滿堂支架計(jì)算

1、東烏-包西鐵路聯(lián)絡(luò)線工程格德爾蓋公路中橋現(xiàn)澆箱梁模板及滿堂支架計(jì)算書一、荷載計(jì)算1.1荷載分析 根據(jù)本橋現(xiàn)澆箱梁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在施工過程中將涉及到以下荷載形式：qi 箱梁自重荷載，新澆混凝土密度取2600kg/m3。q2箱梁內(nèi)模、底模、內(nèi)模支撐及外模支撐荷載，按均布荷載計(jì)算，經(jīng)計(jì)算取q2=1.0kPa(偏于平安)。q3施工人員、施工材料和機(jī)具荷載，按均布荷載計(jì)算，當(dāng)計(jì)算模板及其下肋條時(shí)取2.5kPa ;當(dāng)計(jì)算肋條下的梁時(shí)取1.5kPa ；當(dāng)計(jì)算支架立柱及替他承載構(gòu)件時(shí)取1.0kPa。q4振搗混凝土產(chǎn)生的荷載，對底板取2.0kPa，對側(cè)板取4.0kPa。q5新澆混凝土對側(cè)模的壓力。q6 傾倒混凝土

2、產(chǎn)生的水平荷載，取2.0kPa。(7) q7支架自重，經(jīng)計(jì)算支架在不同布置形式時(shí)其自重如下表所示：滿堂鋼管支架自重立桿橫橋向間距 X立桿縱橋向間距 X 橫桿步距支架自重q7的計(jì)算值(kPa)60cm X 60cm X 120cm2.9460cm X 90cm X 120cm2.211.2荷載組合模板、支架設(shè)計(jì)計(jì)算荷載組合模板結(jié)構(gòu)名稱何載組合強(qiáng)度計(jì)算剛度檢算底模及支架系統(tǒng)計(jì)算+ (7)(1) + (7)側(cè)模計(jì)算+1.3荷載計(jì)算箱梁自重q1計(jì)算根據(jù)跨G208國道現(xiàn)澆箱梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，我們?nèi)?5- 5截面橋墩斷面兩側(cè)6- 6截面跨中橫隔板梁兩個(gè)代表截面進(jìn)行箱梁自重計(jì)算，并對兩個(gè)代表截面 下的支架體系進(jìn)行

3、檢 算，首先分別進(jìn)行自重計(jì)算。 預(yù)應(yīng)力箱梁橋墩斷面 q1計(jì)算25 200連續(xù)梁支點(diǎn)斷面圖1.5%1.5%1200251700根據(jù)橫斷面圖，用CAD算得該處梁體截面積A=12.7975m 2那么：q1 = Wb = YbA = 26 12.7975 44.365kPa7.5取1.2的平安系數(shù)，q1 = 44.365 X 1.253.238kPa部重量平均到底寬范圍內(nèi)計(jì)算寬于平安預(yù)應(yīng)力箱梁跨中q1計(jì)算連續(xù)梁跨中斷面002413H200240Lr2Z2Z02Y26 5.342q1 = w = c A =1 c7518.52kPaBB根據(jù)橫斷面圖，用CAD算得梁體截面積A=5.342m 2那么：取 1

4、.2 的平安系數(shù)，那么 qi = 18.52 X 1.2 = 22.224kPa注：B箱梁底寬，取6.7m，將箱梁全部重量平均到底寬范圍內(nèi)計(jì)算偏于平安。新澆混凝土對側(cè)模的壓力 q5計(jì)算因現(xiàn)澆箱梁采取水平分層以每層30cm高度澆筑，在豎向上以 V=1.2m/h澆筑速度控 制，砼入模溫度T=28 C控制，因此新澆混凝土對側(cè)模的最大壓力q5=Pm K r hK為外加劑修正稀數(shù)，取摻緩凝外加劑 K=1.2當(dāng) V/t=1.2/28=0.043 0.035h=1.53+3.8V/t=1.69mq5=Pm K r h 1.2 25 1.69 50.7KPa二、結(jié)構(gòu)檢算2.1扣件式鋼管支架立桿強(qiáng)度及穩(wěn)定性驗(yàn)算

5、碗扣式鋼管腳手架與支撐和扣件式鋼管腳手架與支架一樣，同屬于桿式結(jié)構(gòu)，以立桿承受豎向荷載作用為主，但碗扣式由于立桿和橫桿間為軸心相接，且橫桿的“卜型插頭被立桿 的上、下碗扣緊固，對立桿受壓后的側(cè)向變形具有較強(qiáng)的約束能力，因而碗扣式鋼管架穩(wěn)定 承載能力顯著高于扣件架一般都高出20%以上，甚至超過 35% 。本工程現(xiàn)澆箱梁支架按柳8 X 3.5mm鋼管扣件架進(jìn)行立桿內(nèi)力計(jì)算，計(jì)算結(jié)果同樣也使用于WDJ多功能碗扣架偏于平安。橋墩斷面處在預(yù)應(yīng)力箱梁橋墩縱向兩側(cè)各 4 米范圍內(nèi)，鋼管扣件式支架體系采用60 X 60 X 120cm的 布置結(jié)構(gòu)，如圖：模板斜撐立桿 、立桿強(qiáng)度驗(yàn)算根據(jù)立桿的設(shè)計(jì)允許荷載，當(dāng)橫

6、桿步距為90cm，立桿可承受的最大允許豎直荷載為N=35kN 參見 WBJ碗扣型多功能支架使用說明。立桿實(shí)際承受的荷載為：N=1.2 Ngik+Ng2k +0.85 X 1.4 2QkN 組合風(fēng)荷載時(shí)Ngik 支架結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力；NG2K 構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力2NQK施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值；于是，有： Ngik=0.6 X 0.6 X qi=0.6 X 0.6 X 53.238=19.17KNN G2K =0.6X 0.6 X q2=0.6 X 0.6 X 1.0=0.36KNXNqk=0.6 0.6 (q3+q4+q7)=0.36 (1.0+2.0+2.94)=2.14KN貝9

7、:N=1.2(Ngik+Ng2k)+0.85 1.4 IQkN=1.2 (19.17+0.36 ) +0.85 1.4 2.14=25.98KN V N = 35kN，強(qiáng)度滿足要求。 、立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算 根據(jù)?建筑施工扣件式鋼管腳手架平安技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?有關(guān)模板支架立桿的穩(wěn)定性計(jì)算公式：N/A+M w/W 1.4 IQkN(組合風(fēng)荷載時(shí))，同前計(jì)算所得；f 鋼材的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f = 205N/mm 2參考?建筑施工扣件式鋼管腳手架平安技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?表 5.1.6 得。A 48mm 3.5 mm鋼管的截面積 A = 489mm 2。 軸心受壓桿件的穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)長細(xì)比入查表即可求得 。i截面的回轉(zhuǎn)半徑，

8、查?建筑施工扣件式鋼管腳手架平安技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?附錄B得i= 15.8m。長細(xì)比 X= L/i。L 水平步距，L = 1.2m。于是，X= L/i = 76，參照?建筑施工扣件式鋼管腳手架平安技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?查附錄C得二0.744。Mw計(jì)算立桿段有風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎距；MW=0.85 1.4 WKLah2/10WK=0.7uzusw0uz風(fēng)壓咼度變化系數(shù)，參考?建筑結(jié)構(gòu)荷載標(biāo)準(zhǔn)?表 得uz=1.38 us風(fēng) 荷載腳手架體型系數(shù)，查?建筑結(jié)構(gòu)荷載標(biāo)準(zhǔn)?表 6.3.1 第 36項(xiàng)得：us=1.2W0根本風(fēng)壓，查建筑結(jié)構(gòu)荷載標(biāo)準(zhǔn)附表 D.4 w0=0.8KN/m 2 故：WK=0.7uzusw0=0.71.3

9、8 1.2 0.8=0.927KNLa 立桿縱距 0.9m ;h 立桿步距 1.2m ,故：Mw=0.85 X 1.4 X Wk X La X h2/10=0.143KN附表B得:W 截面模量查表建筑施工扣件式腳手架平安技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)W=5.08 X 103mm3那么，N/ A+Mw/W = 25.98 X 103/( 0.744 X 489)+0.143 X 106/( 5.08 X 103) = 99.56KN/mm 2 0.9 (q3+q4+q7)=0.54 (1.0+2.0+3.38)=2.81KN貝9：N=1.2 ( NG1K+NG2K ) +0.85 X 1.4 IQkN=1.2 X (

10、 12+0.54) +0.85 X 1.4X 2.81=18.39KN N = 35kN，強(qiáng)度滿足要求。 、立桿穩(wěn)定性驗(yàn)算根據(jù)?建筑施工扣件式鋼管腳手架平安技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?有關(guān)模板支架立桿的穩(wěn)定性 計(jì)算公式：N/ A+Mw/W fN 鋼管所受的垂直荷載，N=1.2( NG1K+N G2K ) +0.85 X 1.4 IQkN(組合風(fēng)荷載時(shí))，同前計(jì)算所得；f 鋼材的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f = 205N/mm2參考?建筑施工扣件式鋼管腳手架 平安技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?表 5.1.6 得。A 48mm X 3.5伽鋼管的截面積 A = 489mm2。 軸心受壓桿件的穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)長細(xì)比入查表即可求得 。i截面的回轉(zhuǎn)半徑

11、，查?建筑施工扣件式鋼管腳手架平安技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?附錄B得i= 15.8 mmo長細(xì)比 X= L/i oL 水平步距，L = 1.2m o于是，X= L/i = 76，參照?建筑施工扣件式鋼管腳手架平安技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?查附錄C得二0.744。Mw計(jì)算立桿段有風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎距；M W=0.85 X1.4 XWK XLaXh2/10WK=0.7uzXusXw0Uz風(fēng)壓高度變化系數(shù)，參考?建筑結(jié)構(gòu)荷載標(biāo)準(zhǔn)?表 得uz=1.38 Us風(fēng) 荷載腳手架體型系數(shù)，查?建筑結(jié)構(gòu)荷載標(biāo)準(zhǔn)?表6.3.1 第 36項(xiàng)得： us=1.2W0根本風(fēng)壓，查建筑結(jié)構(gòu)荷載標(biāo)準(zhǔn)附表D.4 W0=O.8KN/m2故：WK=0.7uzX

12、usXw0=0.7X1.38 X1.2 X0.8=0.927KNLa 立桿縱距 0.9m ;h 立桿步距1.2m，故：MW=0.85 X1.4 X WKX La X h2/10=0.143KNW 截面模量查表建筑施工扣件式腳手架平安技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)附表B得：W=5.08 X103mm3貝V，N/ A+Mw/W = 18.39 X 103/( 0.829 X 489)+0.143 X 106/( 5.08 X 103) = 73.514KN/mm 2 1.3計(jì)算結(jié)果說明本方案滿堂支架滿足抗傾覆要求2.3箱梁底模下橫橋向方木驗(yàn)算本施工方案中箱梁底模底面橫橋向采用10 X 10cm方木，方木橫橋向跨度在箱梁

13、跨中截面處按L = 60cm進(jìn)行受力計(jì)算，在中支點(diǎn)截面及跨中橫隔板梁處按L60cm進(jìn)行受力計(jì)算，實(shí)際布置跨距均不超過上述兩值。如以下圖將方木簡化為如圖 的簡支結(jié)構(gòu)(偏于平安)，木材的容許應(yīng)力和彈性模量的取值參照杉木進(jìn)行計(jì)算，尺寸單位： cm 方木材質(zhì)為杉木,8w =11MPaSr=1 7MPaE=9000MPa實(shí)際施工時(shí)如油松、廣東松等力學(xué)性能優(yōu)于杉木的木材均可使用底模下橫橋向方木受力 簡圖2.3.1 橋墩斷面處按中支點(diǎn)截面處4米范圍進(jìn)行受力分析，按方木橫橋向跨度L = 60cm進(jìn)行驗(yàn)算 方木間距計(jì)算q = (qi+ q2+ q3+ q4)XB = (53.238+1.0+2.5+2) X4=

14、234.952kN/mM = (1/8) qL2=(1/8) X 234.952 X 2 = 0.610.57kN mW=(bh2)/6=(0.1 X 02)./16=0.000167m 3貝9：n= M/( W X W )=10.57/(0.000167 X11000 X).9)=(6 取.4 整數(shù) n = 7 根)d = B/(n-1)=4/6=0.67m注： 0.9 為方木的不均勻折減系數(shù)。經(jīng)計(jì)算，方木間距小于 0.67m 均可滿足要求，實(shí)際施工中為滿足底模板受力要求，方木間距 d 取 0.25m，貝U n = 4/0.25 = 16。 每根方木撓度計(jì)算方木的慣性矩 I=(bh 3)/1

15、2=(0.1 X03)./12=8.33 X-160m4貝方木最大撓度：fmax=(5/384) X (qL4)/(EI) =(5/384) X (234.952 X 04.)6/(10 X 9 X 6 X 108.33 X -160 X 0.9)=5.88 X 1-04m(234.952 X).6)/(16 0.1 0.1 M).9)=0.489MPa 554.48 X = 0.956.14kN mW=(bh2)/6=(0.1 X02)./16=0.000167m 3貝g： n= M/( W 3)=56.14/(0.000167 11000 .9)=3(3 取.9 整數(shù) n = 34 根)d

16、= B/(n-1)=20/33=0.6m注： 0.9 為方木的不均勻折減系數(shù)。經(jīng)計(jì)算，方木間距小于 0.6m 均可滿足要求， 實(shí)際施工中為滿足底模板受力要求， 方木間 距 d 取 0.4m，貝0 n = 20/0.3 = 66.7(66.7 取整 67)。 每根方木撓度計(jì)算方木的慣性矩I=(bh 3)/12=(0.1 X03)./12=8.33 X-160m4貝方木最大撓度：fmax=(5/384)X (qL4)/(EI) =(5/384) X(554.48 X04.)9/(50 X9X6X108.33 X-160X0.9 ) =1.4 X1-03m554.48 X0.9)/(67 .1 .1

17、 X).9)=0.828MPa 15cm 方木，方木在順橋向的跨 距在箱梁跨中處按L = 90cm (橫向間隔I = 60cm布置)進(jìn)行驗(yàn)算，在箱梁橋墩斷面按L = 60cm (橫向間隔I = 60cm布置)進(jìn)行驗(yàn)算，橫橋向方木順橋向布置 間距在橋墩4m 范圍按0.25m (中對中間距)布設(shè)，的跨中20m范圍按0.3m(中對中間距)布設(shè)，將方木簡化 為如 圖的簡支結(jié)構(gòu) (偏于平安 ) 。木材的容許應(yīng)力和彈性模量的取值參照杉木進(jìn)行 計(jì)算，實(shí)際施 工時(shí)如油松、廣東松等力學(xué)性能優(yōu)于杉木的木材均可使用ppp尺寸單位：cm方木材質(zhì)為杉木,Sw =11MPaST=1 7MPaE=9000MPa頂托上順橋向

18、方木受力尺寸單位： cm方木材質(zhì)為杉木，Sw =11MPa S T=1 7MPaE=9000MPa241橋墩斷面處 方木抗彎計(jì)算p=lq/n = l(qi+ q2+ q3+ q4)X B/ = n 0.6 X (53.238+1.0+2.5+2) X 4/16=8.81kNMmax = (a1+a2)p = (0.3+0.05) X 8.81=3.084kmNW=(bh2)/6=(0.15 X 0.21)/56=5.6 X -140m3S Mmax/ W=3.084/(5.6 X -4)1=05.51MPa 0.9 S = 9.9MPa (符合要求)注：0.9為方木的不均勻折減系數(shù)。 方木抗剪

19、計(jì)算Vmax=3p/2=(3 X8.81)/2= 13.215kNS= T3/2) Vmax /A=(3/2)13.215/ (0.15 X0.15) =0.881MPa S tX9=1.7 X0.9=1.53MPa符合要求 每根方木撓度 計(jì)算方木的慣性矩l=(bh3)/12=(0.15 0 X .153)/12=4.21 X 0_5口4那么方木最大撓度： 33pL3 ap 2 2 8.81 0.630.05 8.81 10 5 3 0.62 4 0.152fmax=3L 4a 6 5 648El 24El 48 9 10 6 4.2 10 5 24 9 10 6 4.2=1.53 X -41

20、0 0.9 X L/400=0.9 X 0.6/400m=1.35 X -3m10故，撓度滿足要求2.4.2 橋墩斷面處處 方木抗彎計(jì)算p=lq/n = l(qi+ q2+ q3+ q4)X B/ = n 0.6 XX 20/67=4.965kN(22.224+1.0+2.5+2)Mmax = (a1+a2)p = (0.45+0.15) X4.965=2.979kmN2W=(bh2)/6=(0.15 X 0.21)/56=5.6X-140m3岸 M max / W=2.979/(5.6 X4)1=05.3MPa 0.9= 9.9MPa符合要求)注： 0.9 為方木的不均勻折減 方系木數(shù)抗。剪

21、計(jì)算Vmax=3p/2=(3 X 4.965)/2= 7.448kNAT3/2) Vmax /A=(3/2)7.448/ (0.15 X0.15) =0.497MPa 習(xí) tX.9 =1.7 X0.9=1.53MPa 每根方木撓度計(jì)算方木的慣性矩l=(bh3)/12=(0.15 0 X.153)/12=4.2fma度：pl3ap48El 24El 48 9 103L24a24.96 650.935 0.056 4.965 536 4.2 10 5 24 9 10 6 4.2 10 50.92 4 0.152=2.635 X-410 0.9 XL/400=0.9 X0.9/400m=2.025X

22、-3m10故，撓度滿足要求2.5底模板計(jì)箱梁底模采用竹膠板，取各種布置情況下最不利位置進(jìn)行受力分析，并圖：竹膠板底模及支撐系統(tǒng)簡 圖q(kN/m)10 X 10 cm橫橋向方木底模驗(yàn)算簡 圖q(kN/m)25(或 30)尺寸單位： cm通過前面計(jì)算，橫橋向方木布置間距分別為那么有： 竹膠板彈性模量 E = 5000MPa0.25m和0.3m時(shí)最不利位置，方木的慣性矩 l=(bh 3)/12=(1.0 X 0.031)/512=2.8125 X -17m0 4 2.5.1 橋墩斷面處底模板計(jì)算模板厚度計(jì)算X 0.25=14.685kN/mq=( q 1+ q2+ q3+ q 4)l=(53.23

23、8+3.1+255+2)2q iMmax =8214.685 0.25 280.115KN m模板需要的截面模W=M 0.1153 2.13 105m20.9 0.9 6.0 10模板的寬度為1.0m，根據(jù)W、b得h 為:0.0113m 11.3mm因此模板采用 1220 X 2440 X 15mm規(guī)格的竹膠板橋墩斷面處底模板計(jì)算模板厚度計(jì)算56 1.74 10 5h=6 W h=0.0102m 10.2mmq l2貝 U : Mmax =828.32 0.3 280.094KN m模板需要的截面模W=M 0.0943 1.74 10量:w 0.9 0.9 6.0 10模板的寬度為1.0m，根

24、據(jù)W、b得h 為：7.38fmax =因此模板采用1220 X 2440 X 15mm規(guī)格的竹膠板。2.6側(cè)模驗(yàn)算根據(jù)前面計(jì)算，分別按10 x 10cm方木以25cm和30cm的間距布置，以側(cè)模最不利荷載 部位進(jìn)行模板計(jì)算，那么有：q=( q4+ q5)l=(4.0+50.7)X 0.3=16.41kN/m10 X 10cm方木以間距 30cm布置2 q l 貝 V : Mmax =216.41 0.3 280.185KN mW= M 0.1853 3.426 105m2W 0.9 0.9 6.0 10 3模板的寬度為為：1.0m，根據(jù)W、b得h模板厚度計(jì)算 10 X 10cm方木以間距 25

25、cm布置q=( q4+ q5)l=(4.0+50.7)h= 6 W模板厚度計(jì)算128EI416.41 0.3 4128 5 10 62.8125 10X -130X 0.25=13.675kN/m那么：Mmax= q l13.675 0.250.107 心 m880.0143m 14.3mm模板需要的截面模W= WM0.90.107520.9 6.0 10 31.981 10 5 m2模板的寬度為為.h= 6bW1.0m，根據(jù) W、b得h6 1.981 1010.0109m 11mm根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，為了保證箱梁底面的平整度， 通常竹膠板的此模板采用 1220 X 2440 X 15mm規(guī)格的12

26、mm以上，因模板剛度驗(yàn)fmaX=12q8石413.675 0.25 4128 5 10 62.8125 10=2.97 10 -4m0.9 X 0.25/400m=6.25X -13m02.7立桿底座和地基承載力Lrr一9 11么1 Jr* jfr *4-4- jjiLJr jr,1 jr/ yr * / * jT立桿承受荷載計(jì)算在橋墩斷面立桿的間距為60 X 60cm，每根立桿上荷載為:N = a Xb X= q a Xb X(q1+q2+q3+q4+q7)= 0.6 X 0.6 X (53.238+1.0+1.0+2.0+2.94)=21.66kN在跨中斷面立桿的間距為60 X 90cm，

27、每根立桿上荷載為:N = a Xb X= q a Xb X(q1+q2+q3+q4+q7)0.6 X 0.9 X (22.224+1.0+1.0+2.0+2.94)=15.75kN立桿底托驗(yàn)算立桿底托驗(yàn)算：N VR通過前面立桿承受荷載計(jì)算，每根立桿上荷載最大值為橋墩斷面處間距60 X 60cm布置的立桿，即：N = a Xb X= q a Xb Xq1+q2+q3+q4+q7= 0.6 X 0.6 X 53.238+1.0+1.0+2.0+2.94=21.66kN底托承載力抗壓設(shè)計(jì)值，一般取Rd =40KN;得：21.66KN 40KN立桿底托符合要求。立桿地基承載力驗(yàn)算根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙地質(zhì)圖得泥質(zhì)砂巖深度約3-4米，承載力為200 Kpa。將原地面整平斜 坡地段做成臺(tái)階并采用重型壓路機(jī)碾壓密實(shí)壓實(shí)度?90%，到達(dá)要求后，再填筑 30cm厚的改良土 15cm厚的級(jí)配碎石，使壓實(shí)度到達(dá) 94 %以上 后，地基承載力到達(dá) f k= 200250Kpa 參考?建筑施工計(jì)算手冊?。立桿地基承載力驗(yàn)算：n k f kAd式中：N 為腳手架立桿傳至根底頂面軸心力設(shè)計(jì)值；Ad為立桿底座面積 Ad=15cm X 15cm=225cm 2 ；按照最不利荷載