框架涵支架计算

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宁西铁路XX至合肥段增加其次线工程（郑州局管段）站前工程NX5标段

桥涵支架检算

中国中铁

编制：审核：批准：

中铁七局集团有限公司

宁西二线NX5标项目部一分部

2023年06月

一、工程概况

1、本框架桥位于宁西二线K445+354，为1-14.5×6.2m框架。与线路斜交90度。立面如下图

16505085150501450150100100815404020406204020230110附注：1、图中尺寸均以厘米计。

2、各部结构尺寸：

部位框架顶板框架底板倒角框架顶板倒角侧墙二、支架模板方案

单位cmcmcmcm结构尺寸85（厚）40(宽)×40（高）150（宽）×50（高）100备注1、基础施工：基础模板采用钢模板，采用方木和钢管加固。

2、框架施工：框架先施工底板，再施工边墙和顶板。框架侧墙采用钢模板，用钢管及对拉筋加固，顶板用竹胶板、方木。侧墙第一层分派梁立放采用双钢管φ48壁厚t=3.5mm间距60cm，模板接缝为5×10cm方木，其次层分派梁采用双钢管φ48壁厚t=3.5mm间距60cm。拉筋为Φ16螺纹钢，外加双山形扣、

双螺帽。顶板第一层分派梁为横桥向，为5×10cm方木，间距20cm；其次层受力梁顺桥方向，为10×15cm方木，间距60cm。

3、脚手架：框架内脚手架为满堂脚手架，脚手架立杆纵间距为90cm横向间距60cm，步距90cm，顶部倒角处加两排立杆。脚手架下设扫地杆，离地30cm，上设锁口杆，离顶30cm，底部设底托，顶部设顶托，底托、顶托伸出长度不超过20cm。底托、顶托总长度为40cm，直径为40mm。剪刀撑每3米一道，剪刀撑斜杆相接时，均采用搭接，搭接长度不小于1m，设置2个以上旋转扣件，扣件端头伸出杆长度为10cm。三、混凝土最大侧压力的计算

外侧墙面采用大块钢模板，尺寸1500x1200mm，采用塌落度为180mm的普通混凝土，混凝土的重力密度γc=25KN/m3，浇注速度v=1.5m/h，入模速度T=300C。1、浇筑墙高为H=5.3m1）混凝土最大侧压力的计算：F=0.22γct0β1β2v1/2（1）F=γcH（2）

式中F―新浇注混凝土对模板的最大测出压力（KN/m2）；

γc―混凝土的重力密度（KN/m3）;

t0―新浇混凝土的初凝时间（h），可按实测确定。当缺乏试验资料时，可采用t0=200/(T+15)计算；T-混凝土的温度（0C）；v-混凝土的浇注速度（m/h）；

H-混凝土侧压力计算位置至新浇注混凝土顶面的总高度（m）；β1-外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0；掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2；

β2-混凝土塌落度影响修正系数，当塌落度小于30mm时，取0.85；50-90mm时，取1.15；

由（1）式β1=1.2，β2=1.15

F=0.22x25x200/（30+15）x1.2x1.15x√1.5=41.3KN/m2由（2）式F=γcH=25x5.3=132.5KN/m2

按取最小值，故最大侧压力为F=41.3KN/m2作为模板侧压力的标准值，考虑到倾倒混凝土产生的水平荷载标准值4kN/m2，分别取荷载分项系数1.2和1.4，作用模板的总荷载设计值为：

F′=41.3*1.2+1.4*4=55.16kN/m22）对拉螺栓的选择

竖肋间距600mm，布置10列，对拉螺栓间距600mm布置9行，对拉螺栓90根，a=600mm，b=600mm，采用M16对拉螺栓，A=144mm2容许拉力为24500N

P=FA（3）式中-

P-模板拉杆承受的拉力（N）；F-混凝土的侧压力（N/m2）；A-模板拉杆分担的受荷；a-模板拉杆的横向距离（m）；b-模板拉杆的纵向距离（m）；

由（3）式得P=FA=41.3x103x0.6x0.6=14.87x103N

查表求P=14400NP′=PF′/F=（14.4x103x55.16x103）/40x103=19.86x103N查表选用M16螺栓，其容许拉力为24500N﹥19860N可以。四、侧墙模板计算1、侧墙内外楞检算模板承受的水平荷载：混凝土侧压力F=41.3KN/m2

倾倒混凝土时因振动产生的水平荷载4.0KN/m2

荷载标准值：q1=41.3x1.2+4.0x1.4=55.1KN/m2

外侧模板内楞的间距为600，按三跨连续梁计算：（1）侧墙钢内楞计算

采用双φ48×3.5钢管作为竖肋，I=2x12.19x104mm4；W=2x5.08×103mm3,f=215N/mm2,E=2.1x105N/mm21)强度要求

M=0.1q1l2=0.1×55.1×6002=1.98×106＜[f]·W=215×2x5.08×103=2.18×106N·mm

L=46.4√W/q1=46.4×√(2×5.08×103/55.1)=630mm＞600mm2)按刚度要求

w=q1l4/150EI=(55.1

×

6004)

/(150

×

2.1x105

×

2x12.19x104)=0.93mm＜[w]=l/400=600/400=1.5mm

I24.38?1043?42.8×?702.3mm＞600mm

q55.1L=42.863按以上计算，内钢楞跨度取600mm（间距为600mm），外钢楞采用内钢楞同一规格，间距为600mm。侧模使用组合式钢模板，其强度和刚度符合设计要求，可不进行检算。五、顶模板检算

1、15mm厚竹胶板检算

顶板厚度值0.42m进行检算砼q1=26×0.42/(1×1)=10.92KN/m2模板q2=8×0.015/(1×1)=0.12KN/m2施工人员活载q3=2.5KN/m2倾倒砼活载q4=4.0KN/m2振捣砼活载q5=2.0KN/m2

组合活载q=1.2q1+1.2q2+1.4q3+1.4q4+1.4q5=25.148Kpa

模板材料为竹胶板，其静弯曲强度为??12MPa，弹性模量为：

E?9.0?10MPa模板厚度d=0.015m。

3考虑模板本身的连续性，取1.0m宽的模板，其中L为相邻两小横杆之间的距离，即模板计算跨径，L=20cm。

1）强度检算

q腹＝G×1m=25.148KN/m=25.148N/mm模板净截面抗争弯矩

W=1/6bh2=1/6×1000×152＝3.75×104mm3

弯曲强度：σ=qL2/10W=25.148×2023/（10*3.75×104）=2.68MPa＜〔σw〕=12MPa故强度满足要求

〔σw〕--木胶板容许抗2MPa2）刚度检算按连续梁计算竹胶板E=5.0×103MPa

I＝bh3/12=1000×153/12=2.81×105mm4

f=qL4/150EI=25.148×2023/(150×9.0×103×2.81×105)＝0.106mm＜L/400=200/400=0.5mm故刚度满足要求2、5×10cm方木检算

所有荷载均由10×5cm方木传给大横梁，方木间距为0.2m，10×15cm大横梁间距在底板部位为0.9m,按三跨连续梁计算。

1）应力检算

q=0.2×G=0.2×25.148=5.02KN/m=5.02N/mm模板净截面抗争弯矩

W=1/6bh2=1/6×50×1002＝8.33×104mm3按近似公式计算

σ=qL2/10W=5.02×9002/(10×8.33×104)

=4.88MPa＜〔σw〕=12MPa故强度满足要求。〔σw〕--方木容许抗弯曲应力12MPa2）刚度检算方木E=9×103MPa

I＝bh3/12=50×1003/12=4.167×106mm4

f=qL4/150EI=8.02×9004/(150×9×103×4.167×106)

＝0.94mm＜L/400=900/400=2.25mm故刚度满足要求。3、10×15cm方木检算

所有荷载均由10×15cm方木传给支架，方木间距为0.6m，方木在支架的跨度为0.9m,按三跨连续梁计算。

1）应力检算

q=0.9×G=0.9×40.124=36.11KN/m=36.11N/mm方木净截面抗争弯矩

W=1/6bh2=1/6×100×1502＝3.75×105mm3按近似公式计算

σ=qL2/10W=36.11×9002/(10×3.75×105)=7.8MPa＜〔σw〕=12MPa故强度满足要求。

〔σw〕--方木容许抗弯曲应力12MPa2）刚度检算方木E=9×103MPa

I＝bh3/12=100×1503/12=2.81×107mm4

f=qL4/150EI=36.11×9004/(150×9×103×2.81×107)＝0.62mm＜L/400=900/400=2.25mm故刚度满足要求。六、支架检算

根据(桥梁施工常用数据手册P699)提供的数据，当碗扣式支架的横杆步距为0.9m时，立杆的承载力不小于30KN。混凝土容重取2.6t/m3,底腹板部分的支架检算如下:

荷载计算:根据《铁路混凝土工程施工技术指南》钢筋混凝土荷载为26KN/m3梁支架及模板重量取2.5KN/m2

取施工人员、施工料具运输、堆放荷载：g4＝3.8KN/m2取倾倒砼产生荷载：g5=4KN/m2，振捣砼产生荷载：g6=2KN/m2

由于上述倾倒砼和振捣砼两项不同时发生，故计算时只取一项荷载。梁荷载最大处立杆、模板、方木检算检算均依照最大荷载计算。按容许应力法进行计算。

涵洞顶板厚度为90cm，故顶板下每米荷载为：G=（26×0.42）×1.2+（2.5+3.8+4）×1.4=27.52KN/m21、立杆检算

1）强度检算

立杆实际间距为0.9m×0.9m,每个立杆承受力为：N1=G×0.9×0.6=27.52×0.9×0.9=22.29KN横向扫地杆。

12、脚手架两端、转角处以及外侧的剪刀撑必需接续到位，拉结点构造和数量符合要求。

附图一

框架底部倒角加固图

附图二