支架計算書(最終版)528

1、廣東省潮惠高速公路建設項目S356跨線橋現(xiàn)澆箱梁施工支架計算書 計算： 審核： 簽發(fā)： 施工單位：中交二公局六公司潮惠高速TJ19合同段日 期： 二 一 四 年 四 月 一、工程概況S356跨線橋中心樁號為K226+908，起點樁號為K226+622.7，終點樁號為K227+193.3，橋梁全長570.6m（含耳墻），該橋平面位于直線段上，橋跨布置為925+(30+30)+(30+35+30) +(30+30)+525；第三、四、五聯(lián)橋上部為現(xiàn)澆連續(xù)箱梁，跨徑布置第三聯(lián)為30+30m，箱梁梁高為1.9m，橋?qū)?6.5m。第四聯(lián)為30+35+30m，箱梁梁高為2.0m，橋?qū)?6.5m。第五聯(lián)為3

2、0+30m，箱梁梁高為1.9m，橋?qū)?6.5m，橋墩中心線與路線設計線的交角10、15墩右偏108度、1414號墩右偏125度，9、16號墩處為90度。箱梁均采用單箱三室截面形式，頂板寬16.5m，底板寬11.5m，兩側(cè)懸臂各2.5m，具體構(gòu)造詳見設計圖紙；C50混凝土單幅為3200m3。現(xiàn)澆梁簡介：現(xiàn)對S356跨線橋第三聯(lián)左幅第一孔、第五聯(lián)右幅第二孔預應力混凝土連續(xù)箱梁進行支架受力驗算，其余類推。該跨鋼管支架立桿的縱向間距采用90cm，橫向徑距20.9+30.6+20.9+30.6+20.9+30.6+20.9+30.6+20.9，在腹板處加密采用60cm，其余地方采用90cm，路線外側(cè)采用

3、120cm以便施工平臺搭設。橫桿豎向采用120cm步距，并用剪刀撐將整個支架連成整體，計算時采用最不利的橫縱向間距均為90cm進行驗算。支架下墊0.150.12cm長度4m的方木，0.15cm為承力面，橫向通長布置。二、計算依據(jù)兩階段施工圖設計結(jié)構(gòu)力學、材料力學鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ/G F50-2011）建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范（JGJ 166-2008）木結(jié)構(gòu)設計規(guī)范（GB 5005-2003）混凝土模板用膠合板（GB/T 17656-2008）公路橋涵地基與基礎(chǔ)設計規(guī)范（JTG D63-2007）鐵路混凝土梁支架法現(xiàn)澆施工技術(shù)規(guī)程（TB 101

4、10-2011）三、滿堂式碗扣件支架方案介紹滿堂式碗扣支架體系由支架基礎(chǔ)（壓實度90以上回填土、厚30cm砂礫墊層、10cm混凝土面層）、12cm15cm底墊木、可調(diào)節(jié)頂托、483.5mm碗扣立桿、橫桿、斜撐桿、可調(diào)節(jié)頂托、12cm15cm縱向分配梁、10cm10cm木方橫向分配梁；模板系統(tǒng)由側(cè)模、底模、芯模、端模等組成。12cm15cm木方分配梁沿縱橋向布置，直接鋪設在支架頂部的可調(diào)節(jié)頂托上，箱梁底模板采用定型大塊竹膠模板，后背10cm10cm木方，然后直接鋪裝在12cm15cm木方分配梁上進行連接固定。 根據(jù)箱梁施工技術(shù)要求、荷載重量、荷載分布狀況、地基承載力情況等技術(shù)指標，通過計算確定，

5、每孔支架立桿布置:縱橋向邊支點和中支點處加密為0.6m，其余部位均為0.9m。橫橋向立桿間距為： 1.2+20.9+20.6+30.9+20.6+0.9+0.6+0.9+20.6+30.9+20.6+20.9（m），即腹板區(qū)為60cm，底板、翼緣板為90cm，支架立桿步距腹板和支點兩側(cè)處加密為60cm，其余為120cm，支架在橋縱向每4.5m間距設置剪刀撐；橫向設置4排剪力撐；在支架頂部和底部設置水平剪力撐（圖中均未示出），支架兩端的縱、橫桿系通過墊木牢固支撐在橋墩上；立桿頂部安裝可調(diào)節(jié)頂托，立桿底部支立在底托上，底托安置在19cm29cm14cmC20預制塊上。第四聯(lián)雙幅碗扣支架材料數(shù)量表(

6、扣除門洞)名稱規(guī)格橫向/排縱向/排數(shù)量橫桿0.6m99根94排180根23排13446根0.9m72根94排384根23排15600根1.2m8根94排752根立桿6.5m94排23排2162根四、支架計算與基礎(chǔ)驗算（一）、資料（1）WJ碗扣為483.5 mm鋼管；（2）立桿、橫桿承載性能： 立 桿橫 桿步距（m）允許載荷（KN）橫桿長度（m）允許集中荷載（KN）允許均布荷載（KN）0.6400.94.5121.2301.23.571.8251.52.54.52.4201.82.03.0（3）根據(jù)工程地質(zhì)勘察報告，本橋位處地基容許承載力在100Kpa以上。（二）、荷載分析計算（1）箱梁實體荷載

7、：a、第三聯(lián)、第五聯(lián)縱橋向根據(jù)箱梁斷面變化，q2按分段均布荷載考慮，其布置情況如下：第三聯(lián)、第五聯(lián)縱橋向荷載分布圖b、第四聯(lián)縱橋向根據(jù)箱梁斷面變化，q2按分段均布荷載考慮，其布置情況如下：第四聯(lián)縱橋向荷載分布圖c、第三聯(lián)、第五聯(lián)橫橋向各斷面荷載分布如下： 第三聯(lián)、第五聯(lián)橫橋向荷載分布圖d、 第四聯(lián)橫橋向各斷面荷載分布如下：第四聯(lián)橫橋向荷載分布圖（2）模板荷載；a、內(nèi)模（包括支撐架）：取；b、外模（包括側(cè)模支撐架）：?。籧、底模（包括背木）：取；（3）施工荷載：因施工時面積分布廣，需要人員及機械設備不多，?。ㄊ┕ぶ幸獓栏窨刂破浜奢d量）。（4）碗扣腳手架及分配梁荷載：按支架搭設高度10米計算：（5

8、）水平模板的砼振搗荷載，取 （三）、第三聯(lián)、第五聯(lián)碗扣立桿受力計算（1）在跨中斷面腹板位置，最大分布荷載：碗扣立桿分布橫向60cm縱向90cm，橫桿層距(即立桿步距)60cm，則單根立桿受力為：（2）在跨中斷面倒角位置，最大分布荷載 碗扣立桿分布90cm90cm，橫桿層距120cm，則單根立桿受力為：（3）在跨中斷面底板位置，最大分布荷載碗扣立桿分布90cm90cm，橫桿層距120cm，則單根立桿受力為： (4)跨中翼緣板位置立桿計算：碗扣立桿分布為90cm90 cm，橫桿層距120 cm，單根立桿最大受力為： (5) 在中支點斷面底板位置立桿計算：碗扣立桿分布為橫向90cm縱向60cm，橫桿

9、層距60 cm，由單根立桿最大受力為： (6) 在邊支點斷面底板位置立桿計算 碗扣立桿分布為橫向90cm縱向60cm，橫桿層距60cm,則單根立桿受力為：經(jīng)以上計算，立桿均滿足受力要求。（四）、第四聯(lián)碗扣立桿受力計算在腹板位置，最大分布荷載： 碗扣立桿分布橫向60cm縱向90cm，橫桿層距60cm，則單根立桿受力為： (2) 在中支點斷面底板位置立桿計算：碗扣立桿分布為橫向90cm縱向60cm，橫桿層距60 cm，由單根立桿最大受力為：經(jīng)以上計算，立桿均滿足受力要求，其他位置同第三聯(lián)、第五聯(lián)。（五）、地基受力計算由工程地質(zhì)勘察報告，設計提供的地質(zhì)勘探資料表明，地表土質(zhì)為壓粉質(zhì)黏土，地基的承載力

10、最小為100kpa，無軟弱下臥層。各部位受力如下表：箱梁部位受力面積（m2)支架受力(Kpa)底托受力（KN）跨中腹板0.6*0.960.432.6跨中底板0.9*0.920.616.7跨中翼緣板0.9*0.916.413.3邊支點底板0.9*0.640.0721.6中支點底板0.9*0.659.232.0立桿地基承載力驗算：Kk式中： N為腳手架立桿傳至基礎(chǔ)頂面軸心力設計值；Ad為立桿底座面積按照最不利荷載考慮（箱梁腹板處立桿受力最大），立桿底拖下砼(C20)預制塊承載力：，混凝土墊塊強度滿足要求底拖下砼預制塊承載力滿足要求。底托坐落在192914cm預制塊上， 按照力傳遞面積45度擴散角計

11、算，假設持力層厚度為（換填石渣厚度+10cm混凝土調(diào)平層厚度） K為調(diào)整系數(shù)，混凝土基礎(chǔ)系數(shù)為1.0按照最不利荷載考慮：，根據(jù)一元二次方程求解得；即當?shù)鼗休d力達到100KPa時，需換填6.6cm石渣就能滿足要求，方案采用換填10cm石渣。（六）、支架立桿穩(wěn)定性驗算碗扣式滿堂支架是組裝構(gòu)件，一般單根碗扣在承載允許范圍內(nèi)就不會失穩(wěn)，為此以軸心受壓的單根立桿進行驗算：公式：NN= A碗扣件采用外徑48mm，壁厚3 .5mm，A489mm2,A3鋼，則，回轉(zhuǎn)半徑, 跨中底板位置：h=120cm，橫梁底板位置步距h=120cm。由于立桿步距為120cm，則：長細比此類鋼管為b類，軸心受壓桿件，查表0.

12、744（跨中底板處）， =205MPaN =A=0.744489205=74582.28N=74.6KN支架立桿步距120cm中受最大荷載的立桿位于跨中斷面倒角處處，其N20.9KN（見前碗扣件受力驗算）由上可知：N20.9KNN=74.6KNnN/N74.6/20.93.62結(jié)論：支架立桿的穩(wěn)定承載力滿足穩(wěn)定要求。（七）、沉降量估算（1）地基沉降量估算：假設條件：E0在整個地層中變化不大，計算地層按一層進行考慮。按照彈性理論方法計算沉降量：S地基土最終沉降量；p基礎(chǔ)頂面的平均壓力；按最大取值P60.4Kpab矩形基礎(chǔ)的寬度；0.19m、E0分布為土的泊松比和變形模量；=0.2沉降影響系數(shù)，取

13、1.12Es=10.05MpaE0=9.045最終沉降量S60.410-30.191.12(1-0.22)/9.045=1.4mm（2）支架變形量值F的計算為支架在荷載作用下的彈性變形量由上計算每根鋼管最大受力為32.6KN，48mm3.5鋼管的截面積為489mm2。于是32.6/48910366.7N/mm2 ，則。f2為支架在荷載作用下的非彈性變形量支架在荷載作用下的非彈性變形包括桿件接頭的擠壓壓縮和方木對方木壓縮兩部分，分別取經(jīng)驗值為2mm、3mm，即 為支架基底受荷載后的非彈性沉降量，由上計算得（施工時以實測為準）。f4為地基的彈性變形地基的彈性變形按公式，式中為地基所受荷載，為處理后

14、地基土的壓縮模量6.2，取設計參數(shù)建議值。故支架變形量值F為在施工中通過預壓來驗證。（八）、分配梁受力計算（按第四聯(lián)計算）（1）1215cm木方分配梁受力計算12cm15cm方木采用TC13-B木材方木，按公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設計規(guī)范（JTJ025-86）中的A-3類木材知，木材抗彎強度為13MPa，順紋抗剪強度為1.4MPa，彈性模量。按露天環(huán)境、按恒荷載驗算、濕材等條件進行調(diào)整，則木材的允許抗彎強度；順紋允許抗剪強度；彈性模量.方木布置：跨中間距為90cm；支點范圍間距為60cm；橫向腹板處跨度為60cm，其他部位為90cm.截面參數(shù)和材料力學性能指標： ； 在跨中腹板部位：12cm15

15、cm橫向分配梁驗算：（取1.2安全系數(shù)）,立桿縱向間距為90cm，橫向間距為60cm.則：（按均布荷載近似計算）滿足要求撓度計算：滿足要求。 在跨中底板倒角部位：12cm15cm橫向分配梁驗算：（取1.2安全系數(shù)）立桿縱向間距為90cm，橫向間距為90cm.則：（按均布荷載近似計算）滿足要求撓度計算：滿足要求。 在中支點斷面底板部位：12cm15cm橫向分配梁驗算：（取1.2安全系數(shù)）立桿縱向間距為60cm，橫向間距為90cm.則：（按均布荷載近似計算）滿足要求撓度計算：滿足要求。（九）、竹膠模板及背帶（10cm10cm木方）受力計算1、1010cm木方分配梁受力計算荷載：在跨中腹板部位加密為

16、25cm間距，按跨度為0.9m簡支梁進行計算：10cm10cm方木的力學性能同上則：木材的允許抗彎強度；彈性模量縱向方木布置：腹板處及支點范圍中對中間距為25cm，其余為35cm10cm10cm方木的截面特性為：跨中腹板處均布荷載跨中最大彎矩抗彎強度木枋抗彎滿足要求。撓度計算： 滿足要求。荷載：在支點底板部位間距為0.35m，按跨度為0.6m簡支梁進行計算： 支點底板處均布荷載（取1.2安全系數(shù)）跨中最大彎矩抗彎強度木枋抗彎滿足要求。撓度計算： 滿足要求荷載：在跨中倒角部位間距為0.35m，按跨度為0.9m簡支梁進行計算： 跨中倒角處均布荷載（取1.2安全系數(shù)）跨中最大彎矩抗彎強度木枋抗彎滿足

17、要求。撓度計算： 滿足要求2、竹膠板底模受力驗算箱梁底模、側(cè)模和內(nèi)模均采用15 mm 的竹膠板。由混凝土用膠合板查竹膠板靜曲強度,彈性模量。通過抗彎性能修正，取竹膠板抗彎強度；荷載：按腹板部位最大荷載進行計算，腹板部位底模直接擱置于間距為0.25m的方木小楞上，按連續(xù)梁考慮，取單位長度1.0m板寬進行計算。則：截面慣性矩截面抵抗矩底模板均布荷載 跨中最大彎矩抗彎強度竹膠板抗彎滿足要求。撓度計算： 所以竹膠板滿足要求。荷載：支點范圍最大荷載進行計算，模板木楞為1010cm定型方木，間距為35cm。 跨中最大彎矩抗彎強度竹膠板抗彎滿足要求。撓度計算： 所以支點部位竹膠板不能滿足要求，應加密支點范圍

18、的縱向方木間距，按30cm設置，則：滿足要求荷載：對跨中底板處進行計算； 如腹板部位木枋按40cm間距布置，則：跨中最大彎矩抗彎強度滿足要求由得出1010cm模板背肋最大間距在腹板處為25cm，在支點范圍內(nèi)為30cm，在底板范圍內(nèi)為40cm，其余部位為35cm，施工時可根據(jù)實際情況做出調(diào)整（十）、門洞支架受力計算1、支架、模板分析1.1 模板同上1.2 模板縱橫向梁模板橫向采用TC13-B木材方木，由木結(jié)構(gòu)設計規(guī)范知，木材抗彎強度為13MPa，順紋抗剪強度為1.4MPa，彈性模量。按折減系數(shù)進行調(diào)整，則：木材的抗彎強度；順紋抗剪強度；彈性模量.橫向方木有尺寸規(guī)格： 1515cm。橫向方木布置：

19、中對中間距為35cm。 截面參數(shù)和材料力學性能指標： ；方木的容重模板縱向采用貝雷梁。布置如下貝雷片的參數(shù)：材料16Mn弦桿210a槽鋼，腹桿I8工字鋼，貝雷片為銷接。1.3 鋼管支架中央采用鋼管為700、t=8mm，路肩兩側(cè)采用鋼管為600、t=6mm，材質(zhì)均為Q235級鋼，抗壓強度215MPa，彈性模量 。布置：鋼管橫橋向間距3m，考慮支架的整體穩(wěn)定性，布置鋼管剪力撐。2、計算2.1 荷載分析鋼管自重箱梁荷載：由各計算控制斷面確定，鋼筋混凝土容重取26kN/ m3。模板荷載施工人員、施工料具堆放、運輸荷載: 傾倒混凝土時產(chǎn)生的沖擊荷載：振搗混凝土產(chǎn)生的荷載: 荷載組合計算強度:F=1.2(

20、+)+1.4(+)計算剛度:F=+2.2腹板底模板計算竹膠板方木背肋間距為35cm，所以驗算模板強度采用寬b=35cm平面竹膠板。截面慣性矩截面抵抗矩底模板均布荷載 跨中最大彎矩 抗彎強度竹膠板抗彎滿足要求。撓度計算： 所以竹膠板滿足要求。2.3橫梁強度計算（1）橫向采用TC13-B級木材，截面尺寸1515cm，凈間距為20cm,跨徑為60cm。橫梁自重截面慣性矩截面抵抗矩應力驗算跨中最大彎矩彎曲應力,抗彎滿足。剪力驗算，抗剪滿足。變形驗算 ，剛度滿足要求。2.4貝雷桁架梁受力計算：手算：單片貝雷梁截面抵抗矩經(jīng)查得：單片貝雷梁截面慣性矩經(jīng)查得：單片貝雷梁最大允許彎矩單片貝雷梁最大允許剪力跨中箱

21、梁截面積貝雷梁跨度作用在縱梁上的混凝土荷載為：（部分處于變截面位置，取1.5系數(shù)） 模板及施工荷載為：貝雷梁自重：（只計算底板下半幅門洞）則：跨中全斷面最大彎矩： 根據(jù)國標單排單層貝雷桁架的最大允許彎矩。假設貝雷梁均勻受力，則：，即底板采用12排單排單層貝雷桁架就能滿足彎矩需求。但根據(jù)施工受力需要，底板處共布設18組單排單層貝雷桁架，如后附圖所示：貝雷梁撓度計算：假設所有荷載為18排貝雷架所承擔，以均布荷載 跨度11.47米的簡支梁計算滿足要求滿足要求 通過以上計算貝雷桁架縱梁滿足要求。midas軟件計算：腹板下貝雷梁的受力 采用midas計算貝雷梁，選取腹板下的節(jié)段計算，模型加載如下圖所示：

22、計算結(jié)構(gòu)，貝雷片應力如下圖所示：最大值為332.6MPa,超過容許值310 MPa，由于是臨時結(jié)構(gòu)，可提高1.3倍的容許值3101.3=403 MPa，但在施工中，加強貝雷片支撐處的桿件?；蜻m當調(diào)整立柱間距L,使弦桿的支撐點落在支點部位。具體標高及坐標圖附后貝雷片支撐架的組合應力最大值為75.9MPa,小于容許值215 MPa，滿足施工要求。貝雷梁變形如下圖所示： 最大變形值為23mm，小于規(guī)范要求L/400=30mm。符合要求。2.5鋼管立柱上的橫梁計算橫橋向工字鋼荷載可按3米（管撐間距）簡支梁進行計算。 橫橋向工字鋼間距為8.984米 I40b工字鋼截面抵抗矩經(jīng)查得： I40b工字鋼截面慣

23、性矩經(jīng)查得： I40b工字鋼半截面面積矩經(jīng)查得： 半幅門洞頂面集中受力面積=m2 箱梁橫斷面積 貝雷梁自重：門洞承受的面荷載：a、作用在外側(cè)雙拼工字鋼上的均布荷載為： 跨中最大彎矩：工字鋼抗彎應力，彈性模量 工字鋼抗彎應力： 橫橋向雙拼工字鋼抗彎應力滿足要求。 工字鋼撓度： 橫橋向雙拼工字鋼撓度滿足要求。橫橋向三拼工字鋼受力計算 橫橋向工字鋼荷載可按3米（管撐間距）簡支梁進行計算。 橫橋向工字鋼間距為8.984米。門洞承受的面荷載：作用在中央三拼工字鋼上的均布荷載為： 跨中最大彎矩：工字鋼抗彎應力，彈性模量 工字鋼抗彎應力： 橫橋向三拼工字鋼抗彎應力滿足要求。 工字鋼撓度： 橫橋向三拼工字鋼撓度滿足要求。2.6鋼管立柱計算(1)、不組合風荷載時中央