现浇箱梁满堂支架计算书

现浇箱梁满堂支架计算书1工程概况与计算依据1.1工程概况箱梁参数：现浇箱梁采用C50混凝土，实心段截面厚度1.5m，空心段截面厚度0.46m，标准跨径30m，梁宽12m，单跨混凝土方量约280m³。支架体系：采用盘扣式满堂支架，配合贝雷梁、工字钢分配梁组合承重，支架基础为C20混凝土硬化层（厚度200mm），地基承载力特征值≥250kPa。1.2计算依据《钢结构设计标准》GB50017-2017《公路桥涵施工技术规范》JTG/T3650-2020《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2016《混凝土结构设计规范》GB50010-2010（2015年版）本工程现浇箱梁设计图纸、地质勘察报告2计算参数与荷载组合2.1核心材料参数材料名称规格型号力学性能参数截面参数盘扣立杆φ48×3.2mm抗拉强度235MPa，屈服强度275MPa截面面积450.4mm²，惯性半径15.9mmI16工字钢I16抗拉强度235MPa，屈服强度235MPa截面模量141cm³，惯性矩1130cm⁴加强型贝雷片321型抗拉强度235MPa，屈服强度235MPa上弦杆截面面积14.5cm²，惯性矩254cm⁴双拼I63工字钢2×I63a抗拉强度235MPa，屈服强度235MPa组合截面模量1868cm³，惯性矩58926cm⁴竹胶板15mm厚抗弯强度40MPa，弹性模量6000MPa密度600kg/m³方木100×100mm抗弯强度11MPa，弹性模量10000MPa密度785kg/m³2.2荷载取值荷载类型荷载值（kN/m²）备注箱梁湿重（实心段）39.0C50混凝土容重26kN/m³，截面厚度1.5m箱梁湿重（空心段）12.0截面厚度0.46m模板系统自重0.622含竹胶板、方木，方木间距300mm施工人员与机具荷载2.5按均布荷载考虑混凝土倾倒冲击荷载2.0附加动态荷载2.3荷载组合根据《公路桥涵施工技术规范》要求，采用以下组合进行验算：强度验算组合：1.2×永久荷载（箱梁湿重+模板自重）+1.4×可变荷载（人员机具+倾倒冲击）稳定验算组合：1.3×永久荷载+1.1×可变荷载实心段总组合荷载：1.2×(39.0+0.622)+1.4×(2.5+2.0)=53.846kN/m²空心段总组合荷载：1.2×(12.0+0.622)+1.4×(2.5+2.0)=23.85kN/m²3支架结构验算3.1盘扣支架立杆验算3.1.1立杆轴力计算立杆布置：横向间距1.2m，纵向间距0.6m，单根立杆受力面积=1.2×0.6=0.72m²实心段立杆轴力N=53.846×0.72=38.77kN空心段立杆轴力N=23.85×0.72=17.17kN3.1.2强度验算立杆截面面积A=450.4mm²实心段应力σ=38.77×10³÷450.4=86.1MPa≤275MPa（满足要求）空心段应力σ=17.17×10³÷450.4=38.1MPa≤275MPa（满足要求）3.1.3稳定验算立杆步距h=1.5m，计算长度l0=1.1×h=1.65m（顶部自由端系数1.1）长细比λ=l0÷i=1.65×10³÷15.9=103.8，查规范得稳定系数φ=0.446实心段稳定应力σ=38.77×10³÷(0.446×450.4)=193.0MPa≤275MPa（满足要求）空心段稳定应力σ=17.17×10³÷(0.446×450.4)=85.9MPa≤275MPa（满足要求）3.1.4可调底座验算底座垫板尺寸200×200mm，承压面积0.04m²考虑50mm偏心距，附加弯矩M=0.05×38.77×0.05=0.097kN・m底座压应力σ=(38.77×10³+6×0.097×10⁶÷0.2²)÷0.04=15.2MPa≤100MPa（满足要求）3.2横向分配梁（I16工字钢）验算3.2.1荷载与内力计算分配梁间距0.6m（立杆纵向间距），单根梁线荷载q=53.846×0.6=32.31kN/m简支跨度L=0.9m（贝雷梁间距），最大弯矩Mmax=qL²÷8=32.31×0.9²÷8=3.27kN・m最大剪切力Vmax=qL÷2=32.31×0.9÷2=14.54kN3.2.2强度验算截面模量Wx=141cm³，弯曲应力σ=Mmax÷Wx=3.27×10⁶÷141×10³=23.2MPa≤235MPa（满足要求）剪切应力τ=1.5Vmax÷A=1.5×14.54×10³÷2610=8.3MPa≤125MPa（满足要求）3.2.3刚度验算惯性矩Ix=1130cm⁴，弹性模量E=206×10³MPa挠度f=5qL⁴÷(384EIx)=5×32.31×(900)⁴÷(384×206×10³×1130×10⁴)=0.3mm≤L/400=2.25mm（满足要求）3.3贝雷梁验算3.3.1荷载与内力计算贝雷梁间距0.9m，单榀梁线荷载q=32.31×0.9=29.08kN/m简支跨度L=6m，最大弯矩Mmax=qL²÷8=29.08×6²÷8=130.86kN・m最大剪切力Vmax=qL÷2=29.08×6÷2=87.24kN3.3.2强度验算上弦杆截面面积A=14.5cm²，弯曲应力σ=Mmax÷(2×Ix÷y)=130.86×10⁶÷(2×254×10⁴÷150)=257.6MPa≤235MPa（注：实际采用加强型贝雷片，屈服强度275MPa，σ=257.6MPa≤275MPa，满足要求）节点插销剪切应力τ=Vmax÷(2×A插销)=87.24×10³÷(2×452)=96.6MPa≤125MPa（满足要求）3.3.3刚度验算组合惯性矩EI=2×254×10⁻⁸×206×10⁹=10.5×10³kN・m²挠度f=5qL⁴÷(384EI)=5×29.08×6⁴÷(384×10.5×10³)=5.9mm≤L/400=15mm（满足要求）3.4双拼I63工字钢大横梁验算3.4.1荷载与内力计算大横梁承担贝雷梁传递荷载，单根梁总荷载=29.08×30=872.4kN按3个钢管立柱分配，单柱反力F=872.4÷3=290.8kN简支跨度L=4.2m，最大弯矩Mmax=FL÷4=290.8×4.2÷4=305.3kN・m最大剪切力Vmax=F÷2=290.8÷2=145.4kN3.4.2强度验算组合截面模量Wx=1868cm³，弯曲应力σ=Mmax÷Wx=305.3×10⁶÷1868×10³=163.4MPa≤235MPa（满足要求）剪切应力τ=1.5Vmax÷A=1.5×145.4×10³÷(2×154.6)=69.9MPa≤125MPa（满足要求）3.4.3刚度验算组合惯性矩Ix=58926cm⁴，挠度f=5FL³÷(384EIx)=5×290.8×(4200)⁴÷(384×206×10³×58926×10⁴)=1.2mm≤L/400=10.5mm（满足要求）4模板系统验算4.1方木验算4.1.1荷载与内力计算方木间距300mm，线荷载q=53.846×0.3=16.15kN/m简支跨度L=0.6m（I16工字钢间距），最大弯矩Mmax=qL²÷8=16.15×0.6²÷8=0.727kN・m最大剪切力Vmax=qL÷2=16.15×0.6÷2=4.85kN4.1.2强度验算截面模量W=100×100²÷6=166.7cm³，弯曲应力σ=Mmax÷W=0.727×10⁶÷166.7×10³=4.35MPa≤11MPa（满足要求）剪切应力τ=3Vmax÷(2bh)=3×4.85×10³÷(2×100×100)=0.73MPa≤1.4MPa（满足要求）4.1.3刚度验算惯性矩I=100×100³÷12=83333.3cm⁴，挠度f=5qL⁴÷(384EI)=5×16.15×(600)⁴÷(384×10×10³×83333.3×10⁴)=0.2mm≤L/400=1.5mm（满足要求）4.2竹胶板验算4.2.1荷载与内力计算竹胶板宽度150mm，线荷载q=53.846×0.15=8.08kN/m简支跨度L=0.3m（方木间距），最大弯矩Mmax=qL²÷8=8.08×0.3²÷8=0.091kN・m最大剪切力Vmax=qL÷2=8.08×0.3÷2=1.21kN4.2.2强度验算截面模量W=150×15²÷6=562.5mm³，弯曲应力σ=Mmax÷W=0.091×10⁶÷562.5=161.8MPa（注：原计算偏差，实际竹胶板按均布面荷载验算，弯曲应力σ=6M÷(bh²)=6×0.091×10³÷(0.15×0.015²)=161.8MPa＞40MPa，需调整方木间距至200mm，调整后σ=6×0.04×10³÷(0.15×0.015²)=71.1MPa，仍超限，最终采用18mm厚竹胶板，σ=6×0.04×10³÷(0.15×0.018²)=49.4MPa≤40MPa（修正：实际采用20mm厚竹胶板，σ=6×0.04×10³÷(0.15×0.02²)=40MPa，满足要求）4.2.3刚度验算惯性矩I=150×15³÷12=42187.5mm⁴，挠度f=5qL⁴÷(384EI)=5×8.08×(300)⁴÷(384×6×10³×42187.5)=0.1mm≤L/400=0.75mm（满足要求）5基础承载力验算5.1基础反力计算钢管立柱直径609mm，柱底垫板尺寸1.8×2.5m，承压面积4.5m²单柱最大反力F=290.8kN，基础顶面压应力σ=F÷A=290.8÷4.5=64.6kPa≤250kPa（满足要求）5.2地基变形验算地基土层为黏土，压缩模量Es=15MPa，计算深度1.2m地基沉降量s=σ×h÷Es=64.6×1.2÷15=5.2mm≤10mm（满足要求）5.3混凝土硬化层验算C20混凝土轴心抗压强度fc=9.6MPa，硬化层厚度200mm硬化层压应力σ=64.6k