主橋邊跨現(xiàn)澆箱梁盤扣支架計算書

1、濟(jì)青高速改擴(kuò)建工程第六標(biāo)段小清河邊跨現(xiàn)澆箱梁盤扣支架設(shè)計計算書一、設(shè)計依據(jù)（1）設(shè)計圖紙及相關(guān)詳勘報告（2）建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2015）（3）冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范(GB 50018-2016)（4）建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術(shù)規(guī)程(JGJ 231-2010)（5）鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(50017-2014)（6）建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB50007-2011)（7）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50010-2010）（8）木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB 50005-2003)（9）建筑施工臨時支撐結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范(JGJ300-2013)（10）建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范（JGJ 162-20

2、08）（11）路橋施工計算手冊（周水興、何兆益、鄒毅松等著，2001）二、荷載分析支架承受的荷載主要有：箱梁自重、模板及附件重、施工活載、支架自重以及混凝土澆注時的沖擊荷載和振動荷載。三、模板、支架受力驗算1、荷載計算1.1、荷載工況（1）鋼筋混凝土自重：26kN/m（2）模板自重：2kN/（3）施工人員及設(shè)備：1kN/（4）傾倒混凝土荷載：1kN/（5）振搗荷載：1kN/1.2、荷載組合恒荷載分項系數(shù)取1.35，活荷載分項系數(shù)取1.4。2、盤扣支架布設(shè)方案2.1、盤扣支架布設(shè)方案（1）橫橋向支架布置：橫橋向支架：翼緣板下立桿間距為1.5m，邊腹板下立桿間距為0.9m、0.6m，空箱下立桿間距

3、為0.9m，中腹板下立桿間距0.6m。（2）順橋向支架布置：順橋向立桿間距均為0.9m。邊跨支架橫斷面布置圖邊跨支架縱斷面布置圖側(cè)模加固示意圖地基處理示意圖2.2 盤扣支架上縱橫梁布設(shè)方案（1）竹膠板采用15mm厚優(yōu)質(zhì)竹膠板。（2）梁下次龍骨為140鋁梁，橫橋向布置，底板下中心間距為250mm。翼緣板下中心間距為500mm。（3）梁下縱向主分配梁選用185鋁梁，翼緣板下為140鋁梁，布置間距與支架橫橋布置間距相同。（4）側(cè)模豎肋采用100mm100mm方木，順橋向間距為300mm；水平背肋采用100mm100mm方木，上下間距為1m。3、空箱位置竹膠板和縱、橫梁驗算跨中標(biāo)準(zhǔn)截面圖腹板加厚段橫斷

4、面圖腹板最寬處為1.1m、梁高3.5m；空箱位置混凝土厚度為1.8m（0.8m+1m），翼緣板最厚0.9m。3.1、空箱處竹膠板計算（混凝土厚取1.8m）底模采用滿鋪15mm厚優(yōu)質(zhì)竹膠板，計算寬度取1m；應(yīng)力及彈性模量取自路橋施工計算手冊第三章表8-6。m抗彎強(qiáng)度設(shè)計值（N/mm2），m =14.5N/mm2 截面抗彎模量W=1/6bh2=1/61000152=37500mm截面慣性矩I=1/12bh3=1/121000153 =mm4 彈性模量 E=11000N/mm2 15mm厚竹膠板的最大荷載：a、鋼筋及砼自重：26KN/m31.8m =46.8KN/b、模板自重：2KN/c、施工人員及

5、設(shè)備荷載：1KN/d、傾倒混凝土荷載：1KN/e、振搗荷載：1KN/荷載組合：恒荷載分項系數(shù)取1.35，活荷載分項系數(shù)取1.4。取1m寬的板為計算單元。則q1=（a+b）1=48.8kN/mq2=1.35（a+b）+1.4（c+d+e）1=70.08kN/m考慮模板的連續(xù)性，按三跨連續(xù)梁計算，跨內(nèi)最大彎矩為：Mmax=0.08q2l2=0.0870.082502 =Nmm則：最大彎應(yīng)力max=Mmax/W=/37500=9.3N/mm2 m =14.5 N/mm2 強(qiáng)度滿足要求?？缍戎悬c最大撓度：=0.67748.82504/(10011000)=0.42mm=L/400=250/400=0.

6、625mm撓度滿足要求。結(jié)論：15mm厚竹膠板驗算滿足要求。3.2、空箱下橫向140鋁梁驗算取空箱下混凝土厚1.8m，次龍骨跨度取1.5m，間距取0.25m，按三跨連續(xù)梁計算。140鋁梁截面抗彎模量W和截面慣性矩I取值如下：單根截面抵抗矩W=64000mm；單根慣性矩I=mm4；彈性模量E=70300N/mm，抗彎強(qiáng)度fm=255N/mm；受力簡圖荷載為：a、鋼筋及砼自重：26KN/m31.8m =46.8KN/b、模板自重：2KN/c、施工人員及設(shè)備荷載：1KN/d、傾倒混凝土荷載：1KN/e、振搗荷載：1KN/荷載組合：恒荷載分項系數(shù)取1.35，活荷載分項系數(shù)取1.4。則q1=（a+b）0

7、.25=12.2kN/mq2= 1.35（a+b）+1.4（c+d+e）0.25=17.52kN/m則跨內(nèi)最大彎矩為Mmax=0.08q2l2=0.0817.529002=Nmm最大彎應(yīng)力 max=Mmax/W=/64000=17.7N/mm2m=255 N/mm2強(qiáng)度滿足要求。 最大剪應(yīng)力=17.520.91000/（21165）=6MPa=155 MPa跨度中點最大撓度max=0.677q114/100EI=0.67712.29004/（10070300）=0.19mm=900/400=2.25mm 撓度滿足要求。結(jié)論：橫向140鋁梁受力滿足要求。3.3、空箱下縱梁（185鋁梁）計算：18

8、5鋁梁計算（空箱混凝土），按照簡支梁分析。取空箱下混凝土厚1.8m，按照最厚位置荷載均布，主龍骨跨度0.9m，間距取0.9m。185鋁梁截面抗彎模量W和截面慣性矩I取值如下：單根截面抵抗矩W=mm；單根慣性矩I=mm4；彈性模量E=70300N/mm，抗彎強(qiáng)度fm=255N/mm受力簡圖荷載為：a、鋼筋及砼自重：26KN/m31.8m =46.8KN/b、模板自重：2KN/c、施工人員及設(shè)備荷載：1KN/d、傾倒混凝土荷載：1KN/e、振搗荷載：1KN/荷載組合：恒荷載分項系數(shù)取1.35，活荷載分項系數(shù)取1.4。則q1=（a+b）0.9=43.92kN/mq2= 1.35（a+b）+1.4（c

9、+d+e）0.9=63.072kN/m則跨內(nèi)最大彎矩為Mmax=q2l2/8=1/863.0729002=Nmm最大彎應(yīng)力 max=Mmax/W=/=47N/mm2m=255 N/mm2 強(qiáng)度滿足要求。 最大剪應(yīng)力=63.0720.91000/（22216）=13MPa=155 MPa跨度中點最大撓度max=5q114/384EI=543.929004/（38470300）=0.42mm=900/400=2.25 mm 撓度滿足要求。結(jié)論：空箱下185鋁梁受力滿足要求。4、腹板位置竹膠板和縱、橫梁驗算4.1、腹板處竹膠板計算（混凝土厚3.5m）竹膠板下設(shè)置140鋁梁，間距250mm，腹板下竹膠

10、板跨度為250mm，腹板最厚處為1.1m，漸變?yōu)?.6m。15mm厚竹膠板的最大荷載：a、鋼筋及砼自重：26KN/m33.5m=91KN/b、模板自重：2KN/c、施工人員及設(shè)備荷載：1KN/d、傾倒混凝土荷載：1KN/e、振搗荷載：1KN/荷載組合：恒荷載分項系數(shù)取1.35，活荷載分項系數(shù)取1.4。取1m寬的板為計算單元。則q1 =（a+b）1=93kN/mq2 = 1.35（a+b）+1.4（c+d+e）1=129.75kN/m15mm厚竹膠板按三跨連續(xù)梁計算，支撐跨度距取l=200mm。Mmax=0.08q2l2=0.08129.752002 =Nmm 最大彎應(yīng)力max=Mmax/W=/

11、37500=11.072N/mm2m =14.5 N/mm2 強(qiáng)度滿足要求?？缍戎悬c最大撓度max=0.677q1l4 /100EI=0.677932004/（10011000）=0.33mm=L/400=200/400=0.5mm 撓度滿足要求。結(jié)論：腹板處15mm厚竹膠板驗算滿足要求。4.2、腹板下橫向分配梁（140鋁梁）計算：取腹板下混凝土厚3.5m，橫向分配梁跨度取0.6m，間距取0.25m，按簡支梁計算，140鋁梁截面抗彎模量W和截面慣性矩I取值如下：單根截面抵抗矩W=64000mm；單根慣性矩I=mm4；彈性模量E=70300N/mm，抗彎強(qiáng)度fm=255N/mm；荷載為：a、鋼筋

12、及砼自重：26KN/m33.5m=91KN/b、模板自重：2KN/c、施工人員及設(shè)備荷載：1KN/d、傾倒混凝土荷載：1KN/e、振搗荷載：1KN/荷載組合：恒荷載分項系數(shù)取1.35，活荷載分項系數(shù)取1.4。則q1=（a+b）0.25=23.25kN/mq2= 1.35（a+b）+1.4（c+d+e）0.25=32.44kN/m則跨內(nèi)最大彎矩為Mmax=0.08q2l2=0.0832.446002=Nmm最大彎應(yīng)力 max=Mmax/W=/64000=14.6N/mm2m=255 N/mm2強(qiáng)度滿足要求。最大剪應(yīng)力=32.440.61000/（21156）=8.4MPa=155 MPa跨度中點

13、最大撓度max=0.677q114/100EI=0.67723.256004/（10070300）=0.07mm=600/400=1.5mm 撓度滿足要求。結(jié)論：腹板橫向140鋁梁受力滿足要求。4.3 185鋁梁計算（腹板混凝土）腹板位置縱梁跨度0.9m，間距0.6m，中腹板加厚段寬度為1.1m，邊腹板加厚段寬度為0.85m，兩處腹板下立桿間距布置相同，此處對中腹板立桿進(jìn)行受力分析，均布荷載：mm26KN/m/2100mm=61KN/185鋁梁截面抗彎模量W和截面慣性矩I取值如下：單根截面抵抗矩W=mm；單根慣性矩I=mm4；彈性模量E=70300N/mm，抗彎強(qiáng)度fm=255N/mm荷載為：

14、a、鋼筋及砼自重：61 KN/b、模板自重：2KN/c、施工人員及設(shè)備荷載：1KN/d、傾倒混凝土荷載：1KN/e、振搗荷載：1KN/荷載組合：恒荷載分項系數(shù)取1.35，活荷載分項系數(shù)取1.4。q1=（a+b）0.6=（61+2）0.6=37.8kN/mq2= 1.35（a+b）+1.4（c+d+e）1.5=53.55kN/m則跨內(nèi)最大彎矩為Mmax=q2l2/8=1/853.559002=.5Nmm最大彎應(yīng)力 max=Mmax/W=.5/=40N/mm2m=255 N/mm2 強(qiáng)度滿足要求。最大剪應(yīng)力=53.550.91000/（22216）=10.9MPa=155 MPa跨度中點最大撓度m

15、ax=5q114/384EI=537.89004/（38470300）=0.36mm=900/400=2.25 mm 撓度滿足要求。結(jié)論：腹板下185鋁梁受力滿足要求。5、橫梁位置竹膠板和縱橫梁計算（1）橫梁位置竹膠板和橫向140鋁梁計算同腹板位置。（2）縱向185鋁梁按照簡支梁計算：橫梁最不利位置，計算跨度為0.9m，間距取0.6m，混凝土厚度取3.5m，按單跨簡支梁計算；荷載為：a、鋼筋及砼自重：26KN/m33.5=91KN/b、模板自重：1KN/c、施工人員及設(shè)備荷載：1KN/d、傾倒混凝土荷載：1KN/e、振搗荷載：1KN/荷載組合：恒荷載分項系數(shù)取1.35，活荷載分項系數(shù)取1.4。

16、q1=（a+b）0.9=83.8kN/mq2= 1.35（a+b）+1.4（c+d+e）0.9=115.56kN/m則跨內(nèi)最大彎矩為：Mmax=q2l2/8=1/8115.569002=Nmm最大彎應(yīng)力max=Mmax/W=/=86N/mm2m=255 N/mm2強(qiáng)度滿足要求。最大剪應(yīng)力=115.560.91000/（22216）=23.5MPa=155 MPa跨度中點最大撓度max=5q114/384EI=583.89004/（38470300）=0.79mm=900/400=2.25 mm 撓度滿足要求。結(jié)論：橫梁下185鋁梁受力滿足要求。6、翼緣板下縱、橫梁驗算6.1、翼緣板下橫向140

17、鋁梁計算：翼緣板處混凝土最厚為0.9m，混凝土計算厚度取0.9m，140鋁梁跨度取0.9m，間距取0.5m，按簡支梁計算。140鋁梁截面抗彎模量W和截面慣性矩I取值如下：單根截面抵抗矩W=64000mm；單根慣性矩I=mm4；彈性模量E=70300N/mm，抗彎強(qiáng)度fm=255N/mm；荷載為：a、鋼筋及砼自重：26KN/m30.9m=23.4 KN/b、模板自重：2KN/c、施工人員及設(shè)備荷載：1KN/d、傾倒混凝土荷載：1KN/e、振搗荷載：1KN/荷載組合：恒荷載分項系數(shù)取1.35，活荷載分項系數(shù)取1.4。則q1=（a+b）0.5=12.7kN/mq2= 1.35（a+b）+1.4（c+

18、d+e）0.5=19.245kN/m則跨內(nèi)最大彎矩為Mmax=0.08q2l2=0.0819.24515002=Nmm最大彎應(yīng)力 max=Mmax/W=/64000=54N/mm2m=255 N/mm2強(qiáng)度滿足要求。最大剪應(yīng)力=19.2451.51000/（21156）=12.5MPa=155 MPa跨度中點最大撓度max=0.677q114/100EI=0.67712.715004/（10070300）=1.5mm=900/400=2.25mm 撓度滿足要求。結(jié)論：橫向140鋁梁滿足要求。6.2、翼緣板下縱梁（185鋁梁）計算：翼緣板處混凝土最厚為0.9m，混凝土計算厚度取0.9m，主龍骨跨

19、度取0.9m，間距取翼緣板下平均值（0.9+1.5）/2=1.2m，按簡支梁計算。185鋁梁截面抗彎模量W和截面慣性矩I取值如下：單根截面抵抗矩W=mm；單根慣性矩I=mm4；彈性模量E=70300N/mm，抗彎強(qiáng)度fm=255N/mma、鋼筋及砼自重：26KN/m30.9m=23.4 KN/b、模板自重：2KN/c、施工人員及設(shè)備荷載：1KN/d、傾倒混凝土荷載：1KN/e、振搗荷載：1KN/荷載組合：恒荷載分項系數(shù)取1.35，活荷載分項系數(shù)取1.4。則q1=（a+b）1.2=30.48kN/mq2= 1.35（a+b）+1.4（c+d+e）1.2=46.188kN/m則跨內(nèi)最大彎矩為Mma

20、x=q2l2/8=1/846.18812002=Nmm最大彎應(yīng)力 max=Mmax/W=/=61N/mm2m=255 N/mm2 強(qiáng)度滿足要求。最大剪應(yīng)力=46.1881.21000/（22216）=12.5MPa=155 MPa跨度中點最大撓度max=5q114/384EI=530.4812004/（38470300）=0.93mm=1200/400=3 mm 撓度滿足要求。結(jié)論：翼緣板下185鋁梁受力滿足要求。7、側(cè)模驗算7.1 混凝土側(cè)壓力計算新澆混凝土對側(cè)模板的最大壓力按照下式計算，并取其中的較小值： 式中 F-新澆筑混凝土對模板的最大側(cè)壓力（KN/m2） c-混凝土的重力密度（kN/

21、m3），此處取26kN/m3 t0-新澆混凝土的初凝時間（h）,可按實測確定。采用t0=200/(T+15)計算；假設(shè)混凝土入模溫度為250C，即T=250C，t0=5V-混凝土的澆灌速度（m/h）;取1m/hH-混凝土側(cè)壓力計算位置處至新澆混凝土頂面的總高度（m）;取3.5m1-外加劑影響修正系數(shù)，此處取1.0； 2-混凝土塌落度影響系數(shù)，取1.15。則： =0.222651.01.1510.5=32.89KN/m2又根據(jù)=263.5=91 KN/m2取其中較小值，新澆混凝土側(cè)壓力最大值為32.89KN/m2有效壓頭高度為：h=F/= 32.89/26=1.3m振搗混凝土產(chǎn)生的水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值

22、為4.0 kN/m2 ，傾倒混凝土產(chǎn)生水平荷載為2KN/m2 。則水平荷載總值為q=1.232.89+1.46=47.868KN/m2。7.2 模板驗算模板澆筑高度為3.5m，面板采用15mm竹膠板，豎向背肋采用1010方木，間距30cm，水平縱向背肋采用1010cm方木，間距取1m。1）面板驗算面板寬度取30cm，長度取100cm，按三跨連續(xù)梁進(jìn)行計算，m 抗彎強(qiáng)度設(shè)計值（N/mm2），m =14.5 N/mm2 截面抗彎模量W=1/6 bh2=1/61000152 =37500mm截面慣性矩I=1/12bh3=1/121000153 =mm4 彈性模量 E=11000 N/mm2 15mm

23、厚竹膠板的最大荷載：=0.0847.8683002 =mm則：最大彎應(yīng)力max=Mmax/W =/37500=9.2N/mm2 m =14.5 N/mm2 ，強(qiáng)度滿足要求?？缍戎悬c最大撓度：=0.67738.893004/(10011000)=0.69mm=L/400=300/400=0.75mm 撓度滿足要求。結(jié)論：15mm厚竹膠板驗算滿足要求。 2）豎肋驗算豎肋間距30cm，選用1010方木，水平肋間距為1m，則跨徑取1m，計算寬度取0.3m。按照簡支梁進(jìn)行計算，作用的均布荷載為47.8680.3=14.36KN/m則跨內(nèi)最大彎矩為Mmax=q2l2/8=14.3610002/8=Nmm最

24、大彎應(yīng)力 max=Mmax/W=/=10.77N/mm2m=14.5 N/mm2 強(qiáng)度滿足要求?？缍戎悬c最大撓度max=5q114/384EI=5（38.890.3）10004/（38411000）=1.66mm=1000/400=2.5mm 撓度滿足要求。結(jié)論：豎向肋板采用1010cm方木受力滿足要求。3）水平肋驗算水平肋采用1010cm方木，側(cè)模后的鋼管支撐間距為90cm，因此跨徑取90cm，集中荷載作用大小取14.361.0/2=7.18KN采用三跨連續(xù)梁計算，利用軟件計算得：最大彎矩2KNm，最大剪力13KN，最大撓度為1.2mm。最大彎應(yīng)力 max=Mmax/W=2106/=12N/

25、mm2m=14.5 N/mm2 彎拉應(yīng)力滿足要求?？缍戎悬c最大撓度max=1.2mm=900/400=2.25mm 撓度滿足要求。最大剪應(yīng)力=130.9/2/(10000.10.1)=0.585 MPa=1.3 MPa剪應(yīng)力滿足要求?；炷了絺?cè)壓力最大為47.868KN/，支撐點豎向間距為1m，水平間距為0.9m，單個支撐點所受的水平力大小為F=47.86810.9=43.081KN。側(cè)模支頂時要保一根 頂桿至少兩個扣件。8、立桿承載力計算8.1 荷載分析實腹板位置a=mm26KN/m/2100mm=61KN/橫梁位置 a=3.526=91KN/m2墩頂處箱室位置a=1.826=46.8KN

26、/m2翼板位置：a=0.926=23.4KN/m2b、模板自重：2KN/c、施工人員及設(shè)備荷載：1KN/d、傾倒混凝土荷載：1KN/e、振搗荷載：1KN/f、其他可能荷載（風(fēng)載、雪載、養(yǎng)護(hù)荷載）：1KN/支架立桿自重：1.2KN根據(jù)公式N = 1.2（NG+N）+0.91.4NQ，考慮風(fēng)荷載時不同部位的模板支架單根立桿荷載設(shè)計值見下表： 立桿所受的荷載值部位實腹板墩頂橫梁空箱室翼緣板上部恒載值 NG（KN/m2）639349.825.4單根立桿重N0（KN）1.21.21.21.2活載值NQ（KN/m2）4444組合值（KN/m2）1.2（NG+N ）+ 0.91.4NQ81.84117.846636.72計算面積（m2）0.9*0.60.9*0.60.9*0.91.2*0.9合計N（KN）44.19463.63453.4639.658由此得到不同部位立桿受力最大處在墩頂橫梁處，N=63.634KN。8.2 穩(wěn)定性驗算根據(jù)建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術(shù)規(guī)程JGJ231-2010中5.3.3規(guī)定，按不組合風(fēng)荷載計算：N/Af式中：N-立桿軸向力設(shè)計值（KN），由上述計算可知：N=63.634KN；-軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)，應(yīng)根據(jù)立桿長細(xì)比=l0/i按本規(guī)程附錄D取值；A-立桿的截面積，應(yīng)按本規(guī)