主线跨A匝道桥支架设计计算书

支架模板体系设计计算书一、计算荷载箱梁总重量967m3×26KN/m3=25142KN翼板体积（0.18+0.45）/2×（2.25×86×2）=116.5m3翼板重量116.5m3×26KN/m3=3029KN箱体重量25142-3029=22113KN箱梁均布荷载q=22113/（11.0×86）=22.5KN/m22、支架、模板自重（1）底模板重量W1=0.018×1.0×1.0×9=0.16KN/m2（2）侧模、芯模重量W2=0.6KN/m2（3）方木横梁重量W3=1/0.3×1.0×0.10×0.1×6=0.20KN/m2（4）方木纵梁重量W4=1/0.6×1.0×0.10×0.10×6=0.10KN/m2（5）门式支架重量按照0.6×0.9的间距布置，W5=0.8KN/m2（6）工字钢质量W6’=0.469KN/m（28b）W6”=0.643KN/m（36b）（7）钢管立柱重量W7=0.123×9.8=1.205KN/m3、施工人员和施工材料、机具行走、运输或堆放的荷载计算模板及直接支承模板的小棱时q=2.5KPa，以集中荷载P=2.5KN验算计算直接支承小棱的梁时q=1.5KPa计算支架、立柱及其他结构件时q=1.0KPa振捣砼时产生的荷载q=2.0kPa新浇砼对侧面模板的压力不考虑倾倒砼时冲击产生的水平荷载不考虑其他可能产生的荷载仅考虑风荷载4、模板、支架和拱架设计计算荷载组合模板结构名称荷载组合计算强度用验算刚度用梁、板和拱的底模板以及支承板支架及拱等（1）+（2）+（3）+（4）+（7）（1）+（2）+（7）缘石、人行道、栏杆、柱、梁、板、拱等的侧模板（4）+（5）（5）基础、墩台等厚大建筑物的侧模板（5）+（6）（5）模板、支架和拱架自重；新浇混凝土、钢筋混凝土或其它圬工结构物的重力；施工人员和施工材料、机具等行走运输或堆放的荷载；振捣混凝土时产生的荷载；新浇混凝土对侧面模板的压力；倾倒混凝土时产生的水平荷载；其他可能产生的荷栽，如雪荷栽、冬季保温设施荷载等。二、底模验算底模采用厚18mm胶合板，缺乏有关强度资料，故其容许应力按A-3木材考虑。查《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》得[σw]=13.0MPa [τ]=1.9MPa E=9×103MPa1、抗弯强度验算20cm20cmq=22.5+0.16+0.6+2.5+2.0=27.76KN/m2l=0.3mMmax=ql2/8=27.76×0.32/8=0.312KN/m2σw=Mmax/WW=1.0×0.0182/6=5.4×10-5m3σw=0.312/（5.4×10-5）=5778KPa=5.778MPa〈[σw]=13.0MPa以集中荷载P=2.5KN布置于跨中验算：q=25.26KN/m2P=2.5KNMmax=ql2/8+pl/4=25.26×0.32/8+2.5×0.3/4=0.472KN/mσw=Mmax/w=0.472/（5.4×10－5）=8741KPa=8.741MPa<[σw]=13.0MPa2、抗剪强度验算Qmax=ql/2=27.76×0.3×1/2=4.164KNS=0.009×1.0×0.0045=4.05×10-5m3b=1.0mI=bh3/12=1.0×0.0183×1/12=4.86×10-7m4τ=4.164×4.05×10-5/(1.0×4.86×10-7)=347KPa=0.347MPa<[τ]=1.9MPa3、刚度验算fmax=ql4/(128EI)=23.26×0.34/(128×9×106×4.86×10-7)=0.00034m<l/400=0.00075m三、模板下方木横梁验算验算跨度l=0.6m，横梁采用10×10cm方木，查《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）得[σw]=13.0MPa[τ]=1.9MPaE=9×103MPa1、抗弯强度验算60cm60cmq=（22.5+0.16+0.6+0.20+2.5+2.0）×0.3=8.388KN/ml=0.6mW=bh2/6=0.1×0.12/6=1.666×10-4m4Mmax=ql2/8=8.388×0.62/8=0.377KN.mσw=0.377/（1.666×10-4）=2263KPa=2.26MPa<[σw]=13.0MPa以集中荷载P=2.5KN布置于跨中验算q=8.388-2.5×0.3=7.638KN/m2P=2.5KNMmax=ql2/8+Pl/4=7.638×0.62/8+2.5×0.6/4=0.719KN.mσw=0.719/（1.666×10-4）=4316Kpa=4.316Mpa<[σw]=13.0MPa2、抗剪强度验算Qmax=ql/2=8.388×0.6/2=2.516KNS=0.10×0.05×0.025=0.000125m3b=0.1mI=bh3/12=0.1×0.13×1/12=8.333×10-6m4τ=2.516×0.000125/（0.1×8.333×10-6）=377.4KPa<[τ]=1.9MPa3、刚度验算fmax=ql4/(128EI)=8.388×0.64/(128×9×106×8.333×10-6)=8.388×0.64/(128×9×106×8.333×10-6)=0.000113m<l/400=0.0015m四、纵梁方木验算纵梁采用10×10cm方木，查《公路桥梁钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）得[σw]=13.0MPa[τ]=1.9MPaE=9×103MPa1、抗弯强度验算90cm90cmP=（22.5+0.16+0.6+0.2+0.10+1.5+2.0）×0.3×0.6=4.871KNq=1.0×0.10×0.10×6=0.06KN/mMmax=ql2/8+Pl/3=0.06×0.92/8+4.871×0.9/3=1.47KN.MW=bh2/6=0.10×0.102/6=1.666×10-4m3σw=Mmax/W=1.47/（1.666×10-4）=8818KPa<[σw]=12.0MPa2、抗剪强度验算Qmax=ql/2+P=0.06×0.9/2+4.871=4.898KN S=0.10×0.05×0.025=0.000125m3b=0.10mI=bh3/12=0.10×0.103×1/12=0.0000083m4τ=4.898×0.000125/（0.10×0.0000083）=1658Kpa=1.658MPa<[τ]=1.9MPa3、刚度验算fmax=5ql4/(384EI)+23Pl3/（648EI）=l3/(EI)（5ql/384+23P/648）=【0.93/（9×106×8.3×10-5）】（5×0.06×0.9/384+23×4.871/648）=0.000169m<l/400=0.00225m五、门式支架验算根据生产厂家提供的资料得：每榀门架承受的荷载[P]=40KN而本支架体系每榀门架实际承受的荷载为P=(22.5+0.16+0.6+0.2+0.10+1.0+2.0)×0.6×0.9=14.34KN<[P]=40KN故本支架体系满足设计要求。附：求1榀门架的稳定承载力设计值Nd门式脚手架用钢管截面几何特性钢管外径（mm）壁厚(cm)截面积（㎝2）截面惯性矩(cm４)截面抵抗矩(cm３)截面回转半径(cm)42.02.53.106.082.831.4026.82.51.911.421.060.86Nd=ø·A·f门架立杆钢管ф42×2.5㎜，A1=310㎜２，h0=1930㎜,I0=6.08×10４㎜４,门架加强杆钢管为ф26.8×2.5㎜,I１=1.42×10４㎜４,h１=1536㎜,求得门架立杆换算截面惯性矩：I=I０+I１×h１/h０=6.08×10４+1.42×10４×1536/1930=7.21×10４㎜４门架立杆换算截面回转半径为i=(I/A１)1/2=(7.21×104㎜4/310㎜２)1/2=15.25㎜因门架高度少于30米，取k=1.13λ=kh0/ｉ=1.13×1930/15.25=143查规范知立杆稳定系数为ø=0.336,钢材强度设计值f=205N/㎜2所以1榀门架的稳定承载力设计值为Nd=ø·A·f=0.336×310×2×205×10-3=42.71KN以上计算结果说明，1榀门架的稳定承载力设计值大于1榀门架的轴向力设计值,满足规范和设计要求，该支架体系合乎要求。（说明：以上检算过程所采用公式和相关参数，均出自桥梁施工技术规范并参考材料力学教材） 综合以上检算过程，表明该支架支撑体系是能满足规范及设计要求的。增附：1、地基承载力验算：每榀门架实际承受荷载为14.34KN，门架立柱底支撑在8㎝×8㎝的两方木上面，其下为水稳层。计算地基承载力σk=P/A=14.34KN/(2×1.2m×0.08m)=74.7KPa支架基础用水泥稳定碎石处理后，地基实际承载力【σ】≥200KPa可见σk＜【σ】所以地基承载力合乎要求。2、整体稳定性验算：稳定承载力设计值Nd=(k1