橋梁常規(guī)支架計算方法

1、橋梁常規(guī)支架計算方法XXXXX法司施工技術2XXX 年XX月前言近年來，公司承建的橋梁項目不斷增多，橋型也出現(xiàn)多樣化。目前在建難度較大的橋梁均不同程度使用了落地（懸空）支架來進行施工，比如：XX客專翁梅立交連續(xù)梁采用臨時支墩、貝雷梁與小鋼管多層組合支架進行現(xiàn)澆，XX高速高堯I號大橋150m主跨的0號塊、1號塊均采用了托架懸空澆筑，西平鐵路 1-80m鋼-混凝土 組合桁梁擬定采用落地支架原位拼裝等等。由于支架施工具有普遍性，公司施工技術部根據(jù)以往橋梁施工特點編寫了本手冊，主要對比較常規(guī)的幾種橋梁支架形式的計算方法進行介紹。計算過程中個別數(shù)值（參數(shù)）或分析方法可能存在一定的理解偏差甚至錯誤，但其計

2、算思路是可以參考和借鑒的。本手冊共分十個部分，主要內容包括：橋梁支架計算依據(jù)和荷載計算、箱梁模板設計計算、小鋼管滿堂支架計算、臨時墩（貝雷梁）組合支架計算、預留孔穿銷法計算、抱箍設計計算、預埋牛腿懸空支架計算、托架設計計算、簡支托梁設計計算、附件。附件 1、 2 表中介紹了支架立桿、分配梁常用材料的力學參數(shù)，對手冊 2.3 章節(jié)進行了補充；附件3 介紹了預應力 X 拉引伸量的計算方法，特別是針對非對稱預應力 X 拉的伸長值計算。由于時間有限，不當之處在所難免，如發(fā)現(xiàn)需要修改和補充完善之處，請與時與中鐵一局五公司施工技術部聯(lián)系（：0917-XXXXXXXXXXX1 支架在橋梁施工的用途 72 支

3、架計算依據(jù)和荷載計算72.1 設計計算依據(jù) 72.2 施工荷載計算與其傳遞 7側模荷載7底模荷載8橫向分配梁8縱梁 8立桿（臨時墩） 8地基荷載為立桿（臨時墩）下傳集中荷載。 92.3 材料與其力學的性能9竹（木 ） 膠板 9熱（冷）軋鋼板9焊縫9連接螺栓10模板拉桿10方木10熱軋普通型鋼10地基或臨時墩擴大基礎（樁基礎） 11相關建議112.4 貝雷梁11國產貝雷梁簡介11桁架片力學性質12桁架片組合成貝雷梁的力學性能12桁架容許內力 123 箱梁模板設計計算123.1 箱梁側模 12側模面板計算13豎向次楞計算13水平主楞（橫向背肋）計算14對拉桿計算153.2 箱梁底模 15底模面板計

4、算16底模次楞（橫向分配梁）計算16底模主楞（縱梁）計算174 滿堂支架計算174.1 立桿與底托18立桿強度與穩(wěn)定性（通過模板下傳荷載） 18立桿強度與穩(wěn)定性（依照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)X ） 18立桿壓縮變形19底托檢算 194.2 地基承載力 204.3 支架總體彈性沉降值 215 臨時墩（貝雷梁）組合支架215.1 荷載計算 21箱梁斷面劃分區(qū)間 21荷載計算（順橋方向） 215.2 縱梁設計檢算22單片貝雷桁架片荷載22貝雷桁架檢算22計算補充說明225.3 橫梁檢算 23橫梁的荷載23橫梁選材和計算235.4 支墩穩(wěn)定性23強度驗算23穩(wěn)定驗算24局部穩(wěn)定驗算24支墩計

5、算的補充說明 245.5 混凝土基礎與地基 25地基計算 25混凝土基礎256 懸空支架 - 預留孔穿銷法266.1 蓋梁底模支撐縱、橫梁的計算26施工荷載計算26縱向分配梁計算26橫梁計算 276.2 銷軸計算 27銷軸抗彎計算28銷軸抗剪計算28合成應力 286.3 墩身混凝土局部受壓計算287 懸空支架 - 抱箍法 287.1 螺栓直徑的選擇 297.2 螺栓孔距與抱箍高度的確定 297.3 抱箍耳板寬度的確定 297.4 抱箍板厚的確定 29從截面受拉方面考慮29從截面受剪方面考慮297.5 抱箍耳板厚度確定 307.6 連接板焊縫計算308 懸空支架 - 預設牛腿法301.1 牛腿設

6、計計算311.2 焊縫連接計算311.3 預埋鋼筋計算31預埋筋承載力計算31預埋筋錨固長度的計算311.4 預埋鋼板厚度的計算319 懸空支架 - 三角托架 319.1 三角托架與其使用材料 31縱向分配梁32主橫梁 32落梁楔塊32三角托架32預埋牛腿329.2 施工荷載的計算34混凝土荷載34模板荷載34內外模桁架或支架34臨時荷載349.3 縱向分配梁計算34箱梁腹板位置縱向分配梁34箱梁底板位置縱向分配梁計算35翼板下面縱向分配梁359.4 主橫梁計算35中間位置主橫梁檢算35靠近墩身位置主橫梁檢算 369.5 砂桶計算369.6 托架計算36托架水平撐37托架斜撐37水平撐牛腿37

7、斜撐牛腿3710 懸空支架 - 簡支托梁 3810.1 簡支托梁與其使用材料38橫向分配梁38簡支縱梁38落梁楔塊3810.2 橫向分配梁計算3910.3 縱梁計算3910.4 橫向托梁3910.5 牛腿檢算3941附表一：支架施工常用的立桿（臨時支墩）材料42附表二：支架施工常用的分配梁（橫縱梁）材料附件三：預應力筋單雙向 X 拉（非對稱）的伸長值計算441X 拉伸長值的重要性442 后 X 法預應力筋理論伸長值計算公式說明 442.1 預應力筋伸長值計算的分段原則 442.2 AB 段截面拉力、截面平均拉力和伸長值442.4 CD 段截面平均拉力和伸長值452.5 預應力筋 X 拉施工總伸

8、長值計算453 對不同 X 拉方式伸長值計算實例 453.1 單向X 拉實例463.2 雙向X 拉實例464 理論伸長值與設計圖紙數(shù)值偏差的原因 485 理論伸長值與實際伸長值偏差的原因 486 伸長值計算補充說明 481 支架在橋梁施工的用途支架在橋梁的施工方面有著比較廣泛的作用，可以作為現(xiàn)澆梁、蓋梁施工的主要承力結構，墩身施工的工作平臺，內模的橫（豎）向支撐系統(tǒng)，施工人員下上的通行斜道，材料、機具運輸?shù)牡跹b設施等等。支架法施工除在設計方面有要求外，根據(jù)現(xiàn)場經驗，在以下情況建議通過變更設計采用支架施工：山區(qū)施工沒有建設預制場的條件建議支架現(xiàn)澆；橋梁兩端地形限制無法拼裝架橋機或運梁條件差；橋梁

9、平曲線半徑較小，預制箱梁翼板變化較大；橋梁跨線時兩側蓋梁軸線不平行導致在同一跨板長差異較大致使預制、架設難度和施工投入（改造預制臺座和龍門吊）大；橋梁由于設計跨度不同，大跨預制梁的架設存在難度（施工期間需要改造或更換架橋設備） ；預制、架設施工不能滿足進度要求等情況。2 支架計算依據(jù)和荷載計算橋梁施工中不同的支架方式均有成功的案例為后續(xù)施工提供良好的借鑒。本文主要對不同的常規(guī)支架形式的計算進行介紹，通過對支撐結構的力學分析和理解，才能選用到適合不同工程特點的支架形式，才能對支架體系的薄弱環(huán)節(jié)進行有效的現(xiàn)場控制，才能對混凝土性能、澆筑高度、澆筑速度等主要指標予以確定和控制，才能保證相同橋型相同支

10、架方式產生相同的效果，避免質量和安全事故。2.1 設計計算依據(jù)公路橋涵施工技術規(guī)X JTJ041-2000， 2000年 11 月木結構設計規(guī)X， GB 50005-2003， 2004 年 1 月混凝土結構設計規(guī)X， GB 50010-2002， 2002年 4 月鋼結構設計規(guī)X， GB 50017-2003， 2003年 4月建筑工程大模板技術規(guī)程 ， JGJ74-2003， 2003 年 10 月建筑施工扣件式鋼管腳手架安全施工規(guī)X JGJ130-2001建筑施工碗扣式腳手架安全技術規(guī)X JGJ 166-2008建筑施工門式鋼管腳手架安全技術規(guī)程 JGJ128-2000鋼管腳手架扣件 G

11、B15831-2006建筑地基基礎設計規(guī)X GB50007-2002建筑結構荷載規(guī)X GB50009 2001扣件式鋼管腳手架計算手冊 ，王玉龍， 2008 年建筑施工計算手冊 ，江正榮， 2001 年 7 月2.2 施工荷載計算與其傳遞支架選型完成后，其計算的思路和原則應從上至下進行。2.2.1 側模荷載施工人員與設備荷載標準值1.5KN/m2。傾倒混凝土時產生的水平荷載標準值： 采用泵送混凝土時為4KN/m2 ； 采用溜槽、串筒為2KN/m2； 采用容積0.8m3 以下漏斗為4KN/m2； 采用容積0.8m3 以下漏斗為6KN/m2。振搗混凝土時對豎向結構模板產生的荷載標準值為4KN/m2

12、。現(xiàn)澆混凝土對模板的側壓力標準值：F=0.22*r*t 0*Bi*B2*V1/2F=r*HF新澆筑碎對模板的最大側壓力（KN/m2）;r 硅的重力密度（KN/m3）,計算時鋼筋混凝土取26 KN/m3;to新澆筑的初凝時向（h）,可按實測確定，如缺乏試驗資料時可采用t0=200/（T+15）計算（T為碎的溫度C）；H碎側壓力計算位置處至新澆碎頂面的總高度（mi）;B外加劑影響修正系數(shù)，摻具有緩凝作用的外加劑時取1.2 ,無外加劑取1;B2碎坍落度影響修正系數(shù)，當坍落度小于11cm時取1.1 ,坍落度大于11cm時取1.15 ;V碎的澆筑速度（m/h）。公式、計算結果取二者中的較小值。取較小值的

13、原因分析：對于高度較低的模板來說其側壓力主要取決于澆筑高度， 而對于澆注高度較大的情況下按澆注高度計算結果是不真實的，因為墩身混凝土隨 著時間推移澆筑部位不斷上移，底部混凝土凝固對底部側模的影響逐漸減小，對于 墩身澆筑選用較小值是比較符合實際。但是計算取較小值的條件：現(xiàn)場必須對混凝 土的坍落度和澆筑速度進行嚴格控制，其次對初凝時間應現(xiàn)場認真測定。模板荷載分項系數(shù)：活載（施工人員、機具，傾倒、振搗混凝土荷載）取 1.4, 恒載（新澆混凝土對側模的壓力）取 1.2。模板荷載效應組合：計算模板承載能力時 位載*1.2+活載*1.4 ,計算模板抗變 形能力時二荷載*1.2。有效壓頭高度：h= F/r

14、o2.2.2 底模荷載施工人員與設備荷載標準值1.5KN/m2。2o振搗混凝土時對水平模板產生的荷載標準值為 2.0KN/m2。2o鋼筋混凝土密度取26 KN/m3,尚需*1.05 （混凝土脹模系數(shù)，建議采用）。根據(jù) 箱梁斷面荷載作如下劃分：模板荷載效應組合：包載*1.2+活載*1.4。（活載主要包括：施工人員荷載、施 工機具荷載、傾倒混凝土荷載、振搗混凝土荷載。包載主要包括：混凝土荷載、模 板自重荷載）2.2.3 橫向分配梁梁底橫向分配梁（模板次楞）荷載取值與底模荷載相同。2.2.4 縱梁縱梁（模板主楞）荷載為橫向分配梁（模板次楞）傳遞的集中荷載。2.2.5 立桿（臨時墩）立桿（臨時墩）荷載

15、為縱梁（模板主楞）下傳集中荷載。由于在模板計算荷載時已考慮了恒載和活載的組合效應，故模板主楞下傳至立桿的荷載可直接計算立桿 穩(wěn)定性。也可根據(jù)建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)X進行荷載計算。立桿穩(wěn)定性荷載組合和分項系數(shù)： 1.2* 永久荷載 +1.4* 施工均布活荷載； 1.2* 永久荷載 +1.4*0.85* （施工均布活荷載+風荷載）。永久荷載包括：混凝土荷載、模板荷載、支架荷載。施工均布荷載：施工人員荷載，施工機具荷載，傾倒混凝土荷載、振搗混凝土 荷載。風荷載：根據(jù)建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)X對水平風荷載標準值進行計算：WK=0.7u*Us*W0。公式中Uz風壓高度變化系數(shù)，可查

16、建筑結構荷載 規(guī)X；Us一風荷載腳手架體型系數(shù)，可查建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī) X，wo基本風壓，可查建筑結構荷載規(guī)X。2.2.6 地基荷載為立桿（臨時墩）下傳集中荷載。落地支架計算順序：模板-橫梁（分配梁）-縱梁-立桿（臨時墩）-地基（樁 基） 。托架（牛腿、抱箍）計算順序：模板-橫梁（分配梁）-縱梁-斜撐（牛腿、 箍身）墩柱混凝土。2.3 材料與其力學的性能2.3.1 竹（木）膠板木膠板作模板面板時根據(jù) 木結構設計規(guī)X 4.2 規(guī)定抗彎強度設計值13N/mm2，彈性模量為9.0*10 3N/mrh,撓度極限值L/400。由于橋梁施工處于露天環(huán)境，根據(jù)規(guī) X 的要求進行調整，fn=1

17、3*0.9=11.70N/mm2, E=9.0*103*0.85=7.65*10 3 N/mm2。自重 計算時采用密度550Kg/m3（ 5.5KN/m3） 。竹膠板作模板面板時抗彎強度設計值30-35N/mm2（暫無相關依據(jù)，參考其產品介紹），彈性模量為5.5*10 3N/mrm,撓度極限值L/400。由于橋梁施工處于露天環(huán)境， 根據(jù)規(guī) X 的要求進行調整，f m=30*0.9=27N/mm2， E=5.5*10 3*0.85=4.68*10 3 N/mm2。自重計算時采用密度950Kg/m3（ 9.5KN/m3） 。兩種板表面幾何尺寸 2440*1220mm板厚9、10、12、15、18、

18、20mmfi格，周轉次數(shù)控制在15次以內。2.3.2 熱（冷）軋鋼板熱軋板硬度低，加工容易，延展性能好。冷軋板硬度和強度高，做鋼模面板時加工相對困難，但使用過程不易變形。一般選用4-8mm5熱軋鋼板作為模板面板，根據(jù)鋼結構設計規(guī) & 3.4規(guī)定抗 彎強度設計值215N/mm,抗剪強度125N/mrm,彈性卞g量為206*103N/mrm,撓度極限 值 L/400 。深水鋼護筒、鋼圍堰（套箱）多選用厚度10mmz上熱軋鋼板。客專（50m以上跨度的公路）預制箱梁大模板多選用厚度12mmz上冷軋鋼板。2.3.3 焊縫抱箍、牛腿、掛藍以與吊架等臨時承重結構焊縫一般需要進行無損探傷檢測，對接焊縫

19、必須做無損探傷。焊縫驗收等級共三個級別（三級為最低） ，對接焊縫的焊接等級不能低于二級。焊縫等級檢測比較簡單對現(xiàn)場施工影響不大，一般使用超聲波探傷儀檢查。對于臨時結構焊縫較多時，現(xiàn)場對焊縫抽查時原則上優(yōu)先選取受拉部位焊縫。 鋼模板角焊縫一般情況下無須進行探傷檢測。 焊縫等級見鋼規(guī)7.1.1 條，閱讀時注意條文解釋。根據(jù) 鋼結構設計規(guī)X3.4 規(guī)定： 抗彎強度設計值160N/mm2， 抗剪強度160N/mm2。焊縫計算高度按實際焊縫高度的 0.7 為計算依據(jù)。2.3.4 連接螺栓普通螺栓：鋼材材質Q235共分A B、C三級，前兩種是精制螺栓，現(xiàn)場使用較少。 C 級為粗制螺栓，鋼模板連接基本上為

20、C 級螺栓，普通螺栓在施工中可重復使用。普通螺栓一般為 4.4 級、 4.8 級、 5.6 級和 8.8 級。根據(jù)鋼結構設計規(guī)X 3.4 規(guī)定： 4.6 級和 4.8 級抗拉強度設計值170N/mm2，抗剪強度140N/m向5.6級抗拉強度設計值210N/m而抗剪強度190N/m向8.8級抗 拉強度設計值400N/mr23抗剪強度320N/mr2i高強螺栓：鋼材材質45號鋼（8.8級）和20MmTiB（10.9級），為預應力螺栓，必須按要求使用扭矩扳手施加一定的預拉力方可有效。高強螺栓不可重復使用，常用的有M16-M30超大規(guī)格的高強螺栓性能不穩(wěn)定，應慎重使用。在普通橋梁中抱箍大多采用高強螺栓

21、，大跨橋梁的臨時設備使用比較多見。高強螺栓在使用時分為摩擦型高強螺栓與承壓型高強螺栓，設計計算方法上需區(qū)別對待。摩擦型以連接板之間出現(xiàn)滑動作為承載能力極限狀態(tài)，承壓型以板層間出現(xiàn)滑動作為正常使用極限狀態(tài)，而以連接破壞作為承載能力極限狀態(tài)。高強螺栓分為 8.8 級和 10.9 級。根據(jù)鋼結構設計規(guī)X 3.4 規(guī)定：承壓型高強螺栓 8.8 級抗拉強度設計值400N/mm2， 抗剪強度250N/mm2； 10.9 級抗拉強度設計值500N/mm2， 抗剪強度310N/mm2。2.3.5 模板拉桿根據(jù)混凝土結構設計規(guī)X 4.2 規(guī)定：HPB235（Q23瞰圓鋼）抗拉強度設計值210N/mrm,彈性模量

22、為210*103N/mm； HRB335（20MnSi 或 螺 紋 鋼 ） 抗 拉 強 度 設 計 值 300N/mm2 ， 彈 性 模 量 為 200*103N/mm2。2.3.6 方木作為支架橫縱分配梁或模板背楞，根據(jù)木結構設計規(guī)X 4.2 規(guī)定：普通松木的抗彎強度設計值13N/mrm,抗剪強度1.5 N/mm2,彈性模量為9.5*10 3N/mrm,撓度 極 限 值 L/400 。 由 于橋 梁 施 工 處 于 露天 環(huán)境 ， 根 據(jù) 規(guī) X 的要求 進 行 調 整 ， f m=13*0.9=11.70N/mm2 （ 實 際 施 工 中 建 議 不 得 ） ， f t =1.5*0.9=

23、1.35N/mm 2 ， E=9.5*103*0.85=8.07*10 3 N/mm2。由于木材種類較多，重要工程特殊結構使用方木時，需參考木結構設計規(guī)X3.1 章節(jié)，確定其準確的力學指標。2.3.7 熱軋普通型鋼熱軋型鋼材質大多為Q235。熱軋型鋼在橋梁施工中常用的主要有角鋼、槽鋼、工鋼、 H 鋼與鋼管等。角鋼有等邊角鋼和不等邊角鋼之分，等邊角鋼規(guī)格L20*3-L200*24 ，不等邊角鋼規(guī)格 L25*16*3-L200*125*18, 較小角鋼一般作為鋼模的次肋 , 稍大角鋼可作為底模分配梁或鋪設便（ 棧） 橋橋面等。槽鋼規(guī)格 5-40c ，小號槽鋼可作為鋼模的主肋、底模分配梁、支架剪刀撐

24、或鋪設便 （ 棧）橋橋面等，大號槽鋼可作為橋梁施工大型臨時設備等的主要材料。工鋼規(guī)格 I10-I63c ，小號工鋼可作為鋼模的主肋、底模分配梁或鋪設便（棧）橋 橋面等，大號工鋼可作為橋梁施工大型臨時設備等的主要材料。H鋼用途與工鋼相似。HW；寬翼緣）規(guī)格100*100-400*400, HM（中翼緣）規(guī)格 150*100-600*300, HN （窄翼緣）規(guī)格 100*50-900*300。大鋼管主要作為豎向支撐，小鋼管可作為支架系桿或立桿。鋼管規(guī)格32*2.5- 630*12。熱軋型鋼作為支架橫縱分配梁、立桿、立柱或模板背楞等時根據(jù)鋼結構設計規(guī) X 3.4 規(guī)定：腹板（管壁）厚度小于等于16

25、mm抗彎強度設計值215N/mm,抗剪強度125N/mm,彈性模量為206*103N/mm,撓度極限值L/400。腹板（管壁）厚度大于16mm、于60mm抗彎強度設計值205N/mrm抗剪強 度120N/mrm,彈性卞g量為206*103N/mrm,撓度極限值L/400。鋼材密度為7850Kg/m3,即78.5KN/m3。自重計算時建議采用1.1-1.2的放大 系數(shù)。2.3.8 地基或臨時墩擴大基礎（樁基礎）跨線施工時落地支架在既有高速公路路面時，路面承載力不大于250KPa為宜。一般的土質地基經過換填處理應在150-220KPa,若地基承載力不能滿足時，滿堂支架可考慮增加立桿數(shù)量或進行場地硬

26、化，臨時支墩可增加混凝土基座的幾何尺寸或 采用樁基。未硬化的滿堂支架地基應注意臨時排水設施通暢。支架地基局部處于坡面位置應提前修成臺階，無法碾壓處理時立桿根部墊入方 木（板）或鋼模等材料，立桿根部適當增加橫桿、斜桿數(shù)量。落地支架地基處理應重視承臺基坑回填的質量。地基處理應滿足施工承載力的需要，數(shù)據(jù)可通過現(xiàn)場實測?；炷粱A或樁基應按局部承壓進行計算并滿足強度要求，混凝土材料彈性模量 ： C15 為 22*103N/mm2; C20 為 25.5*10 3N/mm2; C25 為 28*103N/mm2; C30 為 30*103N/mm2。2.3.9 相關建議在支架材料的選擇上不主 X 使用特

27、級鋼或截面積較大的鋼材；其次支架法澆筑箱梁不主 X 使用鋼模，既浪費材料又增加施工恒載；橫（縱）向分配梁為了固定模板可以選擇方木外，縱（橫）梁盡可能選用周轉次數(shù)較多的型鋼（槽10- 槽 20，I10-I20 ） 。型鋼拆除后部分可以使用在隧道初支，也可作為便橋的鋪板或搭設其他施工平臺。在支架設計之前應參考同類橋型、類似地基情況以與地形比較接近的相關成功案例，結合現(xiàn)場實際建立一個或多個初步的支架布置方案，通過后續(xù)的檢算確定其 合理性和可行性。2.4 貝雷梁貝雷梁作為橋梁支架、水中棧橋、便橋、施工平臺或吊裝設備主要的構件，在 本章單獨進行介紹。2.4.1 國產貝雷梁簡介國產貝雷梁其桁節(jié)使用 16

28、錳鋼，銷子采用鉻錳鈦鋼，插銷用彈簧鋼制造，焊條用 T505X 型。材料的容許應力按基本應力提高30，個別鋼質桿件超過上述規(guī)定時，不得超過其屈服點的 85，計算貝雷梁自身構件時采用的容許應力如下：16鉆鋼拉應力、壓應力與彎應力為 1.3X210=273MPa；剪應力為1.3X 160= 208MPa。30銘鉆鈦拉應力、壓應力與彎應力為 0.85X 1300= 1105MPa；剪應力為0.45X 1300585MPa。貝雷梁主要構件自重：桁架節(jié) 270Kg/片，桁架螺栓3Kg/個，銷子3Kg/個，斜 撐11Kg/根，支撐架21Kg/副，弦桿螺栓2Kg/個，加強弦桿80Kg/支，下弦接頭6Kg/ 個

29、。單片桁架高150cmi長度300cmi2.4.2 桁架片力學性質弦桿截面面率25.48cm；弦桿慣矩396.6cm4,弦桿斷面率79.4cm4,桁片允許彎 矩975.0KN.m,弦桿回旋半徑3.94 cm,自由長度75cm,長細比19.0,縱向彎曲系 數(shù) 0.953，弦桿縱向容許受壓荷載663 KN。也可計算簡化成單桿系可采用：Ix =685.12 Xl0-8m4, y = 0.0028m,截面積A=-4146.45 X 10 mi 2.4.3 桁架片組合成貝雷梁的力學性能單排單層（不加強型）截面抵抗矩 W=3578.5cmi截面慣性矩I=250497.2cm單排單層（加強型）截面抵抗矩 W

30、=7699.1c而截面慣性矩I=577434.4cm4。雙排單層（不加強型）截面抵抗矩 W=7157.1crh截面慣性矩I=500994.4cm4。雙排單層（加強型）截面抵抗矩 W=15398.3c小截面慣性矩I=1154868.8cm4。三排單層（不加強型）截面抵抗矩 W=10735.6c而截面慣性矩I=751491.6cm4c 三排單層（加強型）截面抵抗矩 W=23097.4cm1截面慣性矩I=1732303.2cm4。雙排雙層（不加強型）截面抵抗矩 W=14817.9cmi截面慣性矩I=2148588.8cm4雙排雙層（加強型）截面抵抗矩 W=30641.7cm1截面慣性矩I=45962

31、55.2cm4。三排雙層（不加強型）截面抵抗矩 W=22226.8cmi截面慣性矩I=3222883.2cm4三排雙層（加強型）截面抵抗矩 W=45962.6crm1截面慣性矩I=6894382.8cm4。2.4.4 桁架容許內力不加強型：單排單層容許彎矩 雙排單層容許彎矩 三排單層容許彎矩 雙排雙層容許彎矩 三排雙層容許彎矩 加強型： 單排單層容許彎矩 雙排單層容許彎矩 三排單層容許彎矩 雙排雙層容許彎矩 三排雙層容許彎矩M=788.2KN.m 容許剪力 Q=245.2KNM=1576.4KN.m 容許剪力 Q=490.5KNM=2246.4KN.m 容許剪力 Q=698.9KNM=3265

32、.4KN.m 容許剪力 Q=490.5KNM=4653.2KN.m 容許剪力 Q=698.9KNM=1687.5KN.m 容許剪力 Q=245.2KNM=3375.0KN.m 容許剪力 Q=490.5KNM=4809.4KN.m 容許剪力 Q=698.9KNM=6750.0KN.m 容許剪力 Q=490.5KNM=9618.8KN.m 容許剪力 Q=698.9KN說明：三排單層貝雷的容許彎矩可按單排單層的乘以 3再乘以不均勻系數(shù)0.9 ；雙排雙層的可按單排單層的乘以4再乘0.9 ；三排雙層的可按單排單層的乘以8再乘 0.8。3 箱梁模板設計計算3.1 箱梁側模以新安江特大橋主橋箱梁為例?，F(xiàn)澆混

33、凝土對模板的側壓力計算：新澆筑的初凝時間按8h,腹板一次澆注高度4.5m,澆注速度1.5m/h,混凝土無緩凝作用的外加劑，設計坍落度16mmF=0.22*26*8*1.0*1.15*1.51/2=64.45KN而 _2F=26*4.5=117.0KN/m故F=64.45KN/m2作為模板側壓力的標準值。q 1=64.45*1.2+ （1.5+4+4） *1.4=90.64KN/m2 （適應計算模板承載能力）q 2=64.45*1.2=77.34KN/m 2 （適應計算模板抗變形能力）3.1.1側模面板計算面板為20mmj木膠板，模板次楞（豎向分配梁）間距為300mm計算高度1000mm面板截面

34、參數(shù)：Ix=666670mn4i, Wx=66667m3m Sx=50000m3p 腹板厚 1000mm也廣 獻熄 X 13 J_ -8-?4卜皿7按計算簡圖 1 （3跨連續(xù)梁）計算結果：Mmax=0.82*10N.mm Vx=16315Nfmax=0.99mm由Vx*Sx/（Ix*Tw）得計算得最大剪應力為2.48MPa,大于1.35MPa不滿足。由Mx/Wx得計算得強度應力為4.89MPq滿足。由fmax/L得撓跨比為1/304 ,不滿足。按計算簡圖 2 （較符合實際）計算結果：Mmax=0.25*10 N.mm Vx=9064Nfmax=0.12mm由Vx*Sx/（Ix*Tw）得計算得最

35、大剪應力為0.68MPa,滿足。由Mx/Wx得計算得強度應力為3.82MPq滿足。由fmax/L得撓跨比為1/1662,滿足。由此可見合理的建立計算模型確實能減少施工投入避免不必要的浪費。3.1.2 豎向次楞計算次楞荷載為：q3=90.64*10 3*0.3=27192N/m=27.19N/mmi 選用方木 100*100mm截面參數(shù)查附表。水平主楞間距為 900mm按3跨連續(xù)梁計算。按計算簡圖計算 Mmax=2.20*10N.mm, Vx=14683N, fmax=1.92mm,3Pmax=26.92*10N。計算結果：由Vx*Sx/(Ix*Tw)得計算得最大剪應力為2.20MPa,不滿足。

36、由Mx/Wx得計算得強度應力為13.21MPq不滿足。由fmax/L得撓跨比為1/469 ,滿足。在不滿足施工的情況下調整水平主楞間距為600mm計算結果： Mmax=0.98*10N.mm Vx=9788N fmax=0.37mm Pmax=17.95*1C3N。由Vx*Sx/(Ix*Tw)得計算得最大剪應力為1.47MPa,滿足。由Mx/Wx得計算得強度應力為5.87MPq滿足。由fmax/L得撓跨比為1/1584,滿足。3.1.3 水平主楞(橫向背肋)計算水平主楞豎向間距經計算確定為 600mm水平向對拉桿最大距離為900mm其水 平向荷載為豎向次楞傳遞的集中力 17.95*10 3N

37、(水平向，間距300mm。以對拉桿作 為支承點，按3跨連續(xù)梁進行計算，有下圖2種工況。I：H雄炸選用 2根12號普通槽鋼，截面參數(shù)Ix=7.64*10 6mm, Wx=121259n3m Sx=71437.7mrh腹板總厚11mm按3跨連續(xù)梁計算，也可按簡支梁計算。工況 2為最不利荷載位置，計算結果：Mmax=5.12*10N.mm Vx=32609Nfmax=0.18mm Pmax=59.54*1C3No由Vx*Sx/（Ix*Tw）得計算得最大剪應力為27.72MPa,滿足。由Mx/Wx得計算得強度應力為42.19MPq滿足。由fmax/L得撓跨比為1/5075 ,滿足。為了充分發(fā)揮槽鋼性能

38、，將拉桿水平間距調整為1200mm出現(xiàn)以下兩種工況：鯉。 球大樣 , / 工況 1 計算結果：Mmax=8.89*10N.mm, Vx=43304N, fmax=0.55mm,3Pmax=79.20*10No工況 2 計算結果：Mmax=8.08*10N.mm, Vx=44875N, fmax=0.52mm,_ . , _3一Pmax=78.54*1C3N0由Vx*Sx/（Ix*Tw）得計算得最大剪應力為38.14MPa,滿足。由Mx/Wx得計算得強度應力為73.27MPq滿足。由fmax/L得撓跨比為1/2176,滿足。3.1.4 對拉桿計算對拉桿軸向拉力由上知為79.20KN （水平主楞的

39、最大支承力）。也可根據(jù)對拉桿水平間距 a=1200mm垂直間距b=600mm拉桿承受的平均拉力 為：N=F*a*b=90.64*1.2*0.6=65.26KN 。拉桿采用 20圓鋼，故以79.20KN的軸向拉力做為控制計算。6=N/A=79.20*103/314=252.23N/mmkfy=300N/mn2,滿足施工要求?；炷两Y構設計規(guī) XGB50010-2002中規(guī)定fy=300N/mni,建筑施工計算手冊第 554頁fy=310N/mn2。但建筑施工計算手冊第 449頁對 20拉桿容許拉力38.2KN作 出規(guī)定，即f容許=170N/mm）兩者之間存在矛盾，參考時需注意。從安全的角度考慮當

40、f容許=170N/mrm時，拉桿面積應大于或等于 79200/170=466mr2i拉桿直徑應大于或等于25mmtZ±o3.2箱梁底模鋼模和木模計算方法是一樣的，但鋼模需要單獨設計，梁底木模實際是支架體 系的一部分。對于小鋼管滿堂支架來說，木模面板的強度決定了橫向分配梁（模板 次楞）的間距，橫向分配梁的強度又決定了縱梁（模板主楞）的間距和立桿的橫距， 縱梁的強度又決定了立桿的縱距。計算中取值：施工人員與設備荷載為 1.5KN/m2,傾倒混凝土時產生的豎向荷載 為4.0KN/m2,振搗混凝土時對水平模板產生的荷載為2.0KN/m2,木模自重荷載為0.50Kg/m2?；炷撩芏热?6KN

41、/m3,底板和頂板混凝土脹模系數(shù)為 1.05。計算底板 時，施工人員荷載、設備荷載、木模自重荷載需要考慮箱內的影響。由于腹板下底模受力最大，以其作為控制計算。箱梁腹板高度4.5m,其混凝土自重荷載為 4.5*26=117KN/m2。q 1= (117+0.5) *1.2+ (1.5+4+2) *1.4=151.5KN/m2 (適應計算模板承載能力)q 2= (117+0.5) *1.2=141.0KN/m2 (適應計算模板抗變形能力)底板混凝土自重荷載(0.25+0.5 ) *1.05*26=20.48KN/m2。q 3= (20.48+0.5*2 ) *1.2+ (1.5*2+4+2) *1

42、.4=38.38KN/m2 (適應計算模板承載 能力)q 4= (20.48+0.5*2 ) *1.2=25.78KN/m2 (適應計算模板抗變形能力)3.2.1 底模面板計算以腹板下底模面板做控制計算。獻大樣面板為20mmJ木膠板，模板次楞(橫向分配梁)間距為300mm計算寬度1000mm 按計算簡圖(5 跨連續(xù)梁)計算結果：Mmax=0.43*10N.mm Vx=15150N fmax=0.20mm由Vx*Sx/(Ix*Tw)得計算得最大剪應力為1.14MPa,滿足。由Mx/Wx得計算得強度應力為6.39MPq滿足。由fmax/L得撓跨比為1/994 ,滿足3.3.2底模次楞(橫向分配梁)

43、計算橫向分配梁選用100*100mmT木，間距300mm腹板下面次楞荷載為 151.5*10 3*0.3=45450N/m=45.45N/mrn底板下面次楞荷載為 38.38*10 3*0.3=11514N/m=11.52N/mrn腹板下縱梁間距為300mm底板下縱梁間距600mm按3跨連續(xù)梁計算。腹板下面計算結果：3Mmax=0.409*10N.mm Vx=8181N fmax=0.04mm Pmax=14.0*1C3N。由Vx*Sx/(Ix*Tw)得計算得最大剪應力為1.23MPa,滿足。由Mx/Wx得計算得強度應力為2.45MPq滿足。由fmax/L得撓跨比為1/7580 ,滿足。底板下

44、面計算結果：Mmax=0.415*10N.mm Vx=4147N fmax=0.16mm Pmax=7.60*1C3N。由Vx*Sx/(Ix*Tw)得計算得最大剪應力為0.62MPa,滿足。由Mx/Wx得計算得強度應力為2.49MPq滿足。由fmax/L得撓跨比為1/3740 ,滿足。3.2.3底模主楞(縱梁)計算縱梁荷載為橫向分配梁傳遞的集中力14.0KN(腹板下，荷載間距300m辦7.6KN(底板下，荷載間距300mm,以腹板下縱梁作為控制計算?？v梁選用120*150mmJ木，截面參數(shù)查附表。縱梁下立桿步距600mm按3跨連續(xù)梁計算。煙束大樣L3工況 1 計算結果：Mmax=1.48*10

45、N.mmPmax=30.13*1C3No工況2計算結果：Mmax=1.89*10N.mmVx=18872N, fmax=0.14mm,Vx=17150N, fmax=0.18mm,Pmax=31.15*1C3N。由Vx*Sx/(Ix*Tw)得計算得最大剪應力為1.57MPa,略大于設計強度，基本滿 足。由Mx/Wx得計算得強度應力為4.2MPa,滿足。由fmax/L得撓跨比為1/3333 ,滿足。碗扣式鋼管支架門架式鋼管支架扣件式滿堂支架（后圖為斜腿鋼構）4.1 立桿與底托4.1.1 立桿強度與穩(wěn)定性（通過模板下傳荷載）由上例可知，腹板下單根立桿（橫向步距 300mm縱向步距600mm在最不利

46、荷 載作用下最大軸力 P=31.15KN在模板計算荷載時已考慮了包載和活載的組合效應 （未計入風壓，風壓力較小可不予考慮）?？刹捎么酥抵苯佑嬎懔U的強度和穩(wěn)定性。 立桿選用48*3.5小鋼管，由于目前的鋼管壁厚均小于3.5mm并且厚度不均勻，可按48*3.2或48*3.0進行穩(wěn)定計算。以下按48*3.0進行計算，截面 A=424m% 橫桿步距900mm頂端（底部）自由長度450mm則立桿計算長度900+450=1350mm 立桿長細比：1350/15.95=84.64按GB 50017-2003第132頁注1計算得繞X軸受壓穩(wěn)定系數(shù)小x二小y=0.656875。強度驗算：31150/424=7

47、3.47N/mn2=73.47MPq 滿足。穩(wěn)定驗算：31150/（0.656875*424）=111.82MPa ,滿足。4.1.2 立桿強度與穩(wěn)定性（依照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)X»）支架高度16ml腹板下面橫向步距0.3m,縱向(沿橋向)步距0.6m,橫桿步距 0.9m。立桿延米重3.3Kg=33N,每平方米剪刀撐的長度系數(shù) 0.325。立桿荷載計算：單根立桿自重： (16+(16/0.9 ) *(0.3+0.6 ) +0.325*16*0.9)*33=1210N=1.21KN 。單根立桿承擔混凝土荷載： 26*4.5*0.3*0.6=21.06KN 。單根立桿承擔模

48、板荷載： 0.5*0.3*0.6=0.09KN 。單根立桿承擔施工人員、機具荷載： 1.5*0.3*0.6=0.27KN 。單根立桿承擔傾倒、振搗混凝土荷載： (2.0+4.0 ) *0.3*0.6=1.08KN 。風荷載：WK=0.7uz*us*w0風壓高度變化系數(shù)uz查建筑結才荷載規(guī)X表7.2.1可取1.25 (支架高度20m 內， 丘陵地區(qū)) ； 風荷載腳手架體型系數(shù)us 查建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)X表4.2.4可取1.3巾(敞開框架型，巾為擋風系數(shù)，可查建筑施工扣件式鋼 管腳手架安全技術規(guī)X表A-3,表中無參照數(shù)據(jù)時可按下式計算)；擋風系數(shù)巾=1.2*An/Aw o 1.2為

49、節(jié)點增大系數(shù)；An為擋風面積(An= (L+h+0.325*L*h ) *d= (0.6+0.9+0.325*0.6*0.9 ) *0.048=0.08m 2， L 為立桿的縱距，h為橫桿的步距，0.325為每平方米剪刀撐的長度，d為鋼管的外徑)；Aw為迎 風面積(Aw=L*h=0.6*0.9=0.54m2, L為立桿的縱距，h為橫桿的步距)。故也=1.2*0.08/0.84=0.114 ) ；基本風壓W0查建筑結才荷載規(guī) X>D.4表可取0.30KN/m2(根據(jù)地區(qū)情況，XXXX。風荷載為WK=0.7*1.25*1.3*0.114*0.3=0.04 KN/m2。不考慮風載時立桿的強度和

50、穩(wěn)定性：立桿計算荷載： N=1.2* (1.21+21.06+0.09 ) +1.4* (0.27+1.08 ) =28.72KN。由于28.72KN<31.15KN(單根立桿在最不利荷載作用下由模板下傳的最大軸力 P=31.15KN),由于立桿最大軸力為31.15KN時已通過強度和穩(wěn)定性計算，故無需檢 算?？紤]風載時立桿的強度和穩(wěn)定性：立桿 計 算荷 載 ： N=1.2* ( 1.21+21.06+0.09 ) +1.4*0.85*( 0.27+1.08 )=28.44KN=28440N。風荷載產生的彎矩：MW=1.4*0.85*W K*L*h 2/10 (3 跨連續(xù)梁彎矩公式， L

51、為立桿的縱距， h 為橫桿的步距) ， MW=0.85*1.4*0.04*0.6*0.92/10=0.0023KN.m=2300N.mm。立桿長細比84.64，計算得繞X軸受壓穩(wěn)定系數(shù)6x=小y=0.656875。立桿截面參數(shù) A=424mm2， W=4493m3m。由 N/ (6 *A )+M/W=28440/(0.656875*424)+2300/4493=102.62N/mr2i=102.62MPa 滿足。4.1.3 立桿壓縮變形£ =N*H/ (E*A)=28720*16000/(2.06*10 5*424)=5.26mmH 為立桿的總高度， E 為彈性模量， A 截面面積。

52、4.1.4 底托檢算當立桿最大軸力超過40KN時，則大于標準底托的承載能力，需要另行設計底托或對現(xiàn)有底托采用加強措施( 扣件式鋼管腳手架計算手冊 90 頁，王玉龍編著)P=31.15KN<40KN N=28.44KN<40KN故滿足底托承載力要求。按全部硬化處31.15KN,立桿下傳軸力采用根據(jù)規(guī) X計要滿足 31150/0.18=173.06KPa復雜地形組合支架4.2地基承載力模板下傳最不利荷載作用下最大軸力 算為28.72KN,以31.15KN作為控制計算0.6m時，通過以下辦法來計算地基承載力：底托寬度0.15m,硬化混凝土厚度h,混凝土壓力擴散角為45。則立桿軸力傳遞到地

53、基表面的 面積為(2*h+0.15 ) 2。上例中混凝土厚度0.2m,則單根立桿地基頂面承壓面積為：0.55 2=0.30mm。在此說明：根據(jù)扣件式鋼管腳手架安全施工規(guī) X5.5立桿地基承載力計算： 地基承載力設計值fg=kc*fk （fk為地基承載力標準值，kc為支架地基承載力調整 系數(shù)，對碎石土、砂土、回填土應取 0.4 ,對粘土應取0.5 ,對巖石、混凝土應取1 4.3支架總體彈性沉降值面板最大撓度0.2mni次楞（橫梁）最大撓度0.04mm主楞（縱梁）最大撓度 0.18mm立桿壓縮值5.26mm則不考慮地基沉降因素支架彈性沉降值為：5.68mm5臨時墩（貝雷梁）組合支架5.1 荷載計算

54、5.1.1 箱梁斷面劃分區(qū)問首先根據(jù)縱梁的位置對箱梁劃定區(qū)間:單側翼板面積A1=1.363m市頂板對應寬度為3.84m。單側腹板面積A2=3.648mm頂板對應寬度為1.78m。底板面積 2*A3=2*1.325=2.65mm2,頂板對應寬度為 2*2.58=5.16m。頂板面積 2*A4=2*0.737=1.474mm，頂板對應寬度為 2*2.58=5.16m。5.1.2 荷載計算（順橋方向）翼板部分：混凝土荷載 1.363*26*1.05=37.21KN/m模板荷載 1.1*3.84=4.22KN/m （鋼模板取 110kg/m2=1.1KN/m2）施工臨時荷載（1.5+0.2+0.4 ） *3.84=8.06KN/m荷載組合 1.2* （37.21+4.22 ） +1.4*8.06=61.0KN/m腹板部分：混凝土荷載 3.648*26*1.05=99.59KN/m模板荷載1.1* (4.0*2+0.9 ) =9.79KN/m (內外腹板+底板局部)施工臨時荷載(1.5+0.2+0.4 ) *1.78=3.74KN/m荷載組合 1.2* (99.59+9.79 ) +1.4*3.74=136.49KN/m底板部分：混凝土荷載(2