496×450.000）=121.711N/mm2；

钢管立杆的最大应力计算值σ=121.711N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2，满足要求！

假使考虑到高支撑架的安全因素，适合由下式计算l0=k1k2(h+2a)

k1--计算长度附加系数依照表1取值1.243；

k2--计算长度附加系数，h+2a=1.800依照表2取值1.014；

上式的计算结果：

立杆计算长度Lo=k1k2(h+2a)=1.243×1.014×(1.200+0.300×2)=2.269m；Lo/i=2268.724/15.900=143.000；

由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.336；钢管立杆的最大应力计算值；σ=27165.840/（0.336×450.000）=179.668N/mm2；

钢管立杆的最大应力计算值σ=179.668N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2，满足要求！

（二）、加密段腹板位置1、脚手架参数

横向间距或排距(m):0.60；纵距(m):0.60；步距(m):1.20；

立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.30；脚手架搭设高度(m):8.00；采用的碗扣(mm):Φ48×3.2；2.荷载参数

模板与木板自重(kN/m2):0.350；混凝土与钢筋自重(kN/m3):26.000；楼板浇筑厚度(m):1.800；

施工均布荷载标准值(kN/m):5.000；

2

加密区腹板处支撑荷载单元

3、

荷载计算

静荷载标准值包括以下内容：(1)脚手架的自重(kN)：NG1=0.149×8.000=1.191kN；(2)模板的自重(kN)：NG2=0.350×0.600×0.600=0.126kN；(3)钢筋混凝土楼板自重(kN)：NG3=26.000×1.800×0.600×0.600=16.848kN；经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=18.165kN；活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。

经计算得到，活荷载标准值NQ=(5.000+2.000)×0.600×0.600=2.520kN；

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算N=1.2NG+1.4NQ=25.326kN；4、立杆的稳定性计算:立杆的稳定性计算公式:

其中N立杆的轴心压力设计值(kN)：N=25.326kN；φ轴心受压立杆的稳定系数,由长细比lo/i查表得到；i计算立杆的截面回转半径(cm)：i=1.59cm；A立杆净截面面积(cm2)：A=4.50cm2；W立杆净截面模量(抗争矩)(cm3)：W=4.73cm3；σ钢管立杆最大应力计算值(N/mm2)；

[f]钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205.000N/mm2；L0计算长度(m)；

l0=h+2a

k1计算长度附加系数，取值为1.155；u计算长度系数，u=1.700；

a立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.300m；

上式的计算结果：

立杆计算长度L0=h+2a=1.200+0.300×2=1.800m；L0/i=1800.000/15.900=113.000；

由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.496；钢管立杆的最大应力计算值；σ=25326.240/（0.496×450.000）=113.469N/mm2；

钢管立杆的最大应力计算值σ=113.469N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2，满足要求！

假使考虑到高支撑架的安全因素，适合由下式计算l0=k1k2(h+2a)

k1--计算长度附加系数依照表1取值1.243；

k2--计算长度附加系数，h+2a=1.800依照表2取值1.014；

上式的计算结果：

立杆计算长度Lo=k1k2(h+2a)=1.243×1.014×(1.200+0.300×2)=2.269m；Lo/i=2268.724/15.900=143.000；

由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.336；钢管立杆的最大应力计算值；σ=25326.240/（0.336×450.000）=167.502N/mm2；

钢管立杆的最大应力计算值σ=167.502N/mm2小于钢管立杆的抗压强度

设计值[f]=205.000N/mm2，满足要求！（三）标准段腹板位置1、支架参数

横向间距或排距(m):0.60；纵距(m):0.90；步距(m):0.60；

立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.30；脚手架搭设高度(m):8.00；采用的钢管(mm):Φ48×3.2；2.荷载参数

模板与木板自重(kN/m2):0.350；混凝土与钢筋自重(kN/m3):26.000；楼板浇筑厚度(m):1.800；

施工均布荷载标准值(kN/m2):5.000；

标准段腹板位置支撑荷载单元

3、荷载计算

静荷载标准值包括以下内容：(1)脚手架的自重(kN)：NG1=0.149×8.000=1.191kN；钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A。

(2)模板的自重(kN)：NG2=0.350×0.600×0.900=0.189kN；

(3)钢筋混凝土楼板自重(kN)：NG3=26.000×1.800×0.600×0.900=25.272kN；

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=26.652kN；

.活荷载为施工